L’accoppiamento Zigbee funziona stabilendo una connessione sicura tra due dispositivi abilitati Zigbee, come un sensore Zigbee e un hub o coordinatore Zigbee. Durante l’accoppiamento, i dispositivi si scambiano informazioni per stabilire chiavi di attendibilità e crittografia per comunicazioni sicure. In genere, i dispositivi Zigbee utilizzano un processo chiamato assegnazione dell’indirizzo di rete, in cui a ciascun dispositivo viene assegnato un indirizzo univoco a 16 o 64 bit all’interno della rete Zigbee. L’accoppiamento prevede che il coordinatore Zigbee (spesso un hub o un gateway) avvii il processo e condivida in modo sicuro le chiavi di rete con il nuovo dispositivo per garantire la corretta integrazione nella rete Zigbee.
La connessione Zigbee prevede che i dispositivi comunichino tra loro all’interno di una rete Zigbee utilizzando una topologia di rete mesh. Nelle reti Zigbee, i dispositivi possono funzionare come dispositivi finali, router o coordinatori. I dispositivi finali comunicano direttamente con un coordinatore, mentre i router facilitano la comunicazione tra i dispositivi ed estendono la portata della rete. I dispositivi Zigbee utilizzano segnali in radiofrequenza a bassa potenza per trasmettere i dati in modo efficiente, rendendoli adatti per applicazioni come la domotica, l’illuminazione intelligente e le reti di sensori.
Per accoppiare un dispositivo Zigbee, in genere si avvia il processo di accoppiamento tramite un coordinatore Zigbee, come un hub di casa intelligente o un gateway Zigbee. I passaggi specifici possono variare a seconda del produttore e del dispositivo, ma generalmente comportano l’attivazione della modalità di accoppiamento del dispositivo Zigbee (spesso premendo un pulsante o seguendo istruzioni specifiche) e quindi l’utilizzo dell’interfaccia del coordinatore per rilevare e aggiungere il dispositivo alla rete Zigbee . Una volta accoppiato, il dispositivo riceve le informazioni di rete e le chiavi di crittografia necessarie per la comunicazione sicura all’interno dell’ecosistema Zigbee.
I dispositivi Zigbee possono connettersi tra loro all’interno di una rete Zigbee utilizzando un’architettura di rete mesh. Ciò significa che i dispositivi possono comunicare indirettamente attraverso dispositivi intermedi (router) all’interno della rete, anche se non si trovano nel raggio d’azione diretto del coordinatore Zigbee. Questa funzionalità migliora l’affidabilità della rete, estende la copertura e migliora la robustezza complessiva consentendo ai dispositivi di trovare più percorsi per la trasmissione dei dati, riducendo così il rischio di errori di comunicazione.
Zigbee offre numerosi vantaggi rispetto al Bluetooth in alcune applicazioni, in particolare negli scenari IoT (Internet of Things). Zigbee supporta un numero maggiore di dispositivi per rete (fino a migliaia), rendendolo adatto a reti complesse che coprono ampie aree o più piani. Funziona su una banda di frequenza diversa (2,4 GHz) rispetto al Bluetooth, riducendo le interferenze e migliorando l’affidabilità in ambienti con molti dispositivi wireless. Inoltre, i dispositivi Zigbee in genere consumano meno energia rispetto ai dispositivi Bluetooth, rendendoli adatti per sensori e dispositivi alimentati a batteria che richiedono un funzionamento a lungo termine senza frequenti cambi di batteria. Questi fattori rendono Zigbee la scelta preferita per le applicazioni che richiedono soluzioni di comunicazione wireless scalabili, affidabili ed efficienti dal punto di vista energetico.