ZigBee® ou DigiMesh® : lequel choisir ?

Les réseaux maillés sans fil permettent d’étendre la collecte de données de base telles que les capteurs sur de grandes distances. Des protocoles comme ZigBee ou DigiMesh ont été conçus pour offrir cette solution mais avec l'enjeu supplémentaire d'une consommation d'énergie la plus faible possible, tout en conservant une fiabilité et une sécurité exemplaires. Bien sûr, l’objectif a été atteint mais au détriment de la rapidité et de la fréquence d’envoi ou de réception des données. Mais c'est pourquoi nous choisirons l'un ou l'autre des protocoles : pour obtenir des données basiques et simples comme des températures, des états et bien d'autres types de grandeurs physiques qui consomment peu de données et de bande passante, de manière cyclique et pas forcément fréquente. En résumé, le protocole choisi n’est pas prévu pour surveiller un capteur en temps réel, et encore moins pour diffuser des images en continu depuis une caméra.

Bien qu'il soit techniquement possible d'envoyer une image d'un capteur vidéo de manière fractionnée, ce n'est pas ce qui va nous aider à choisir le protocole ZigBee plutôt que DigiMesh.

What ?
ZigBee Logo
Visual ZigBee Mesh Network GIF
DigiMesh Logo
Visual DigiMesh Mesh Network GIF

Zigbee et DigiMesh offrent tous deux des avantages uniques pour différentes applications.

Vue d'ensemble

Zigbee et DigiMesh sont d'excellents protocoles de réseau maillé présentant des avantages distincts. Consultez la comparaison simplifiée suivante pour vous aider à décider laquelle serait la plus adptée.

Choisissez Zigbee si vous avez besoin de :

  • Un protocole ouvert basé sur des standards
  • Potentiel d'interopérabilité avec des appareils fabriqués par différents fournisseurs
  • Communication bidirectionnelle avec les appareils finaux en veille

Choisissez DigiMesh si vous avez besoin de :

  • La possibilité pour tous les nœuds de dormir (activée avec une veille cyclique synchronisée)
  • Configuration et extension simplifiées du réseau (pas de dépendances parent/enfant)
  • Prise en charge des options à plus longue portée (options inférieures au GHz disponibles)
  • Prise en charge des applications intensives en diffusion

Différences notables

Zigbee® MeshDigiMesh®
Types de nœuds et leurs avantagesMultiple : coordonnateurs, routeurs, périphériques finaux. Les appareils finaux peuvent parfois être moins chers en raison de fonctionnalités réduites.Unique : un type de nœud homogène, avec plus de flexibilité pour étendre le réseau. DigiMesh simplifie la configuration et la fiabilité du réseau dans les environnements où les routeurs peuvent apparaitre et disparaitre en raison d'interférences ou de dommages.
Réseaux déployés sur batterieLes coordinateurs et les routeurs doivent être alimentés sur secteurTous les nœuds sont capables de fonctionner sur batterie et peuvent dormir.
Mises à jour du micrologiciel par radioOuiOui
PortéeLa plupart des appareils Zigbee ont une portée inférieure à 3,2 km pour chaque saut.XBee SX avec une portée allant jusqu'à 40+ miles pour chaque saut.
Charge utile et débit des tramesJusqu'à 80 octets.Jusqu'à 256 octets, selon le produit. Améliore le débit pour les applications qui envoient des blocs de données plus volumineux.
Fréquences et débits de données RF pris en chargePrincipalement 2,4 GHz (250 kbps)900 MHz (jusqu'à 250 Kbit/s), 868 MHz, 2,4 GHz (jusqu'à 250 Kbit/s)
SécuritéCryptage AES 128 bits. Peut verrouiller le réseau et empêcher d’autres nœuds de le rejoindre.Cryptage AES 128 et 256 bits. Peut verrouiller le réseau et empêcher d’autres nœuds de le rejoindre.
Interopérabilité Potentiel de compatibilité entre les fournisseurs.DigiMesh
Tolérance aux interférencesDirect-Sequence Spread Spectrum (DSSS).900 MHz: Frequency-Hopping Spread Spectrum (FHSS). 2.4 GHz: Direct-Sequence Spread Spectrum (DSSS).
AdressageDeux couches. Adresse MAC (64 bits) et adresse réseau (16 bits).Adresse MAC (64 bits) uniquement.
MaintenancePlus de renifleurs et d'outils de diagnostic disponibles sur le marché.Un adressage plus simple qui peut aider à diagnostiquer les problèmes et à configurer un réseau.


Les différents nœuds ZigBee

Le protocole Zigbee définit trois types de nœuds : les coordinateurs, les routeurs et les périphériques finaux. Chaque réseau Zigbee nécessite un coordinateur. Bien que tous les nœuds puissent envoyer et recevoir des données, il existe des différences dans les rôles spécifiques qu'ils jouent.

Coordinateur

Le coordinateur de réseau Zigbee est l'appareil chargé de former le réseau et d'acheminer le trafic. Il n'y a qu'un seul coordinateur dans chaque réseau. Une fois le réseau établi, il peut stocker des informations sur le réseau. Par exemple, s'il est configuré comme centre de confiance, il peut stocker des clés de sécurité. Une fois le réseau formé, le coordinateur dispose des mêmes capacités qu’un routeur.

Routeur

Un routeur agit comme un nœud intermédiaire, relayant les données d'autres appareils. Il peut y avoir plusieurs routeurs sur le réseau. Un routeur peut également être un point de terminaison, comme un nœud final, mais il ne peut pas dormir, car il doit toujours être disponible pour relayer les messages et agir en tant que parent pour les périphériques finaux.

Nœud / périphérique final

Un nœud final ne peut pas acheminer le trafic. Les appareils finaux disposent de fonctionnalités suffisantes pour communiquer avec leurs parents (soit le coordinateur, soit un routeur), mais ne peuvent pas relayer les données d'autres appareils. Il peut s'agir d'appareils mobiles et ils sont autorisés à dormir. Par conséquent, il peut s’agir d’appareils à faible consommation alimentés par batterie. Chaque appareil final doit avoir un nœud parent pour communiquer avec le réseau. Chaque nœud parent (routeur) peut prendre en charge jusqu'à 20 périphériques finaux (enfants).

ZigBee : Avantages

  • Zigbee est un standard ouvert avec interopérabilité entre les fournisseurs
  • Options de sécurité supplémentaires
    • Centre de confiance
    • Rotation des clés du réseau
    • Adhésion restreinte
    • Mise en service hors bande via l'enregistrement de l'appareil
  • Routage vers une ou plusieurs sources

Noeuds DigiMesh

DigiMesh n'a qu'un seul type de nœud. Il s'agit d'un réseau homogène, ce qui signifie que tous les nœuds peuvent acheminer des données et sont interchangeables. DigiMesh n'a pas de relation parent-enfant comme avec ZigBee.

DigiMesh protocol view

Routeurs en veille

Permettre à un nœud de dormir permet de réduire considérablement la consommation d'énergie, ce qui est particulièrement utile pour les nœuds alimentés par batterie. Actuellement, Zigbee autorise uniquement la mise en veille des appareils finaux. Les routeurs et les coordinateurs doivent rester éveillés et disponibles. Certaines variantes de DigiMesh permettent une veille cyclique synchronisée, où tous les nœuds du réseau peuvent dormir et se réveiller en même temps, permettant ainsi à chaque nœud du réseau maillé d'être alimenté par batterie. Des modes de veille asynchrone sont également disponibles, mais nécessitent des routeurs toujours actifs pour pouvoir communiquer.

DigiMesh : Avantages

  • La configuration du réseau est plus simple
  • Vous disposez de plus de flexibilité pour étendre le réseau
  • DigiMesh offre une meilleure diffusion (broadcast)

Différences supplémentaires

Zigbee étant un standard ouvert, il offre un potentiel d'interopérabilité avec des appareils fabriqués par différents fournisseurs. De plus, Zigbee propose des profils établis pour des applications courantes telles que la gestion de l'énergie et le contrôle de l'éclairage. Une bonne sélection d'outils d'aide au diagnostic, tels que les renifleurs de paquets RF, est également disponible. De plus, le protocole Zigbee est connu pour être hautement sécurisé lorsqu’il est correctement configuré. Atteindre un haut niveau de sécurité nécessite des mesures supplémentaires, ce qui rend Zigbee plus compliqué à configurer. DigiMesh, en tant que protocole propriétaire, offre plus de flexibilité en ce qui concerne les fonctionnalités et les améliorations pouvant être apportées. Des fonctionnalités de diagnostic faciles à utiliser ont été intégrées à l'application XBee pour être utilisées avec les diagnostics et le dépannage du réseau.

DigiMesh est disponible sur les plates-formes avec des fréquences radio inférieures au GHz et qui offrent une portée beaucoup plus longue et plus d'options de débit de données RF que Zigbee. La charge utile des trames peut être plus importante, ce qui peut améliorer le débit pour les applications qui envoient des blocs de données plus volumineux. De plus, DigiMesh utilise une méthode d'adressage simplifiée, qui améliore la configuration et le dépannage du réseau. La sécurisation des nœuds sur un réseau DigiMesh ne nécessite que quelques commandes spécifiques et l'utilisation des meilleures pratiques du secteur.

Source : Digi®

Retour en haut