Lever ZigBee upp till kraven?
Med radiostandarden ZigBee kan ett chip drivas med batteri under minst ett par år. Standarden är ett utmärkt val för lås- och säkerhetssystem på grund av räckvidden, den lilla mängden data som behövs och den låga batteriförbrukningen. Vi tittar närmare på ZigBee för att bedöma om standarden är mogen för säkerhetsmarknaden.
ZigBee är en smalbandsradiostandard avsedd för energisnåla styr- och reglersystem i fastigheter som kräver flerårig oavbruten batteridrift. ZigBee utnyttjar radioteknik på ett liknande sätt som WiFi och Bluetooth. Nätverket, som styrs av mjukvara kallad ”ZigBee stack”, fungerar däremot på ett annorlunda sätt. En utmärkande fördel är att ZigBee-enheter förblir en del av nätverket även när de är i ”sleep mode”, viloläge. Enheterna kan vara i viloläge med oerhört låg effektförbrukning under långa perioder, och ”vaknar” bara när ett meddelande ska skickas. Återgången till full effekt och meddelandeutskick sker mycket snabbt och kräver endast små mängder energi.
WiFi- och Bluetooth-nätverk är begränsade till ett litet antal noder. Ett Bluetooth-nät kan ha högst sju noder och WiFi 32 per basstation. Båda teknikerna har dessutom relativt kort räckvidd. ZigBee kan däremot omfatta tusentals noder över stora avstånd. I ZigBee används routrar för att överföra meddelanden till deras destinationer. Överföringen är inte begränsad till avståndet mellan två radioenheter – routningen kan göras över större avstånd genom att ett meddelande kan ”hoppa” längs en väg med flera routrar. Alternativa vägar kan byggas upp med hjälp av ytterligare routrar. Om en router inte fungerar som den ska eller inte skickar vidare data, ser systemets felsökningsfunktion till att meddelandet dirigeras om till andra vägar. ZigBee-nätet är alltså ett s.k. meshnät, där meddelandeleveransen aldrig kan blockeras på grund av ett enstaka fel, vilket ger betydligt högre driftsäkerhet.
Situationen i dag
ZigBee är den ideala lösningen för lås- och säkerhetssystem, eftersom standardens räckvidd täcker in en hel byggnad, endast en liten mängd data krävs och batteriförbrukningen är låg. Med ZigBee-tekniken går det att upprätta dataöverföring till en låst dörr med batteridrift, med hjälp av kortläsare och lås med mycket låg energiförbrukning. Men ZigBee-tekniken är ännu i sin linda. Hårdvaran för radiosystem och microcontroller är fullt utvecklad och avancerad, men stackar, underhållsverktyg och profiler är fortfarande under utveckling.
– ZigBee kan redan idag användas i sensornätverk, säger Michel Noxfeld, forskningschef för Interconnectivity Platforms på ASSA ABLOY. Men den är ännu inte tillräckligt avancerad för att användas i säkerhetsprodukter. Hårdvara och radiosystem är tillförlitliga eftersom säkerhet är en förutsättning för standarden, men stackprotokollen når inte upp till samma nivå, säger han.
Michel Noxfeld framhåller att utvecklare fritt kan använda egna applikationer ovanpå ZigBee. – Det är upp till programutvecklaren att använda den rätta graden av kryptering, precis som i andra kommunikationssystem. Om man endast använder IEEE-delen av ZigBee-standarden i en säkerhetslösning, kan den tas i bruk redan nu.
Öppna standarder
ZigBee-standarden utvecklas av ZigBee Alliance, en sammanslutning av företag som samarbetar för att skapa tillförlitliga, kostnadseffektiva och energisnåla trådlösa nätverkslösningar för övervaknings- och styrprodukter som baseras på en öppen global standard. ASSA ABLOY är företagsmedlem i alliansen. Trots att ZigBee-standarden ännu inte är helt färdig för användning pågår redan en produktutveckling. Flera bolag inom ASSA ABLOY tittar på möjligheterna att utveckla trådlösa produkter som bygger på delar av eller hela ZigBee-tekniken.
– Det är en intressant paradox: öppna standarder kontra hög säkerhet. Många tror att öppna standarder inte kan vara säkra eftersom de publiceras, men jag är inte av den åsikten. Det är många som sköter sina bankaffärer över internet på ett säkert sätt idag, säger han.
ASSA ABLOY:s policy är att hellre använda öppna standarder än att förlita sig på egen teknik. – Eftersom det är en så stor sammanslutning bakom ZigBee kan den utvecklas i snabbare takt än konkurrerande tekniker, säger Michel Noxfeld. Bredden innebär att fler stacktillämpningar och profiler kommer att stödjas, vilket gör tekniken konkurrenskraftigare.
– Snart kommer nog ZigBee att användas av större företag för byggnadsautomatik, maskinstyrning, belysning, inomhusklimat, fönster med mera. Men ännu ska man avvakta med att använda ZigBee i låssystem, förklarar Michel Noxfeld. Standarden är inte tillräckligt utvecklad för integrering med andra system. ASSA ABLOY har ingen brådska. För närvarande undersöker vi ZigBees lämplighet för passersystem. Vi utför praktiska experiment för att lära oss mer.
Bland forskningsaktiviteterna ingår att skapa en prototyp av ett enkelt nätverk för passersystem, för att studera ZigBee-tekniken mer i detalj och skapa riktlinjer för framtida produktutveckling samt bistå bolag som överväger att använda sig av ZigBee.
– Som medlemmar i ZigBee Alliance kommer vi definitivt att delta i arbetet med att ta fram en profil för byggnadsautomatik. Det kan dröja upp till ett eller ett och ett halvt år, men det ingår i vår planering, säger han.
* Anger obligatoriskt fält