Czy będzie renesans ZigBee?
Kolejnym standardem, w którym ostatnio również zachodzą zmiany, jest ZigBee. I tak jak Bluetooth zyskał na popularności kilka lat temu, tak ZigBee zaczyna zyskiwać teraz, bo przez wiele lat był, ale jego rozwój dreptał w miejscu a ceny modułów w tym standardzie odstraszały wielu chętnych - równoważne rozwiązania były znacznie tańsze.
ZigBee zadomowił się w zasadzie tylko w zastosowaniach przemysłowych, gdzie cena nie jest krytyczna, a koszt członkostwa ZigBee Alliance nie odstraszał. Pozycję lidera ZigBee stracił również na rynku sensorów. Nadzieja na renesans wynika z faktu, że teraz wychodzi poza świat automatyki przemysłowej, wkraczając najpierw do automatyki domowej i dobrze wpisuje się w trend IoT.
Głównymi zaletami ZigBee są niewielki pobór mocy, obsługa sieci o topologii kraty oraz fakt, że standard ten przyjęło całkiem wiele ważnych firm na rynku. Na przestrzeni lat, oprócz kolejnych wersji protokołu ZigBee (np. ZigBee Pro), powstały też liczne profile aplikacji, podobnie jak w przypadku Bluetooth.
Należą do nich m.in. ZigBee Home Automation, ZigBee Smart Energy, ZigBee Remote Control, ZigBee IP, ZigBee Retails Services, ZigBee Green Power czy ZigBee Light Link. Występują one w różnych, nie zawsze ze sobą kompatybilnych wersjach, a niektóre z nich bardzo znacząco się różnią. Tworzą one pewien zamęt, stąd ZigBee Alliance ostatnio zdecydowało się zunifikować wszystkie te obszary zastosowań, tworząc nową wersję standardu - ZigBee 3.0. Niemniej jest to standard wstecznie kompatybilny - korzysta z częstotliwości 2,4 GHz i protokołu ZigBee Pro do transmisji danych. Być może tchnie on nowe siły w ten obszar aplikacyjny rynku.
Sieci komórkowe są cały czas najważniejsze
Moduły GSM ciągle stanowią główny nurt rozwoju aplikacji wykorzystujących komunikację bezprzewodową, a czynnikiem sprzyjającym jest ciągły spadek ich cen. Najważniejszym powodem jest to, że pozwalają one tworzyć duże systemy pomiarowe bazujące na obszarze całego kraju, związane z np. z transportem lub telemetrią, przy relatywnie niewielkich kosztach.
Producenci modułów do sieci telefonii komórkowej implementują w nich coraz więcej typów funkcjonalności, dzięki czemu klient dostaje coraz bardziej zaawansowany moduł w cenie często niższej niż model poprzedni. Upraszcza to tworzenie urządzeń i obniża koszty docelowej aplikacji, gdyż nierzadko zewnętrzny mikrokontroler lub dodatkowe układy stają się zbędne.
Jeszcze do niedawna zdecydowana większość sprzedawanych modułów to były głównie moduły GPRS/EDGE, czyli sieci 2G, obecnie coraz częściej są to sieci 3G i moduły obsługujące technologię 3G/HSDPA/HSUPA i HSPA+, a w ostatnich miesiącach także przemysłowe moduły LTE. To, że na rynku pojawiają się takie szybkie modemy jest też wynikiem tego, że w podstawowym kształcie sieć GSM/GPRS jest już produktem bardzo dojrzałym, stąd markowi producenci uciekają w stronę sieci 3G i LTE, bo tam są w stanie konkurować.
Na rysunku 1 pokazana została ocena potencjału nowości rynku komunikacji bezprzewodowej w aplikacjach M2M i IoT. Zdaniem specjalistów największe znaczenie mają moduły obsługujące LTE oraz nowe wersje Bluetootha na kolejnych miejscach uplasowały się szybkie moduły WLAN, a dalej rozwiązania dla sieci mesh.
Badanie ankietowe potwierdziło też wcześniejsze rozważania o tym, że ZigBee przebija się bardzo powoli. W porównaniu z analogicznym zestawieniem sprzed 3 lat widać spory spadek pozycji prostych modułów do sieci komórkowych GSM oraz pojawienie się na dość wysokiej pozycji sieci wąskopasmowych o dużym zasięgu (LPWAN).
Komunikacja przewodowa
W zakresie komunikacji przewodowej oferta rynku skupiona jest na Ethernecie, gdyż tego typu sieci komunikacyjne są podstawą infrastruktury przedsiębiorstw przemysłowych, systemów kontroli dostępu i monitoringu obiektów, urządzeń pomiarowych i innych obszarów. Poza uniwersalnością i możliwościami komunikacyjnymi, urządzenia infrastrukturalne, za pomocą których buduje się sieci komunikacji przewodowej, można zasilać przez kabel sieciowy - PoE i PoE+ (Power over Ethernet).
Korzystanie z możliwości sieci bazujących na Ethernecie wymaga stworzenia infrastruktury komunikacyjnej, do której poza okablowaniem, przełącznikami (switchami) i routerami tworzącymi fizyczną podwalinę sieci konieczny jest sprzęt taki, jak konwertery sieciowe (konwertery mediów, mediakonwertery, urządzenia typu gateway).
Są to przede wszystkim urządzenia z interfejsami do sieci szeregowych i innych przetwarzające komunikaty na standard ethernetowy, moduły służące do zmiany medium transmisyjnego - w szczególności Ethernetu miedzianego na światłowodowy. Do produktów tego typu należą też serwery portów, czyli inaczej konwertery interfejsów sieciowych, wyposażone we własny komputer zapewniający możliwość programowania i ustawiania parametrów oraz karty sieciowe. Często są to wersje wieloportowe, co pozwala na komunikację z wieloma innymi urządzeniami, stosując jedną kartę instalowaną przykładowo w komputerze przemysłowym.
Osobną grupę stanowią moduły we-wy, które pozwalają na podłączenie wielu sygnałów/urządzeń i komunikację z tymi ostatnimi z wykorzystaniem jednego połączenia sieciowego. Podzespoły dostępne są w różnych wykonaniach - zarówno z wejściami i wyjściami cyfrowymi, jak też analogowymi, przeznaczonymi do podłączania określonych czujników, liczników, napędów, itd.
Oprócz wersji kablowych dostępne są urządzenia z interfejsem WLAN. Ich funkcjonalność jest podobna jak opisanych wyżej, z tym że łącze ethernetowe realizowane jest bezprzewodowo, ze wszystkimi popularnymi usługami związanymi z komunikacją za pomocą protokołu TCP/IP. Komunikacja ta może bazować na paśmie 2,4/5 GHz lub pasmach licencjonowanych, np. 400-470 MHz.
Opisany powyżej sprzęt tworzy grupę produktów standardowych, wykorzystywanych na wielu etapach budowy infrastruktury i z racji dużej uniwersalności ma niezmiennie spory potencjał rynkowy.