Módulos ZigBee

Una vez que se conocen lo dispositivos bajo los cuales se basa esta tecnología y los lineamientos que deben seguir, corresponde el turno a la búsqueda de módulos comerciales que trabajen bajo ZigBee. Para este trabajo se ha realizado una búsqueda de diferentes dispositivos fabricados por empresas diferentes y que perteneces a la ZigBee Alliance y por tal motivo son quienes se encargan de la distribución de productos relacionados.

Si bien en esencia el protocolo no cambia, cada fabricante ofrece diversas soluciones aplicables a él, por lo que en este apartado se detallan diferentes componentes que han sido analizados para ver sus cualidades y saber cuál es el más adecuado y cual ofrece mejores soluciones.

2.5.1 eZ430-RF2480 Development Tool

Se tratad e una herramienta de la hempresa Texas instruments, la cual contiene lo necesario para la implementación de proyectos por medio de ZigBee, asimismo cabe destacar que este dispositivo es compatible y estrechamente vinculada con micronoctroladores de la familia MSP430, dicha herramienta contiene:

 Un soporte para las baterías de los módulos.

 2 baterías AAA

 3 Módulos CC2480

 Una interface USB eZ430-RF.

50 Dentro de esta herramienta son incluidas algunas herramientas de trabajo en software así como documentación sobre el hardware incluido dentro de este kit, del mismo modo es posible descargarlas desde la página web del fabricante. Dichos útiles son los siguientes:

 La guía de usuario de eZ430-RF2480

 Entornos de trabajo Code Composer Essentials (CCE) e IAR Embedded Workbench.

 Una guía de usuario para la familia de microcontroladores MSP430.

Fig. 2.13 eZ430-RF2480 Development Tool

Este kit contempla todo un entorno de desarrollo así como los dispositivos necesarios para la implementación de proyectos de tipo inalámbrico, para lo anterior se utiliza una interfaz incluida dentro de esta herramienta de tipo USB, de esta manera la creación de nuevas aplicaciones se torna más cómoda por su fácil interacción con las computadoras ya que muchas veces es utilizada para el alojamiento de interfaces graficas que ejecutan acciones sobre los diferentes dispositivos utilizadas, también es posible mediante la presente herramienta realizar simulaciones en tiempo real sobre el dispositivo por medio de una computadora y el hardware y software subministrado por la empresa Texas Instruments.

El kit, como ya se ha preciso anteriormente, consta de tarjetas inalámbricas que trabajan bajo una frecuencia de 2.4 GHz, mismas que incluyen un microcontrolador de

51 la familia MSP430 de ultra bajo consumo. Los proyectos que se realicen con estos dispositivos pueden gozar de una autonomía gracias a la plataforma de batería que incluye el kit. Algunas de las características principales del eZ430-RF2480son:

 Dos LED (rojo/verde) indicadores para el desarrollo de la Comunicación.

 Una interface USB útil en la programación de los dispositivos.

 Transceiver CC2480 a 2.4GHz.

 UART

 Un microcontrolador MSP430 de ultra-bajo consumo a 16MHz.

 18 pines disponibles para la realización de pruebas.

El eZ430-RF2480 utiliza dos entornos de programación para poder escribir, descargar y programar diferentes aplicaciones dentro del dispositivo ZigBee. Los entornos mencionados son:

 Code Composer Essentials (CEE)

 IAR Embedded Workbench Integrated Development Environment (IDE)

2.5.2 ATMEL Module

ATMEL es el nombre del fabricante que proporciona dispositivos compatibles con la especificación ZigBee. En este caso se nos detalla, por separado, cual es el transceiver y el microcontrolador utilizados para la implementación del módulo. Como se puede comprobar en la Figura 2.14, nos encontramos con otra solución completa al integrar en su PCB todos los componentes requeridos y compatibles con ZigBee, por lo tanto debemos de analizar dichos componentes para conocer los beneficios que pueden aportar al proyecto y de este modo llegar a la mejor solución posible.

52 Fig. 2.14 Modulo ATMEL

2.5.3 EasyBee ZigBee

EasyBee se fundamenta en un módulo válido para ZigBee dentro del estándar IEEE 802.15.4. El módulo EasyBee, que se aprecia en la Figura 2.15, contiene todo el conjunto de circuitos necesarios, integrando una antena integrada. La capa MAC incluye la generación CRC-16, la evaluación de canal clara, la detección de señal de energía, la seguridad, encriptación y autentificación. Cabe señalar que este dispositivo únicamente es un tranceiver, por lo que para su implementación requiere como varios de los otros módulos un microcontrolador externo.

Fig. 2. 15 Modulo EasyBee ZigBee

A continuación se enuncian las características más resaltantes de este modulo:

 Frecuencia: 2.4GHz.

 Posibilidad de antena integrada o externa.

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 Temperatura: -40ºC a 85ºC.

 Volate necesario: 2.1 – 3.6V.

 Distancia máxima: 120m. [12] 2.5.4 XBee Module

Es uno de los módulos que hace uso utilización de ZigBee. El dispositivo tiene como labor principal la transmisión y recepción de datos que son suministrados ya sea por un microcontrolador o mediante una computadora. Para el este trabajo se utilizarán los módulos XBee series 1 y series 2, que son módulos de radio frecuencia que trabajan en la banda de 2.4 GHz por medio del protocolo IEEE 802.15.4 fabricados por MAXSTREAM. Son utilizados en automatización de casas, sistemas de seguridad, monitoreo de sistemas remotos, aparatos domésticos, alarmas contra incendio, plantas tratadoras de agua, etc. Los módulos XBee específicamente tienen un alcance en interiores de hasta 30 metros, y en exteriores el alcance es de hasta 100 metros. En la Figura 2.16 se muestran los tres diferentes tipos de XBee.Las principales especificaciones del módulo XBee son las siguientes:

 Potencia de salida: 50mW

 Consumo de corriente en Rx: 45mA

 Consumo de corriente en Tx: 295mA

 Consumo de voltaje: 3.0 – 3.4V

 Tamaño (cm): 2.43 x 3.29

 Temperatura: -40ºC a 85ºC

 Distancia: Interior: 30m / Exterior: hasta 100 mts. [9]

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CAPITULO III