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55 - ELETTRONICA OGGI 489 - OTTOBRE 2020 COMM WIRELESS Routing Le tabelle di instradamento definiscono come un mo- dulo radio possa passare messaggi attraverso una se- rie di altri moduli radio lungo il percorso della rete, fino alla destinazione finale. Creazione di reti ad hoc (Ad hoc network creation) Questa funzionalità consiste in un processo automatiz- zato molto interessante che crea al volo un’intera rete di moduli radio senza alcun intervento umano. Maglia autorigenerante (Self-healing mesh) L’autorigenerazione è un processo correlato che deter- mina automaticamente se uno o più moduli radio non sono più presenti (missing) nella rete e conseguente- mente riconfigura la rete per ripristinare le interruzio- ni di percorso. Il protocollo ZigBee prevede tre tipi di dispositivi: un unico dispositivo coordinatore, almeno un altro dispositivo router e un dispositivo terminale. Coordinator Le reti ZigBee hanno sempre un unico dispositivo co- ordinatore. Questo modulo radio è responsabile di formare la rete, distribuire indirizzi e gestire le altre funzioni che definiscono la rete, la proteggono e la mantengono integra. Si ribadisce che ogni rete deve essere formata da un coordinatore e mai non più di uno. Router Un router è un nodo ZigBee completo. Può unirsi a reti esistenti, inviare informazioni, ricevere, trasmettere e instradare informazioni su tutto il percorso della rete. Fare routing significa agire come un messaggero che consegna messaggi che interessano altri dispositivi troppo distanti per comunicare fra di loro. I disposi- tivi router sono generalmente collegati a un impianto elettrico di alimentazione senza soluzioni di continuità perché devono essere sempre attivi. Una rete ZigBee può avere più router. Dispositivi terminali (End Devices) Ci sono molte situazioni in cui la disponibilità di un router è molto ridotta e non sufficiente per le attività di un particolare nodo della rete radio. Gli End Devices sono dispositivi terminali essenzialmente assimilabili a versioni funzionali ridotte di un router. Possono unir- si alle reti e inviare e ricevere informazioni. Non agiscono come messaggeri tra gli altri dispositi- vi, quindi possono utilizzare hardware meno costoso e possono spegnersi a intermittenza, risparmiando energia andando temporaneamente in modalità sleep . I dispositivi terminali necessitano sempre di un dispo- sitivo principale come un router o un coordinatore che gli consenta di inserirsi nella rete e che memorizzi i messaggi quando sono in modalit sleep. Le reti ZigBee possono avere un numero qualsiasi di dispositivi terminali. Può anche essere composta da un coordinatore, più dispositivi terminali e nessun ro- uter. Topologie di rete ZigBee Nelle reti ZigBee i dispositivi radio possono connetter- si insieme in diversi layout o topologie per formare la struttura di rete. Queste topologie indicano come i di- spositivi radio sono logicamente collegati tra loro. Esi- stono quattro topologie di rete ZigBee, illustrate nella figura 4. Pair È la rete più semplice costituita da due dispositivi radio o nodi. Un nodo deve essere un coordinatore per con- sentire la formazione della rete. L’altro nodo può essere configurato come router o dispositivo terminale. Star Anche questa disposizione di rete è abbastanza sem- plice. Un dispositivo radio coordinatore è al centro della stella e si collega ai dispositivi terminali intor- no ad esso. Ogni messaggio nel sistema deve passare attraverso il coordinatore che lo instrada verso i di- spositivi interessati. In questa topologia i dispositivi terminali non comunicano direttamente tra di loro. Mesh La configurazione mesh utilizza nodi router, oltre al coordinatore. Questi nodi possono trasmettere messaggi ad altri router e dispositivi terminali secondo necessità. Il coordinatore (in realtà è una forma speciale di rou- ter) agisce per gestire la rete e può anche instradare i messaggi. I vari dispositivi terminali possono essere collegati a qualsiasi router o al coordinatore. Possono trasmettere e ricevere informazioni, ma hanno sempre bisogno del loro coordinatore per comunicare con gli altri nodi. Cluster Tree Questo è un layout di rete in cui i router formano una sorta di dorsale con i dispositivi terminali raggruppati attorno a ciascun router. Non è molto diversa da una configurazione mesh. Fig. 4 – Topologie di rete ZigBee