In de afgelopen twee jaar hebben veranderingen in de manier waarop we leven en werken de behoefte aan digitalisering en integratie van technologie in alle sectoren versneld. Consumenten en bedrijven zijn op zoek naar producten en gerelateerde diensten die slimmer, meer verbonden, veiliger, impactvoller en waardevoller zijn.
Het internet der dingen is een belangrijke factor voor deze slimme, verbonden ervaringen, en verschillende trends zullen een cruciale rol blijven spelen in de acceptatie, groei en toegevoegde waarde van IoT: beveiliging en privacy, automatisering en energiebeheer en duurzaamheid.
Zigbee, dat al bijna twintig jaar slimme en verbonden ervaringen mogelijk maakt, loopt voorop - zich aanpassen en evolueren om te voldoen aan de behoeften van de industrie, klanten en consumenten, met nieuwe functies in de maak om deze trends aan te pakken.
Beveiliging en privacy
Het aantal met internet verbonden apparaten bereikte in 10 meer dan 2021 miljard. Op hun beurt namen ook de pogingen om kwetsbaarheden in deze verbindingen te misbruiken toe, en het aantal cyberaanvallen steeg tot 1.5 miljard. Beleidsmakers, die consumenten willen beschermen, hebben regelgeving uitgevaardigd en blijven deze overwegen in de hoop risico's aan te pakken en hiaten te dichten; maar de zorgen blijven bestaan.
Om het consumentenvertrouwen op te bouwen en de acceptatie te vergroten, is het essentieel dat verbonden technologieën functies bevatten die apparaten veiliger maken. Verschillende functies, waaronder veilige cloudverbindingen, communicatieprotocollen, coderingssleutels en veilige edge computing, kunnen het vertrouwen van de consument helpen vergroten.
Zigbee is ontwikkeld met het oog op veiligheid. Vandaag, Zigbee 3.0 gebruikt cryptografische algoritmen voor twee niveaus van symmetrische AES-128-CCM-codering: netwerk en APS. Het biedt zowel authenticatie als vertrouwelijkheid en maakt netwerkbrede codering verplicht. Dit betekent dat elk apparaat dat lid wil worden van het netwerk een netwerksleutel moet ontvangen en dat de payload van alle apparaatgegevens wordt versleuteld in peer-to-peer-verbindingen.
Zigbee 3.0 Revisie 23 (R23), de volgende versie van de Zigbee PRO-standaard, breidt bestaande beveiliging uit door nieuwe beveiligingsfuncties toe te voegen:
- Dynamic Link Key (DLK)-verbinding: met behulp van elliptische curve Diffie-Hellman-sleutelonderhandeling om sleutels vast te stellen en apparaten te verifiëren voordat ze lid worden van het netwerk
- Apparaatinterview: met behulp van DLK wordt informatie gevraagd om het apparaat te identificeren voordat het in het netwerk wordt geaccepteerd
- Frametellersynchronisatie voor geavanceerde bescherming tegen het opnieuw afspelen van berichten
- Netwerkparameterbeveiliging met PANID en kanaalbeheer
Zigbee 3.0 R23 zal, net als bij eerdere versies, interoperabiliteit mogelijk maken met achterwaartse compatibiliteit voor eerdere versies van de stack en vrijgegeven apparaten. Nieuwere apparaten kunnen profiteren van nieuwe beveiligingsfuncties wanneer netwerken er gebruik van maken.
“Niets is belangrijker dan de privacy en veiligheid van onze klanten te beschermen. We zijn vereerd dat we voor beveiligingsfuncties in R23 hebben gepleit, met name 'Dynamic Link Key', die onze klanten een krachtige beveiligingsoplossing zal bieden door een industriestandaard cryptografisch sleuteluitwisselingsproces te integreren.” – Jim Kitchen, VP Product, Connected Home & IoT-apparaten, Comcast.
Naast beveiliging hebben privacyproblemen de bescherming van consumentengegevens, de transparantie van gegevensprivacy en het bieden van meer controle over hun gegevens aan gebruikers de sleutel tot op de consument gerichte privacybenaderingen gemaakt. Zigbee omvat belangrijke bedieningselementen voor producten om gegevens zowel veilig als privé te houden, als onderdeel van fabrikanten die end-to-end beveiliging en gegevensprivacy mogelijk maken. Zigbee maakt veilige, vertrouwde communicatiekanalen tussen apparaten mogelijk waarbij alleen de benodigde informatie wordt gedeeld, maakt gebruik van een goed gedefinieerd, beproefd, lean datamodel en ondersteunt verder gegevensprivacy door ongeautoriseerde toegang tot gegevens en lekken te voorkomen.
“Wat het toepassingsgebied ook is, van industriële automatisering tot consumentenapparatuur, Zigbee technologie zorgt voor gebruiksgemak voor apparaatbeheer, verbeterde geautomatiseerde gebruikerservaringen en gebruikersprivacy. We blijven integreren en ontwikkelen Zigbee gebaseerde producten omdat: Zigbee is algemeen aanvaard, betrouwbaar en geschikt voor een breed scala aan toepassingstypes. Het STM32-portfolio ondersteunt deze draadloze trend met MCU draadloze oplossingen voor Zigbee en Bluetooth Low Energy-technologieën binnen de STM32WB-familie.” – Nathalie Vallespin, Marketing Manager Wireless Product Line, STMicroelectronics
Versnelling naar automatisering
Wereldwijde digitalisering dient als een katalysator voor automatisering in zowel residentiële als commerciële marktsegmenten op gebieden als gezondheidszorg, smart home, monitoring van activa op afstand, onderhoud en zelfherstel van industriële activa, procesoptimalisatie en digitalisering van de toeleveringsketen.
“We blijven enorme waarde zien in Zigbee, dat een brede acceptatie heeft bij klanten en dat we vandaag ondersteunen via Alexa. Veel sensoren en apparaten zijn tegenwoordig gebouwd op Zigbee en ze spelen een sleutelrol bij het mogelijk maken van onze visie op ambient intelligence. Klanten kunnen routines en automatiseringen creëren voor: Zigbee apparaten in de Alexa-app om hen te helpen hun leven te vereenvoudigen en voor hun huis te zorgen. Daarnaast hebben we Alexa Hunches gebouwd om automatisering naar een hoger niveau te tillen - Alexa kan proactief de lichten uitschakelen en de thermostaat aanpassen aan de slaaptemperatuur van jouw voorkeur als ze het idee heeft dat je niet thuis bent of dat iedereen naar bed is gegaan.” - Chris DeCenzo, hoofdingenieur softwareontwikkeling, Amazon Lab126
Consumenten zoeken meer gemak, comfort, veiligheid en zekerheid door middel van automatisering. Zigbee heeft een breed scala aan slimme huissensoren en apparaten geproduceerd door grote consumentenmerken die op grote schaal beschikbaar zijn voor de detailhandel. Verlichting blijft onder andere een van de toonaangevende IoT-categorieën.
“Verlichting is het enige product dat zich in elke kamer van je huis bevindt en waar je elke dag mee te maken hebt. Met Zigbee technologie kunnen we consumenten uitgebreide opties bieden over hoe ze omgaan met hun producten, of dit nu via onze mobiele applicaties, spraakintegraties, geautomatiseerd gedrag gekoppeld aan het tijdstip van de dag of in interacties met laagvermogensensoren of schakelaars is.” – George Yianni, hoofd technologie, Signify
Zigbee's nieuwste productfunctie, Zigbee Direct, zal de consumentenervaring verbeteren en de automatisering vereenvoudigen door twee in de markt bewezen technologieën samen te brengen, Zigbee en Bluetooth Low Energy. Zigbee Met Direct kunnen gebruikers naadloos communiceren met hun Zigbee netwerken met behulp van een smartphone, tablet of ander Bluetooth-apparaat. De Zigbee Directe functie vereenvoudigt de installatie en inbedrijfstelling en verbetert de bruikbaarheid in elke omgeving.
Gedeeltelijk gemotiveerd door de pandemie, heeft digitale gezondheidszorg een impuls gekregen met verbonden apparaten die nu verschillende gezondheidsproblemen monitoren, en Zigbee is ideaal voor het aansluiten van medische apparaten. In aanvulling op Zigbee Direct vermogen, Zigbee biedt een laag stroomverbruik, een hoge overdrachtssnelheid en efficiënte gegevensoverdracht - die allemaal bijdragen aan een succesvollere toepassing van digitale toepassingen in de gezondheidszorg.
Voor commerciële gebouwen kan automatisering, mogelijk gemaakt door IoT-sensorgegevens in kantoren, magazijnen, hotels en andere openbare plaatsen, informatie over de bezetting en toegangscontrolegegevens leveren, helpen bij energiebeheer en het comfort verbeteren. Er is een grote verscheidenheid aan commerciële kwaliteit: Zigbee sensoren die vandaag beschikbaar zijn om een slimmer gebouw te creëren.
“Bewoners in een gebouw zorgen onder andere voor veiligheid, comfort en beveiliging. Tegelijkertijd willen gebouwbeheerders meer inzicht in het gebouw voor efficiënt, flexibel gebruik van vloeroppervlak en operationele efficiëntie door vroege detectie van potentiële storingen en voorspellend onderhoud. Energiebeheer en automatisering van gebouwen zijn gewoon zakelijk gezien logisch. Naast de kostenbesparingen integreren veel gebouwen lokale opwekking en het opladen van elektrische auto's, omdat ze streven naar een netto nul 2050-doelstelling en voldoen aan andere wettelijke vereisten. Zigbee-gebaseerde sensoren, ruimtecontrollers en automatiseringsapparatuur vormen een belangrijk onderdeel van de gebouwbeheeroplossing.” – Mak Joshi, directeur – Strategie, innovatie en normen, Schneider Electric
De industriële markt zal ook meer toepassingen voor IoT-enabled automatisering blijven zien. Zigbee is goed gepositioneerd om in deze ruimte te dienen met zijn lage stroomverbruik, lange levensduur van de batterij en betrouwbare werking voor draadloze bewaking en bediening op afstand. Veel industriële bedrijfsmiddelen bevinden zich vaak op afstand, wat monitoring een uitdaging maakt. Zigbee maakt efficiënte bewaking op afstand van kritieke activa en apparatuur mogelijk. Gebouwen kunnen bezettingsgegevens en omgevingsdetectie gebruiken om de luchtstroom te automatiseren, de gebouwhygiëne te verbeteren en doelstellingen voor energiebesparing te ondersteunen. De uitbreiding van Zigbee into SubGHz, dat naar verwachting in 2022 wordt uitgebracht, zal nog meer industriële en commerciële toepassingen ondersteunen door het bereik van Zigbee's betrouwbare, bewezen mesh-netwerk. Zigbee sensoren kunnen ook een rol spelen bij de digitalisering van de supply chain.
“Omdat fabrieken steeds meer met elkaar in contact komen voor meer monitoring en controle, zijn uptimes direct gekoppeld aan betrouwbaarheid, beveiliging en schaalbaarheid van onderliggende connectiviteitstechnologieën. Industriële omgevingen hebben verschillende prestatie-eisen voor deze verbindingsprotocollen. Voor de veiligheidskritieke toepassingen vereisen de betrouwbaarheid en responstijden vaak bedrade verbindingen. In sommige scenario's zijn klanten op zoek naar een draadloze, batterijloze, betrouwbare en modulaire oplossing die de mobiliteit, flexibiliteit en interoperabiliteit biedt die nodig zijn voor hun digitaliseringsinspanningen. Schneider Electric Harmony-drukknoppen hefboomwerking Zigbee voor op afstand bestuurbare industriële toepassingen. De XB5R-drukknop werkt zonder kabels of batterijen en biedt ongekende flexibiliteit en mobiliteit, waardoor operators machines op afstand kunnen bedienen met een bereik tot 25 meter. Omdat een enkele ontvanger op een transportband kan worden gekoppeld aan maximaal 32 zenders op de fabrieksvloer, kunnen XB5R-drukknoppen bijzonder effectief zijn bij de besturing van transportmachines in de auto-, mijnbouw- en voedingsmiddelen- en drankenindustrie.” Mak Joshi, directeur – Strategie, innovatie en normen, Schneider Electric
Aandringen op energiebesparing en duurzaamheid
Bewustwording van onze impact op het milieu en snelle uitputting van natuurlijke hulpbronnen brengen energiebesparing en duurzaamheid scherper in beeld. Veel markten over de hele wereld hebben geïnvesteerd in smart energy en slimme stadsinnovaties – het aansluiten van nutsvoorzieningen, parkeermeters, verkeerslichten, laadinfrastructuur en het elektriciteitsnet. Zigbee is een toonaangevende technologie op dit gebied - algemeen toegepast voor energiebeheer in elektriciteits- en gasmeters, het verstrekken van informatietransparantie aan consumenten, het ondersteunen van verbruiksoptimalisatie en het mogelijk maken van beheer van het elektriciteitsnet.
Energiebesparing is ook een factor geweest in de groeiende vraag naar elektrische voertuigen (EV's), waarbij opladen een belangrijk onderdeel is van het gebruik van elektrische voertuigen, zowel thuis als onderweg. De uitdaging van grootschalige laadstations moet op korte termijn worden opgelost om de infrastructuur aan te pakken die nodig is om de groei te ondersteunen. Zigbee's Smart Energy standard heeft extra mogelijkheden toegevoegd ter ondersteuning van installatie, configuratie, firmware-updates, prepaid-services, gebruikersinformatie en berichten, belastingcontrole en vraagrespons. EV Smart Energy Zigbee modules elimineren de noodzaak van dure vaste bedrading door een betrouwbare, redundante draadloze verbinding te bieden.
Naarmate de laadinfrastructuur vorm krijgt, zullen oplossingen om de vraag beter te beheren van cruciaal belang worden. Laadbeheer en vraagresponstechnologie moeten worden geïntegreerd in laadstations met de betrouwbare efficiënte connectiviteit die een technologie als Zigbee kan brengen.
"Zigbee Smart Energy heeft een rijke geschiedenis in het inzetten van Smart Meter-technologie om nutsbedrijven te helpen bij het beheren van energie in beveiligde gecodeerde HAN-netwerken om de vraag en afstemming op het aanbod te beheren. Het aanbod is verschoven van een constant aanbod van steenkool naar een goedkoper aanbod van hernieuwbare wind- en zonne-energie met intermitterende energiepieken die niet in overeenstemming zijn met de vraag. Tegelijkertijd neemt de vraag naar elektriciteit toe naarmate consumenten overstappen op elektrische voertuigen naarmate de kosten dalen en de wereldwijde bezorgdheid over het milieu toeneemt. Zigbee biedt tools om nutsbedrijven te helpen de inkomsten uit het elektriciteitsnet te optimaliseren met minimale investeringen en om consumenten te besparen op de lopende kosten van het rijden met elektrische voertuigen, aangezien 80% van het opladen thuis plaatsvindt.” – Michael Cowan, hoofdsysteemingenieur, Xylem.
Duurzaamheidsdoelen vereisen het gebruik en de integratie van hernieuwbare energiebronnen, zoals wind en zon. Zonne-energie wordt een betaalbare en handige optie voor residentiële en commerciële toepassingen. ZigbeeHet lage stroomverbruik en de hoge betrouwbaarheid maken het een van de belangrijkste technologieën om omvormers voor zonne-energie draadloos met de cloud te verbinden. Als zonnebewakingssysteem, Zigbee's draadloze sensoren kunnen worden gebruikt bij externe operaties van off-grid fotovoltaïsche installaties om de hoeken van zonnepanelen te bewaken en te veranderen.
"Zigbee Time of Use (TOU)-prijzen wanneer de prijsdelta 4x het verschil tussen aanbodpieken en vraagpieken is, heeft bewezen het consumentengedrag te veranderen om de vraag te verschuiven naar pieken in het aanbod van zonne- en windenergie. Dit helpt nutsbedrijven met overaanbodproblemen en consumenten besparen geld voor een win-winomgeving. Zigbee Demand Resource kan ook worden gebruikt om de vraag te verschuiven wanneer TOU-prijzen niet voldoende zijn. Zigbee Electric Vehicle Management leverde een gestandaardiseerde niet-leverancierspecifieke oplossing die informatie levert zoals EV aangesloten, laadstatus, batterijgrootte en EVSE-gezondheid, waardoor nutsbedrijven en consumenten kunnen samenwerken voor wederzijds voordeel voor betrouwbaardere, goedkope energie. Naarmate elektrische voertuigen en apparatuur voor elektrische voertuigen (EVSE) evolueren om Vehicle to Home (V2H) en Vehicle to Grid (V2G) te ondersteunen, Zigbee kunnen evolueren om deze use-cases te ondersteunen.” – Michael Cowan, hoofdsysteemingenieur, Xylem.
Zigbee Green Power technologie levert automatisering voor residentiële en commerciële ruimtes met behulp van energie-oogsttechnologie van warmte, kinetische, inductieve en lichtenergie, zodat draadloze apparaten vrijwel overal kunnen worden gebruikt - ook moeilijk bereikbare plaatsen - zonder stroomaansluiting en zonder gebruik van batterijen, die bijdragen aan water en bodemverontreiniging. Terwijl wereldwijde automatiseringstrends zich blijven ontwikkelen, Green Power kunnen worden gebruikt voor nieuwe gebruiksscenario's die bijdragen aan een groenere aarde.
“Gebouwen zijn verantwoordelijk voor meer dan 70% van de totale uitstoot in steden. Als gevolg hiervan zorgen duurzaamheids- en regelgevingsdoelstellingen ervoor dat de gebouwen van de toekomst meer elektrisch, meer verbonden en meer digitaal zijn. We zien een toenemend aantal nieuwe en retrofit digitaliseringsprojecten in gebouwen en fabrieken en inbedrijfstelling blijft een complexe en dure taak. Het draadloos bewaken van elektrische en andere omgevingsparameters in apparatuur kan de bekabelingskosten en vertragingen verminderen en de installatiekosten tot 20% verlagen. Omdat de kosten voor het vervangen van batterijen het sturen van technici ter plaatse vereisen, zijn technologieën zoals: Zigbee Green Power die connectiviteit met laag energieverbruik mogelijk maken, zijn uiterst waardevol voor gebruikssituaties zonder batterijen. Zigbee Green Power protocol definieert gecomprimeerd, veilig en sterk geoptimaliseerd berichtenverkeer voor ultra-low-power apparaten. De aanpak bespaart niet alleen energie, maar vermindert ook de vervuiling en de materiële voetafdruk, aangezien er geen batterijen hoeven te worden weggegooid en er minder koper wordt gebruikt voor bekabeling.” – Mak Joshi, directeur – Strategie, innovatie en normen, Schneider Electric
Zigbee's brede marktacceptatie, bewezen technologie en honderden miljoenen embedded-gebaseerde apparaten die wereldwijd zijn ingezet, positioneren het voor nog meer succes in 2022 en daarna. Om op de hoogte te blijven van het laatste nieuws over IoT-standaarden en Zigbee, inclusief onze aankomende releases, volg ons op LinkedIn en Twitter en abonneer je op onze nieuwsbrief.
Sluit je aan bij de Connectivity Standards Alliance
De Connectivity Standards Alliance is het fundament en de toekomst van het internet der dingen. De Alliance's brede en diverse lidmaatschap, robuuste certificeringsprogramma's en volledige reeks open IoT-oplossingen leiden de beweging naar een meer intuïtieve, fantasierijke en bruikbare wereld. Als u geen deel uitmaakt van de Connectivity Standards Alliance, nodigen we je uit om met ons en onze honderden leden over de hele wereld een impact te maken op het IoT. Ga voor meer informatie naar de Connectivity Standards Alliance van de.