Negli ultimi due anni, i cambiamenti nel modo in cui viviamo e lavoriamo hanno accelerato la necessità di digitalizzazione e integrazione della tecnologia in tutti i settori. I consumatori e le aziende sono alla ricerca di prodotti e servizi correlati che siano più intelligenti, più connessi, più sicuri, ad alto impatto e di alto valore.
L'Internet delle cose è un fattore chiave per queste esperienze intelligenti e connesse e diverse tendenze continueranno a svolgere un ruolo fondamentale nell'adozione, nella crescita e nel valore dell'IoT: sicurezza e privacy, automazione, gestione dell'energia e sostenibilità.
Zigbee, che offre esperienze intelligenti e connesse da quasi vent'anni, è in prima linea, adattandosi ed evolvendosi per soddisfare le esigenze del settore, dei clienti e dei consumatori, con nuove funzionalità in lavorazione per affrontare queste tendenze.
Sicurezza e Privacy
Il numero di dispositivi connessi a Internet ha superato i 10 miliardi nel 2021. A loro volta sono aumentati anche i tentativi di sfruttare le vulnerabilità in queste connessioni, con un aumento del numero di attacchi informatici 1.5 miliardi. I responsabili politici, cercando di proteggere i consumatori, hanno emanato e continuano a considerare i regolamenti nella speranza di affrontare i rischi e colmare le lacune; ma le preoccupazioni persistono.
Per aumentare la fiducia dei consumatori e aumentare l'adozione, è essenziale che le tecnologie connesse includano funzionalità che rendono i dispositivi più sicuri. Diverse funzionalità, tra cui connessioni cloud sicure, protocolli di comunicazione, chiavi di crittografia e edge computing protetto, possono contribuire a rafforzare la fiducia dei consumatori.
Zigbee è stato sviluppato pensando alla sicurezza. In data odierna, Zigbee 3.0 utilizza algoritmi crittografici per due livelli di crittografia AES-128-CCM simmetrica: rete e APS. Fornisce sia l'autenticazione che la riservatezza e rende obbligatoria la crittografia a livello di rete. Ciò significa che qualsiasi dispositivo che desidera unirsi alla rete deve ricevere una chiave di rete e che qualsiasi carico utile dei dati del dispositivo è crittografato nelle connessioni peer-to-peer.
Zigbee 3.0 Revisione 23 (R23), la prossima versione del Zigbee Lo standard PRO, amplia la sicurezza esistente aggiungendo nuove funzionalità di sicurezza:
- Collegamento DLK (Dynamic Link Key): utilizzo della negoziazione della chiave Diffie-Hellman con curva ellittica per stabilire le chiavi e autenticare i dispositivi prima di accedere alla rete
- Intervista al dispositivo: utilizzando DLK, vengono richieste informazioni per identificare il dispositivo prima di accettarlo nella rete
- Sincronizzazione dei contatori di fotogrammi per fornire una protezione avanzata della riproduzione dei messaggi
- Sicurezza dei parametri di rete con PANID e gestione dei canali
Zigbee 3.0 R23, come con le versioni precedenti, consentirà l'interoperabilità con la compatibilità con le versioni precedenti dello stack e dei dispositivi rilasciati. I dispositivi più recenti potranno sfruttare le nuove funzionalità di sicurezza quando le reti le utilizzano.
“Niente è più importante della protezione della privacy e della sicurezza dei nostri clienti. Siamo onorati di aver sostenuto le funzionalità di sicurezza in R23, in particolare "Dynamic Link Key" che fornirà una potente soluzione di sicurezza ai nostri clienti integrando un processo di scambio di chiavi crittografiche standard del settore". – Jim Kitchen, VP Product, Connected Home & IoT Devices, Comcast.
Oltre alla sicurezza, le preoccupazioni per la privacy hanno reso la protezione dei dati dei consumatori, la trasparenza della privacy dei dati e il fornire agli utenti un maggiore controllo sui propri dati fondamentali per approcci alla privacy incentrati sui consumatori. Zigbee include controlli chiave per i prodotti per mantenere i dati al sicuro e privati, come parte dei produttori che consentono la sicurezza end-to-end e la privacy dei dati. Zigbee consente canali di comunicazione sicuri e affidabili tra i dispositivi in cui vengono condivise solo le informazioni necessarie, utilizza un modello di dati snello ben definito, testato nel tempo e supporta ulteriormente la privacy dei dati prevenendo l'accesso non autorizzato e le perdite di dati.
“Qualunque sia il dominio di applicazione, dall'automazione industriale alle apparecchiature di consumo, Zigbee la tecnologia consente facilità d'uso per la gestione dei dispositivi, esperienze utente automatizzate migliorate e privacy degli utenti. Continuiamo a integrarci e svilupparci Zigbee prodotti a base perché Zigbee è ampiamente adottato, affidabile e adatto a un'ampia gamma di tipi di applicazioni. Il portafoglio STM32 supporta questa tendenza wireless con soluzioni wireless MCU per Zigbee e le tecnologie Bluetooth Low Energy all'interno della famiglia STM32WB”. – Nathalie Vallespin, responsabile marketing della linea di prodotti wireless, STMicroelectronics
Accelerazione verso l'automazione
La digitalizzazione globale funge da catalizzatore per l'automazione nei segmenti di mercato sia residenziali che commerciali in aree come assistenza sanitaria, casa intelligente, monitoraggio remoto delle risorse, manutenzione e autoriparazione delle risorse industriali, ottimizzazione dei processi e digitalizzazione della catena di approvvigionamento.
“Continuiamo a vedere un immenso valore in Zigbee, che ha un'ampia adozione tra i clienti e che supportiamo oggi tramite Alexa. Molti sensori e dispositivi oggi sono basati su Zigbee e svolgono un ruolo chiave nel rendere possibile la nostra visione dell'intelligenza ambientale. I clienti possono creare routine e automazioni per Zigbee dispositivi nell'app Alexa per aiutarli a semplificare la propria vita e prendersi cura della propria casa. Inoltre, abbiamo creato Alexa Hunches per portare le automazioni a un altro livello: Alexa può spegnere le luci in modo proattivo e regolare il termostato alla temperatura del sonno preferita se ha la sensazione che tu sia lontano da casa o che tutti siano andati a letto. - Chris DeCenzo, Principale ingegnere di sviluppo software, Amazon Lab126
I consumatori cercano maggiore praticità, comfort, sicurezza e protezione attraverso l'automazione. Zigbee dispone di un'ampia gamma di sensori e dispositivi per la casa intelligente prodotti dai principali marchi di consumo ampiamente disponibili per le vendite al dettaglio. L'illuminazione continua a essere una delle principali categorie IoT, tra le altre.
“L'illuminazione è l'unico prodotto che c'è in ogni stanza della tua casa e con cui interagisci ogni giorno. Insieme a Zigbee tecnologia siamo in grado di offrire ai consumatori opzioni complete su come interagiscono con i loro prodotti, sia tramite le nostre applicazioni mobili, integrazioni vocali, comportamenti automatizzati legati all'ora del giorno o interazioni con sensori o interruttori a bassa potenza". – George Yianni, responsabile della tecnologia, Signify
Zigbeel'ultima caratteristica del prodotto, Zigbee Direct, migliorerà l'esperienza del consumatore e semplificherà l'automazione riunendo due tecnologie collaudate sul mercato, Zigbee e Bluetooth a basso consumo energetico. Zigbee Direct consente agli utenti di interagire senza problemi con i propri Zigbee reti utilizzando uno smartphone, un tablet o un altro dispositivo abilitato Bluetooth. Il Zigbee La funzione diretta semplifica la configurazione e la messa in servizio e migliora l'usabilità in qualsiasi ambiente.
Parzialmente motivato dalla pandemia, l'assistenza sanitaria digitale ha acquisito slancio con i dispositivi connessi che ora monitorano varie condizioni di salute e Zigbee è ideale per il collegamento di dispositivi medici. Inoltre Zigbee capacità diretta, Zigbee offre un basso consumo energetico, un'elevata velocità di trasmissione e un'efficiente trasmissione dei dati, tutti elementi che aiutano a abilitare con maggiore successo i casi d'uso dell'assistenza sanitaria digitale.
Per gli edifici commerciali, l'automazione abilitata dai dati dei sensori IoT in uffici, magazzini, hotel e altri luoghi pubblici può fornire informazioni sull'occupazione, dati di controllo degli accessi, aiutare con la gestione dell'energia e migliorare il comfort. Ci sono un'ampia varietà di qualità commerciale Zigbee sensori disponibili oggi per creare un edificio più intelligente.
“Gli occupanti all'interno di un edificio si prendono cura della sicurezza, del comfort e della protezione, tra le altre cose. Allo stesso tempo, i gestori dell'edificio desiderano una maggiore visibilità dell'edificio per un uso efficiente e flessibile dello spazio e l'efficienza operativa ottenuta attraverso il rilevamento precoce di potenziali guasti e la manutenzione predittiva. La gestione dell'energia e l'automazione degli edifici hanno solo un buon senso per gli affari. Oltre ai risparmi sui costi, molti edifici stanno integrando la generazione locale, la ricarica dei veicoli elettrici, poiché mirano a raggiungere gli obiettivi di zero emissioni nette per il 2050 e soddisfare altri requisiti normativi. Zigbeesensori basati su base, controller di camera e apparecchiature di automazione sono una componente importante della soluzione di gestione dell'edificio". – Mak Joshi, Direttore – Strategia, Innovazione e Standard, Schneider Electric
Il mercato industriale continuerà inoltre a vedere più applicazioni per l'automazione abilitata all'IoT. Zigbee è ben posizionato per servire in questo spazio grazie alla sua batteria a bassa potenza, a lunga durata e alle operazioni affidabili per il monitoraggio e il controllo remoto wireless. Molte risorse industriali sono spesso localizzate in remoto, il che rende il monitoraggio una sfida. Zigbee rende possibile il monitoraggio remoto efficiente di risorse e apparecchiature critiche. Gli edifici possono utilizzare i dati sull'occupazione e il rilevamento ambientale per automatizzare il flusso d'aria, migliorare l'igiene dell'edificio e supportare gli obiettivi di risparmio energetico. L'espansione di Zigbee in SubGHz, il cui rilascio è previsto nel 2022, supporterà ancora più casi d'uso industriali e commerciali estendendo la gamma di Zigbeerete mesh affidabile e collaudata. Zigbee i sensori possono anche svolgere un ruolo nella digitalizzazione della catena di approvvigionamento.
“Man mano che le fabbriche si collegano per aumentare il monitoraggio e il controllo, i tempi di attività sono direttamente collegati all'affidabilità, alla sicurezza e alla scalabilità delle tecnologie di connettività sottostanti. Gli ambienti industriali hanno requisiti di prestazioni variabili per questi protocolli di connettività. Per le applicazioni critiche per la sicurezza, spesso l'affidabilità ei tempi di risposta richiedono connessioni cablate. In alcuni scenari, i clienti cercano una soluzione wireless, senza batteria, affidabile e modulare che offra la mobilità, la flessibilità e l'interoperabilità necessarie per i loro sforzi di digitalizzazione. Leva dei pulsanti Schneider Electric Harmony Zigbee per applicazioni industriali telecomandate. Il pulsante XB5R funziona senza cavi o batterie e offre flessibilità e mobilità senza precedenti, consentendo agli operatori di controllare a distanza le macchine a distanze fino a 25 metri. Poiché un singolo ricevitore su un nastro trasportatore può essere accoppiato con un massimo di 32 trasmettitori in tutta la fabbrica, i pulsanti XB5R possono essere particolarmente efficaci nel controllo delle macchine di trasporto nei settori automobilistico, minerario e alimentare e delle bevande". Mak Joshi, Direttore – Strategia, Innovazione e Standard, Schneider Electric
Spingere per il risparmio energetico e la sostenibilità
La consapevolezza del nostro impatto sull'ambiente e il rapido esaurimento delle risorse naturali mettono maggiormente a fuoco il risparmio energetico e la sostenibilità. Molti mercati in tutto il mondo hanno investito smart energy e innovazioni per le smart city: collegamento di utilities, parchimetri, semafori, infrastrutture di ricarica e rete elettrica. Zigbee è stata una tecnologia leader in questo settore, ampiamente adottata per la gestione dell'energia nei contatori elettrici e del gas, fornendo trasparenza delle informazioni ai consumatori, supportando l'ottimizzazione dei consumi e consentendo la gestione della rete di servizi.
Il risparmio energetico è stato anche un fattore nella crescente domanda di veicoli elettrici (EV), con la ricarica un componente chiave nel funzionamento dei veicoli elettrici, sia a casa che in viaggio. La sfida delle stazioni di ricarica su larga scala deve essere risolta a breve termine per affrontare le infrastrutture necessarie per sostenere la crescita. Zigbee'S Smart Energy standard ha funzionalità aggiuntive per supportare l'installazione, la configurazione, gli aggiornamenti del firmware, i servizi prepagati, le informazioni sull'utente e la messaggistica, il controllo del carico e la risposta alla domanda. EV Smart Energy Zigbee i moduli eliminano la necessità di costosi cablaggi fornendo una connessione wireless affidabile e ridondante.
Man mano che l'infrastruttura di ricarica prende forma, le soluzioni per gestire meglio la domanda diventeranno fondamentali. La tecnologia di gestione del carico e di risposta alla domanda dovrà essere integrata nelle stazioni di ricarica con la connettività affidabile ed efficiente che una tecnologia piace Zigbee può portare.
"Zigbee Smart Energy ha una ricca storia di implementazione della tecnologia Smart Meter per aiutare le utility a gestire l'energia in reti HAN crittografate sicure per gestire la domanda e l'allineamento con l'offerta. L'offerta è passata da una fornitura costante di carbone a una fornitura eolica e solare rinnovabile a basso costo con picchi di energia intermittenti che non si allineano con la domanda. Allo stesso tempo, la domanda di energia elettrica sta aumentando poiché i consumatori passano ai veicoli elettrici poiché i costi diminuiscono e aumentano le preoccupazioni ambientali globali. Zigbee fornisce strumenti per aiutare le utility a ottimizzare le entrate della rete con un investimento minimo e risparmiare ai consumatori il costo continuo della guida di veicoli elettrici con l'80% della ricarica che avviene a casa". – Michael Cowan, ingegnere di sistema principale, Xylem.
Gli obiettivi di sostenibilità richiedono l'uso e l'integrazione di fonti di energia rinnovabile, come anche l'eolico e il solare. Il solare sta diventando un'opzione conveniente e conveniente per applicazioni residenziali e commerciali. ZigbeeIl basso consumo energetico e l'elevata affidabilità ne fanno una delle prime tecnologie per collegare in modalità wireless gli inverter solari al cloud. Come sistema di monitoraggio solare, ZigbeeI sensori wireless possono essere utilizzati nelle operazioni a distanza di impianti fotovoltaici off-grid per monitorare e modificare gli angoli dei pannelli solari.
"Zigbee I prezzi Time of Use (TOU) quando il delta di prezzo è 4 volte la differenza tra picchi di offerta e picchi di domanda hanno dimostrato di cambiare il comportamento dei consumatori per spostare la domanda verso picchi di offerta solare/eolica. Questo aiuta le utility con problemi di eccesso di offerta e i consumatori a risparmiare denaro per un ambiente vantaggioso per tutti. Zigbee Demand Resource può anche essere utilizzato per aiutare a spostare la domanda quando il prezzo TOU non è sufficiente. Zigbee Electric Vehicle Management ha fornito una soluzione standardizzata non specifica del fornitore che fornisce informazioni come EV collegato, stato di carica, dimensione della batteria e salute EVSE, aiutando le utility e i consumatori a lavorare insieme per il reciproco vantaggio per un'energia a basso costo più affidabile. Con l'evoluzione dei veicoli elettrici e delle apparecchiature per veicoli elettrici (EVSE) per supportare Vehicle to Home (V2H) e Vehicle to Grid (V2G), Zigbee può evolversi per supportare questi casi d'uso". – Michael Cowan, ingegnere di sistema principale, Xylem.
Zigbee Green Power la tecnologia offre automazione per spazi residenziali e commerciali utilizzando la tecnologia di raccolta dell'energia da calore, energia cinetica, induttiva e luminosa per consentire l'uso di dispositivi wireless praticamente ovunque, compresi i luoghi difficili da raggiungere, senza collegare l'alimentazione e senza utilizzare le batterie, che contribuiscono all'acqua e inquinamento del suolo. Poiché le tendenze globali dell'automazione continuano ad evolversi, Green Power può essere adottato per nuovi casi d'uso che aiutano a creare una Terra più verde.
“Gli edifici rappresentano oltre il 70% delle emissioni complessive delle città. Di conseguenza, la sostenibilità e gli obiettivi normativi stanno portando gli edifici del futuro a essere più elettrici, più connessi e più digitali. Vediamo un numero crescente di progetti di digitalizzazione nuovi e di retrofit negli edifici e nelle fabbriche e la messa in servizio rimane un compito complesso e costoso. Il monitoraggio dei parametri elettrici e ambientali all'interno delle apparecchiature in modalità wireless può ridurre i costi e i ritardi di cablaggio e ridurre i costi di installazione fino al 20%. Inoltre, poiché i costi di sostituzione della batteria richiedono l'invio di tecnici in loco, tecnologie come Zigbee Green Power che consentono la connettività a basso consumo energetico sono estremamente preziosi per i casi d'uso senza batteria. Zigbee Green Power Il protocollo definisce il traffico dei messaggi compresso, sicuro e altamente ottimizzato per i dispositivi a bassissima potenza. L'approccio non solo consente di risparmiare energia, ma riduce anche l'inquinamento e l'impronta dei materiali in quanto non ci sono batterie da smaltire e riduce l'uso del rame per il cablaggio". – Mak Joshi, Direttore – Strategia, Innovazione e Standard, Schneider Electric
ZigbeeL'ampia adozione sul mercato, la tecnologia collaudata e centinaia di milioni di dispositivi embedded implementati in tutto il mondo lo posizionano per un successo ancora maggiore nel 2022 e oltre. Per rimanere in contatto con le ultime notizie sugli standard IoT e Zigbee, comprese le nostre prossime versioni, seguici LinkedIn ed Twitter e iscriviti al nostro newsletter.
PARTECIPA AL Connectivity Standards Alliance
I Connectivity Standards Alliance è la base e il futuro dell'Internet delle cose. Il AllianceL'ampia e diversificata adesione, i solidi programmi di certificazione e la suite completa di soluzioni IoT aperte stanno guidando il movimento verso un mondo più intuitivo, fantasioso e utile. Se non fai parte del Connectivity Standards Alliance, ti invitiamo a unirti a noi e alle nostre centinaia di membri in tutto il mondo che hanno un impatto sull'IoT. Per saperne di più visita il Connectivity Standards Alliance sito web.