Spis treści:
XBee je rodina bezdrátových modulů využívajících různé komunikační technologie. S jejich využitím lze v mnoha systémech zajistit efektivní komunikaci.
XBee - základní informace
Moduly XBee jsou produkty, které jsou oblíbené zejména v oblasti internetu věcí. Jejich fungování je založeno na využití rádiové technologie pro komunikaci – mohou tedy přenášet data bezdrátově i na poměrně velké vzdálenosti. Návrhy XBee se vyznačují pokročilým designem a všestrannou funkčností, díky čemuž jsou použitelné v široké škále projektů pro různé účely.
Digi International, XBee a ZigBee - generace bezdrátových komunikačních modulů
XBee jsou kompaktní bezdrátové komunikační moduly vyráběné značkou Digi International. Společnost již vydala tři verze XBee – po nějaké době však byla druhá edice stažena z prodeje, takže nyní lze zakoupit pouze řešení z první a třetí řady.
Základním prvním typem modulů XBee jsou moduly splňující standard IEEE 802.15.4, které se používají k vytváření bezdrátových lokálních sítí. Jednou z jeho implementací je protokol ZigBee, který se v současnosti používá mimo jiné prostřednictvím XBee. Toto řešení umožňuje komunikaci point-to-point a point-multipoint na krátké vzdálenosti. Za zmínku stojí také jeho nízká spotřeba energie a příznivá cena, což z něj činí mimo jiné zajímavé řešení v amatérských projektech nebo prototypových instalacích. Je však třeba poznamenat, že cílové rozložení nelze programově konfigurovat.
XBee Series 3 je naopak generace modulů XBee vybavená pokročilejšími funkcemi a kompatibilní také s nejnovější verzí ZigBee – 3.0. Oproti dřívějším řešením nabízí větší dosah rádiového přenosu a účinnější ochranu přenášených informací.
Všechny moduly XBee jsou kompatibilní s protokolem ZigBee, ale kompatibilita s jednotlivými verzemi se může lišit v závislosti na zvoleném zařízení. Je třeba také zdůraznit rozdíly mezi oběma řešeními: XBee je rádiový modul, zatímco ZigBee je komunikační protokol pro místní bezdrátové sítě.
XBee - funkce
Zařízení z rodiny XBee jsou poměrně oblíbená, mimo jiné díky své široké funkčnosti. Mezi jejich schopnosti patří:
- kompatibilita pinů, díky níž není přepínání mezi řešeními takový problém;
- společnou hardwarovou a softwarovou platformu pro různé produktové řady a protokoly, což velmi usnadňuje přechod mezi nimi;
- možnost podpory různých komunikačních protokolů – kromě ZigBee jsou to např. DigiMesh a Bluetooth LE;
- flexibilitu sítí, která vyplývá z možnosti pracovat v různých topologiích;
- přítomnost vestavěných senzorů v některých modulech XBee, jako jsou senzory teploty, vlhkosti nebo pohybu;
- jednoduché sériové rozhraní, které velmi usnadňuje integraci s mikrokontroléry nebo počítači.
Výhody modulů XBee
Moduly XBee jsou oceňovány především pro své kompaktní rozměry a snadné připojení. V závislosti na konkrétní verzi produktu se může zařízení lišit konstrukcí, počtem pinů nebo typem antény. To usnadňuje výběr správného řešení pro potřeby vaší instalace. Nejnovější verze XBee vynikají dosahem, který výrazně překonává ostatní podobná řešení – u XBee 3 ZigBee 3.0 dosahuje až 1,2 km, zatímco u verze PRO lze počítat s dosahem až 3,2 km.
Moduly XBee navíc umožňují bezdrátovou komunikaci, což zajišťuje flexibilitu při vytváření sítí a kompatibilitu s více protokoly. Kromě toho je třeba klást důraz na účinné šifrování a ověřování přenášených dat, aby bezpečnost přenosu byla na nejvyšší úrovni.
XBee - stručná historie
Moduly XBee kompatibilní se standardem 802.15.4 se na trhu objevily již v roce 2005. Jednoduché příkazové rozhraní AT se objevilo již v těchto zařízeních a je dosud přítomno v celé řadě XBee. Po nějaké době vydala společnost Digi International modul s podporou sítě ZigBee a od roku 2011 se uživatelé mohou spolehnout na zařízení XBee podporující přenos Wi-Fi.
Nabídka společnosti zahrnuje modul XBee LTE Cat 1 určený pro použití v mobilních řešeních. Nejnovějším přírůstkem do rodiny XBee je Digi XBee-PRO 900HP, který poskytuje velmi dlouhý dosah v konfiguraci mesh.
Typy antén XBee
XBee jsou rádiové moduly – stejně jako ostatní zařízení tohoto typu vyžadují pro efektivní provoz vhodné antény pro vysílání a příjem signálů. Návrhy společnosti Digi International jsou kompatibilní s několika typy antén, které se liší provozem a konstrukcí.
- Wire – kovový drát umístěný kolmo k modulu, který zajišťuje vysoký výkon palubní antény. Poskytuje maximální přenosovou vzdálenost se stejným pokrytím v každém směru.
- Dipól – dipólové antény se vyznačují stabilním výkonem, vynikající polarizací a všesměrovým vyzařováním.
- Chip – antény v této podobě jsou ploché čipy vyrobené z keramiky. Používají se v malých konstrukcích a jejich hlavní výhodou je, že zabraňují mechanickému namáhání antény.
- DPS – antény vytištěné přímo na desce plošných spojů modulu.
- RPSMA – vyznačují se značnou velikostí a schopností podporovat externí antény připojené přímo k XBee.
Jak používat moduly XBee?
Chcete-li používat moduly XBee, jednoduše připojte produkt k vybranému zařízení pomocí vestavěných konektorů rozhraní a příslušných kabelů. Před zahájením vlastní komunikace je třeba modul nakonfigurovat – to lze provést v aplikaci výrobce. Po výběru komunikačního režimu se zvolí také správný komunikační protokol. Po provedení těchto kroků lze komunikaci realizovat prostřednictvím kódu nebo softwaru. Pak je dobré monitorovat a testovat přenos dat ve vytvořené síti, aby bylo možné zachytit případné chyby.
Moduly a příslušenství XBee
Kromě samotných modulů se vyplatí vybavit se také dalším příslušenstvím jako jsou adaptéry, nástavce nebo lišty. Všechny tyto produkty najdete v sortimentu obchodu Botland. Jedná se o řešení, která se vyznačují kompaktními rozměry a širokými možnostmi, takže jsou použitelná pro širokou škálu projektů vyžadujících efektivní bezdrátovou komunikaci. Návrhy společnosti Digi International jsou oceňovány také pro svou spolehlivost a trvanlivost.
