Motorola demonstriert stromsparenden ZigBee-Datenfunk

Erste Prototypen für IEEE-802.15.4-basierte drahtlose Netzwerktechnik. Mit dem auf der neuen IEEE-802.15.4-Spezifikation aufbauenden Datenfunkstandard "ZigBee" sollen künftig verlässliche, kosteneffektive, besonders stromsparende und drahtlos vernetzte Sensor- und Steuerungsprodukte – darunter auch PC-Eingabegeräte – entwickelt werden können. Der Hersteller Motorola – eines der Mitglieder der Industrievereinigung "ZigBee Alliance" – will am 3. Juni 2003 in Berlin erstmals lauffähige Hard- und Software im Rahmen der Veranstaltung "ZigBee Alliance European Open House" demonstrieren.

28. Mai 2003 um 12:41 Uhr / Christian Klaß

ZigBee nutzt den zugehörigen IEEE-Standard 802.15.4, der die physikalische Schicht (PHY), die Zugriffskontrolle (MAC) und ein stromsparendes mit garantierten Zeitfenstern versehenes Netzwerk-Routing inkl. Energie- und Verbindungsqualitätserkennung bereitstellt. Dabei sorge 802.15.4 dank automatischer Suche ungenutzter Funkkanäle auch für eine gute Koexistenz mit anderen drahtlosen Netzwerken. Daten können in voreingestellten Zeitintervallen gesendet werden, zudem wird eine 128-Bit-AES-Verschlüsselung für Datensicherheit unterstützt (weitere Verschlüsselungsoptionen stehen zur Verfügung). ZigBee selbst stellt das Protokoll für eine eigene Netzwerkschicht zur Verfügung, die sich insbesondere durch "Kommunikationsredundanz" auszeichnen soll, womit Fehler in als "Mesh" organisierten Netzwerken ausgeschlossen würden. MAC und ZigBee-Anwendungssoftware wird laut Motorola in RAM/ROM-Chips untergebracht.

ZigBee-konforme Produkte nutzen freie Frequenzbänder, weltweit wären dies 2,4 GHz, in den USA zusätzlich noch 915 MHz und in Europa 868 MHz. Bei 2,4 GHz können mit zehn Kanälen bis zu 250 Kbps, bei 915 MHz mit sechs Kanälen bis 40 Kbps und bei 868 MHz mit einem Kanal bis zu 20 Kbps erzielt werden. Die ZigBee-Reichweite soll – abhängig von der jeweiligen Sendeleistung und der Umgebung – zwischen 10 bis 75 Metern liegen. ZigBee-Netzwerke können bis zu 255 aktive Knoten pro "Netzwerk-Koordinator" umfassen, wobei mehrere Netzwerk-Koordinatoren zur Errichtung von über 4.000 Teilnehmer starke ZigBee-Netzwerke verknüpft werden können. Dank ZigBee sollen Geräte so stromsparend agieren können, dass sie im Batteriebetrieb in Verbindung mit teils stundenlangen Schlafphasen unter Nutzung üblicher Akkutechnik mehrere Monate bis Jahre durchhalten können. Für den geringen durchschnittlichen Stromverbrauch soll auch der geringe Aktivitätszyklus bei der Kommunikation im ZigBee-Netzwerk sorgen.

Anwendungsgebiete sieht die ZigBee-Alliance nicht nur in der Gebäudesteuerung etwa mittels drahtloser Thermostate, Sensoren für Alarmanlagen, Gasmeldern und drahtlosen Notrufsystemen für Senioren und Fernbedienungen aller Art, sondern auch für den Heimbereich. Hier könnten neben Haushaltsgeräten, PCs und Peripherie wie etwa Tastaturen, Mäuse oder Joysticks auch Spielekonsolen oder Kinderspielzeug mit ZigBee ausgestattet werden.

Bei der von Motorola in Berlin demonstrierten ZigBee-Technik handelt es sich noch um Prototypen; standardkonforme Entwicklungsmuster für interessierte Hersteller sollen im November 2003 verfügbar sein. Motorolas MAC/PHY-802.15.4-Hard- und Softwarelösung unterstützt das weltweit frei nutzbare 2,4-GHz-Frequenzband mit Datenraten von bis zu 250 Kbps. Dadurch, dass eine Stromversorgung von 2 bis 3,6 Volt genutzt werden könne, ein Anschluss des Motorola-Chipsatzes mit integriertem Funkmodem einfach per serieller Schnittstelle möglich sei und lediglich der 802.15.4-MAC-Code für die entsprechenden Embedded-Controller umgesetzt werden müsse, sollen bestehende Systeme schnell 802.15.4-konform gemacht werden können. Intelligente Systeme, welche die Softwarevoraussetzungen erfüllen, sind damit aber auch eine Voraussetzung für die ZigBee-Integration,

Während die IEEE-802.15.4-Spezifikation in diesem Frühjahr abgesegnet wurde, sollen ZigBee-Sicherheit, Anwendungs-Profil-Schichten und vorläufige Entwürfe im Laufe des Sommer 2003 verfügbar sein. Näheres zur Technik findet sich auf der offiziellen Website ( www.ZigBee.org ) der mittlerweile 50 Mitglieder starken ZigBee Alliance. Während Honeywell, Invensys, Mitsubishi, Motorola und Philips die im Oktober 2002 gegründete Industrievereinigung leiten und ZigBee aktiv vermarkten, sind noch 45 weitere Halbleiter-, Datenfunktechnik- und OEM-Hersteller als normale Mitglieder in der ZigBee Alliance vertreten.