지그비(ZigBee) 통신의 정의, 특징, 네트워크 구성

< 지그비 통신 정의, 특징, 네트워크 구성 >

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1. 지그비(ZigBee) 통신이란?

< 꿀벌이 춤을 추는 그림 >

IEEE 802.15.4 표준을 기반으로 하며 저전력 디지털 라디오를 이용한 무선 통신 프로토콜이다. 꿀벌이 춤을 추며 의사소통을 한다는 것을 보고 이름(ZigZag + Bee)을 지었다. 특징은 다음과 같다.

 

■ 지그비(ZigBee) 통신 특징

① 저전력

② 긴 배터리 수명

③ 저렴한 디바이스 설치, 유지 비용

④ 방대한 센서 배열과 네트워크 통제 가능

⑤ 매우 작은 프로토콜 스택(블루투스나 802.11의 사이즈 4분의 1 수준)

⑥ 활성 모드(송수신), 슬립 모드가 있음

⑦ 안전성(보안성), 신뢰성, 유연성

< 다양한 통신 방식의 특징을 비교한 표(출처 본문 하단 명기) >

지그비 통신은 네트워크 송수신 작업이 필요할 때만 작업을 수행하고 수행하지 않을 때는 휴면 상태로 전환된다. 따라서 소비전력을 적게 쓸 수 있으며 블루투스나 와이파이와 비교했을 때 통신 속도가 느리긴 해도 비용이 저렴해서 간단히 무선 네트워크를 구축할 수 있다. 주로 IoT 사업 분야에서 자주 쓰이는 것으로 보인다. 단점이 있다면, 지그비 통신의 전파가 장애물이나 사물의 이동으로 인해 차단될 수 있기 때문에 설치 환경을 잘 고려해야 한다.

< 사물인터넷(IoT)을 표현한 사진 >

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2. 지그비 통신 네트워크 구성 요소

지그비 통신 장치는 3가지로 구분된다. 코디네이터(Coordinator), 라우터(Router), 종단장치(End Device)다.

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2.1. 코디네이터(Coordinator)

지그비 통신 네트워크를 중요한 가장 중요한 장치다. 네트워크를 형성하고 다른 네트워크들과 연결시킨다. 각각의 지그비 통신 네트워크에는 단 1개의 코디네이터가 있으며 프로세스 시작, 보안 설정, 라우팅 테이블 설정을 담당한다.

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2.2. 라우터(Router)

데이터 중개자 역할을 하며 네트워크 안정성과 탄력성을 유지하는 데 도움을 주는 장치다. 장치 간(엔드 디바이스↔라우터, 라우터↔라우터, 라우터↔코디네이터)에 데이터를 전달하여 네트워크 범위를 확장시킨다. 메쉬 네트워크를 생성하는 데 도움이 되고 연결된 장치가 여러 경로를 통해 통신하면서 데이터 송수신 안정성과 통신 범위를 넓힐 수 있다.

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2.3. 엔드 디바이스(End Device)

배터리로 작동되므로 리소스가 제한이 있으며 최소한의 전력만 소비한다. 데이터 송수신 말고는 주요 역할을 수행하지 않는다.

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3. 지그비 통신 네트워크 토폴로지 종류

지그비 통신은 스타(Star), 트리(Cluster Tree), 메시(Mesh) 3가지의 네트워크 토폴로지로 구성할 수 있다.

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3.1. 스타 토폴로지

< 스타 토폴로지 >

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3.2. 트리형

< 트리 토폴로지 >

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3.3. 메쉬형

< 메쉬 토폴로지 >

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4. 출처

https://www.inforad.co.kr/single-post/zigbee%EC%97%90-%EB%8C%80%ED%95%B4-%EC%95%8C%EC%95%84%EB%B4%85%EC%8B%9C%EB%8B%A4

ZigBee에 대해 알아봅시다.