지그비(Zigbee)란?

지그비(Zigbee)란?

ZigBee는 Bluetooth의 고가격, 고전력 소비의 단점을 보완한 기술이다. ZigBee란 zig-zag로 날아 다니면서 다른 동료들에게 정보를 전달하는 Bee(벌)의 정보전달 체계를 착안하여 붙여진 명칭이며, 무선 리모콘, 무선 조명제어, 컴퓨터에서의 무선 키보드 및 무선 마우스, 홈오토메이션, 재고관리, 무선 센스네트웍 등에 주로 응용되는 기술이다.

(1) Zigbee의 명칭 유래
꿀벌은 여왕벌과 몇몇의 수벌, 수천의 일벌들이 벌통 속에서 살아간다. 이러한 집단의 생존, 성공, 미래는 집단의 모든 구성원들간의 필수적인 정보를 지속적으로 주고 받는데 의존하지 않을 수 없다. 꿀벌이 새로 발견한 꽃의 위치를 집단의 다른 구성원들에게 전하기 위해 사용하는 기술을 "지그비 원리(Zigbee Principle)" 라고 말한다. 일부 엔지니어들은 직비(Zigbee)라고도 한다.
Zigbee는 zig-zag와 Bee(벌)의 합성어로 벌이 꽃을 쫓아 여기저기 다니며 모든 것을 통신한다는 의미의 합성어이다. 꿀벌의 의사소통 수단인 춤에서 따온 것인데 Zig-Zag 패턴으로 춤을 추면서 꽃의 위치, 거리, 방향을 알려 주는 데 이는 상당히 경제적인 통신 수단으로 알려져 있으며 무선 센서 네트워크 기술도 이와 같은 혁신적인 기술을 따르고자 한 의미도 있고, 또한 이 기술의 표준화를 위한 모임의 태동기에 여러 제안 및 결정을 수립하는 과정에서 순탄한 과정을 겪지 못하고 여러 가지 진통을 겪으면서 zig-zag로 진행하여 왔다는 의미가 함축적으로 포함되어 "Zig+Bee"란 합성어를 만들어 낸 것이다.

(2) Zigbee란?
ZigBee는 저전력, 저가격으로 사용의 용이성을 자랑하는 무선 센서 네트워크의 대표적 기술로 각광을 받고 있으며, 2003年 IEEE 802.15.4 작업분과 위원회에서 표준화된 PHY/MAC 층을 기반으로 상위 Protocol 및 Application을 규격화하였다.
근거리 무선개인 통신망(Wireless Personal Area Network, WPAN)의 대표적인 규격으로 IEEE802.15.1(Bluetooth), IEEE802.15.3(UWB), IEEE802.15.4 (ZigBee) 등이 있으며,
특히 이들 중 ZigBee를 LR-WPAN(Low Rate WPAN), 그리고 UWB를 HR-WPAN(High Rate WPAN)이라고 한다.
ZigBee는 2.4GHz, 868MHz, 915 MHz의 세 가지 종류의 주파수 대역을 사용하며 각각의 전송속도는 250kbps, 20kbps, 40kbps이다.

(3) Zigbee의 발전 과정
ZigBee 스타일의 네트워크는 1998년 경에 잉태되기 시작했다. 우리의 생활주변에는 Wi-Fi(WLAN)나 Bluetooth와 같은 고 기능의 제품이 적용되는 곳도 있지만, 출입문에 장착되는 센서, 휴대용 리모콘, 재고관리 장치 등 단순한 데이터 통신이 요구되는 곳도 많다. ZigBee는 IEEE802.15.4 무선 표준을 기반으로 하여 Wi-Fi (WLAN)나 Bluetooth가 제공하지 않는 네트워크의 필요성을 충족시키기 위하여 설계되었다. Wi-Fi(WLAN)는 방대한 대역폭을 제공하기 위하여 값비싼 무선 대역이 요구되며, Bluetooth는 충전식의 배터리로 대량의 전력을 소모하지만 7개 정도의 디바이스 밖에 지원하지 못하지만 ZigBee는 소량의 전력으로 수 천개의 디바이스를 접속시킬 수 있다.
저속 전송속도를 갖는 홈오토메이션 및 데이터 네트워크를 위한 표준 기술로서 버튼 하나의 동작에 의해 무선으로 집안 어느 곳에서나 전등 제어 및 Home Security 시스템 작동, VCR on/off 등을 할 수 있고, 인터넷을 통한 전화 접속으로 홈오토메이션을 더욱 편리하게 이용하려는 것에서부터 출발한 기술이다. 따라서 10~20m 내외의 근거리 통신시장과 최근 주목받고 있는 유비쿼터스 컴퓨팅를 위한 기술로서 높은 관심이 모아지고 있다.
지그비 협회(Zigbee Alliance)는 지그비의 빠르고 성공적인 시장진입을 위해 4개의 핵심분야인 무선 조명제어, HVAC(대형빌딩의 난방 환기 및 공기정화 등) 관리, 자산관리 그리고 주택관리에 초기 개발 노력을 집중하고 있다. 하지만 기술의 발전과 더불어 지능형 홈네트워크, 빌딩 및 산업용기기 자동화, 물류, 환경 모니터링, 휴먼 인터페이스, 텔레매틱스, 군사 등 다양한 유비쿼터스 환경에 응용할 수 있을 뿐 아니라 적외선 방식의 전통적인 TV 리모컨이나 컴퓨터 키보드, 마우스 등에서도 응용할 수 있어 Bluetooth와의 경쟁이 불가피할 전망이다.

(4) Zigbee의 특징
- 하나의 무선네트워크에 255대의 기기에 연결 가능
- AA건전지 2개로 1~2년을 작동할 정도로 전력 소모가 적으므로 초소형 저전력 저가격 시장에 적합
- ZigBee 노드는 센서와 같은 역할을 하기 때문에 대량의 정보 전송이나 높은 주파수를 필요로 하지 않음
- 다른 무선통신 기술과 달리 전력소모도 적고 저가 제품 구현이 가능해 산업전자, 군사용으로 폭넓게 사용 가능
- 지능형 홈 네트워크 빌딩 및 산업용기기 자동화, 물류, 환경 모니터링, 휴먼 인터페이스, 텔레매틱스, 군사 등 다양한 유비쿼터스 환경에 응용 가능.
- 적외선 방식의 전통적인 주변기기와 응용이 가능하여 가정의 경우 조명부터 홈시큐리티 시스템까지 모든 것을 무선으로 제어하는 네트워크 구축 가능.