Présentation générale
Technologie ZigBee / 802.15.4 - Protocoles, topologies et domaines d'application

1.1 Le projet ZigBee

L'idée initiale du projet ZigBee date de 1998 ; une première proposition (v0.1) a été présentée courant 2000 puis rapidement une seconde (v0.2) à la fin de la même année. Après une soumission à l'IEEE mi-2001, la ZigBee Alliance [13] a été créée pour développer et promouvoir la norme IEEE 802.15.4 ratifiée en mai 2003. La production de modules compatibles fut alors prévue et les premiers produits (puces radio, piles protocolaires, modules intégrés, kits de développement, etc.) sont apparus ; ils sont disponibles depuis début 2005.

Le protocole ZigBee s'appuie sur ce standard IEEE 802.15.4 [9] [2] pour les couches physique et liaison (cf. paragraphe ), qui sont les couches 1 et 2 du modèle OSI ainsi que sur le développement des couches réseau et applicative par la ZigBee Alliance.

1.2 Objectifs et domaines d'application

ZigBee est un LP-WPAN (Low Power – Wireless Personal Area Network) : c'est un réseau sans fil à bas débit et à courte portée qui utilise les ondes hertziennes pour transporter des messages entre deux ou plusieurs entités réseaux. Il est caractérisé par une portée comprise entre quelques mètres et quelques centaines de mètres et un débit faible (maximum 250 kbits/s). La différence entre ZigBee et la plupart des autres réseaux locaux et personnels sans fil (WiFi, Bluetooth) se situe au niveau de l'utilisation du médium hertzien : ZigBee est optimisé pour une faible utilisation du médium partagé par tous, par exemple 0,1 % du temps [14]. Typiquement, un module ZigBee occupera le médium pendant quelques millisecondes en émission, attendra éventuellement une réponse ou un acquittement, puis se mettra en veille pendant une longue période avant l'émission suivante, qui aura lieu à un instant prédéterminé. ZigBee est conçu pour interconnecter des unités embarquées autonomes comme des capteurs/actionneurs, à des unités de contrôle ou de commande. De telles entités embarquées peuvent dès lors être alimentées pendant plusieurs mois par des piles classiques.