Zigbee

Zigbee adalah standar protokol komuniksi berdaya  rendah untuk teknologi JSN. Zigbee diatur dalam standar 802.15.4, digunakan untuk komunikasi data pada sistem kontrol dan monitoring secara nirkabel. Simbol dari Zigbee dapat ditunjukkan pada gambar 2.5. (Faludi, 2011)

Gambar 1. Simbol Zigbee

Fungsi utama dari JSN adalah untuk menghubungkan antar sensor supaya membentuk suatu jaringan sehingga lebih mudah dikontrol dan di-monitoring. Teknologi JSN, cenderung membutuhkan bandwidth yang sempit, sehingga penggunaan protocol Zigbee pada teknologi ini cendetung lebih hemat daya jika dibandingkan dengan teknologi nirkabel lain. Perbandingan protokol WiFi, Bluetooth, dan Zigbee  menurut (Kazem et al, 2007) adalah seperti pada tabel 1.

Tabel 1. Perbandingan Jaringan Nirkabel

1. Zigbee dan Standar IEEE 802.15.4

 Zigbee menawarkan jaringan full mesh yang mampu mnghubungkan 64.000 perangkat dalam satu jaringan. Zigbee dirancang untuk menghubungkan perangkat dengan jangkauan yang sangat luas, pada suatu industri, dalam satu sistem kontrol. Fitur yang ditawarkan untuk implementasi jaringan Zigbee yaitu Zigbee dan Zigbee Pro. Fitur zigbee didesain untuk membangun jaringan yang relatif lebih kecil, mampu menghubungkan ratusan perangkat dalam satu jaringan. Sedangkan fitur yang ditawarkan oleh Zigbee Pro mudah dalam penggunaan dan mampu medukung jaringan dengan ribuan perangkat dalam satu jaringan.(Somani dan Patel, 2012)

Gambar 2. Layer Zigbee

Zigbee memiliki 4 buah layer seperti ditunjukkan pada gambar 2. Dua layer terbawah, medium access control dan physical diatur dalam standar IEEE 802.15.4. Adapun deskripsi dari dua  layer ini adalah

a.    Phisical layer

Phisical layer dalam standar IEEE 802.15.4 mengatur hardware untuk komunikasi dan kontrol  media nirkabel secara langsung. Layer ini menangani semua tugas yang melibatkan akses ke perangkat keras Zigbee, meliputi pemilihan channel, pendeteksian energi / daya, dan clear channel untuk  membatu pemilihan channel.

b.    Medium access control (MAC)

MAC layer menyediakan interface antara physical layer dan network layer. Layer  ini  menyediakan MAC data services dan  MAC management services. MAC data service menyediakan pengiriman dan penerimaan dari MAC Protocol Data Units (MPDU) melewati physical data service. Sedangkan MAC management service meyediakan interface menuju MAC sub layer Management Entity Service Access Point (MLME-SAP).

2. Standar perangkat Zigbee

2.1 Zigbee Logical Device

Ada 3 kategori node dalam jaringan zigbee, yaitu coordinator, router, dan end device (Somani dan Patel, 2012). Penjelasan dari masing-masing node adalah sebagai berikut.

a.    Coordinator

Membentuk suatu root dalam suatu jaringan. Dalam suatu jaringan yang menggunakan Zigee, hanya ada satu yang berfungsi sebagai coordinator. Coordinator bertanggung jawab selama inisialisasi jaringan dan memilih berbagai parameter jaringan seperti frekuensi radio, channel, unique network identifier, dan setting berbagai parameter lainnya.

b.    Router

Router berfungsi sebagai perantara antar node, serta menyampaikan data dari perangkat yang lain. Router dapat terhubung dengan jaringan yang sudah ada, menerima koneksi dari perangkat yang lain, dan dapat pula sebagai repeater dalam suatu jaringan. Dengan adanya router maka jangkauan Zigbee dapat diperluas.

c.    End Device

End device merupakan node yang membutuhkan daya paling sedikit. End device dapat mengumpulkan berbagai informasi dari sensor. Fungsi dari end device dalam jaringan zigbee adalah untuk berkomunikasi terhadap parent (dapat berupa coordinator atau router) dan tidak dapat meneruskan data dari perangkat yang lain yang letaknya jauh.

2.2 Zigbee Phisical Device

Berdasarkan kemampuan dalam memproses data, ada 2 tipe utama yang disediakan oleh IEEE 802.15.4, yaitu Full Function Device (FFD) dan Reduced Function Device (RFD). Full Function Device (FFD) dapat berfungsi dalam semua mode operasi standar 802.15.4, yaitu mekanisme routing, mengkoordinasi dan menangani semua fungsi, serta melakukan pembacaan dan pengukuran data. Node yang harus bertidak dalam mode FFD adalah coordinator dan router, sedangkan end device dapat bertidak sebagai FFD atau RFD sesuai dengan kebutuhan. Device yang bekerja dalam mode FFD dalam jaringan zigbee selalu dalam kondisi aktif. Reduced Function Device (RFD), merupakaan limited version dari IEEE 802.15.4. Mode RFD tidak dapat me-routing-kan packet dan harus selalu berasosiasi dengan FFD. End device hanya melakukan fungsi yang terbatas, seperti pengukuran data, monitoring kondisi lingkungan, dan mengkontrol external device, dimana cocok untuk beroperasi pada mode RFD. End device harus selalu terhubung dengan router atau coordinator yang melakukan fungsi FFD. Adapun keuntungan dari RFD adalah menghemat konsumsi daya, dimana hanya melakukan fungsi yang terbatas dalam standar IEEE 802.15.4. (Somani dan Patel, 2012)