Nghiên cứu, thiết kế khối truyền dữ liệu không dây dựa trên công nghệ Zigbee ứng dụng trong lĩnh vực IoT

Công nghệ thông tin

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ KHỐI TRUYỀN DỮ LIỆU
KHÔNG DÂY DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ ZIGBEE
ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC IoT
Đào Xuân Ước*, Hoàng Đình Thắng, Thái Trung Kiên
Tóm tắt: Những năm gần đây, IoT đang trở thành xu hướng của thời đại, làm cho
cuộc sống của con người trở nên tiện lợi và dễ dàng hơn. Bài báo này tập trung thiết
kế chế tạo module truyền dữ liệu không dây trựa trên các chip Zigbee, với mục tiêu
làm chủ công nghệ thiết kế chế tạo. Module truyền dữ liệu tự thiết kế chế tạo sẽ được
so sánh với các sản phẩm thương mại trên thị trường. Kết quả so sánh cho thấy chất
lượng là tương đương và có thể ứng dụng vào thực tế. Bên cạnh đó, kết quả sẽ được
áp dụng để chế tạo thiết bị đo nhiệt độ ẩm trong phòng sử dụng công nghệ Zigbeemột trong những công nghệ truyền dữ liệu không dây được ứng dụng nhiều trong
lĩnh vực IoT.
Từ khóa: Công nghệ không dây; Công nghệ Zigbee; Zigbee.

1. LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay cuộc cách mạng công nghệ 4.0 đang là xu thế của thời đại, nó len lỏi
đến mọi ngóc ngách trên toàn cầu. Một trong những yếu tố cốt lõi của Kỹ thuật số
trong CMCN 4.0 là Vạn vật kết nối - Internet of Things (IoT). Internet of Things là
một kịch bản của thế giới, khi mà mỗi đồ vật, con người được cung cấp một định
danh của riêng mình. Tất cả có khả năng truyền tải, trao đổi thông tin, dữ liệu qua
một mạng duy nhất mà không cần đến sự tương tác trực tiếp giữa người với người,
hay người với máy tính. IoT đã phát triển từ sự hội tụ của công nghệ không dây,
công nghệ vi cơ điện tử và Internet. Nói đơn giản là một tập hợp các thiết bị có khả
năng kết nối với nhau, với Internet và với thế giới bên ngoài để thực hiện một công
việc nào đó.
Trong lĩnh vực IoT, nhiều ứng dụng yêu cầu các mạng truyền thông không
dây không có tốc độ truyền cao nhưng đáng tin cậy, mạnh mẽ (tự phục hồi), dễ
triển khai và vận hành. Điều quan trọng là thiết bị của các mạng như vậy cho
phép hoạt động lâu dài từ các nguồn năng lượng có sẵn, có chi phí thấp và nhỏ

gọn (có thể chỉ là một pin AA bình thường). Một ví dụ về một ứng dụng như vậy
là "nhà thông minh". Một trong số những mạng không dây đáp ứng được những
yêu cầu trên là Zigbee.
2. TÍNH CẦN THIẾT VÀ XU HƯỚNG DÙNG ZIGBEE
TRONG KẾT NỐI KHÔNG DÂY CHO IOT
2.1. Giới thiệu về Zigbee
Công nghệ Zigbee được xây dựng trên tiêu chuẩn 802.15.4 của tổ chức IEEE [1].
Tiêu chuẩn 802.15.4 này sử dụng tín hiệu radio có tần sóng ngắn, và cấu trúc của
chuẩn 802.15.4 có 2 tầng là tầng vật lý và tầng MAC (Medicum Access Control).
Nhờ khả năng truyền dữ liệu không dây ở khoảng cách xa, dữ liệu truyền ổn
định, tiêu thụ năng lượng thấp, công nghệ mở đã giúp ZigBee trở nên phổ biến cho
các ứng dụng IoT, đặc biệt là ứng dụng trong các dự án nhà thông minh hiện nay.
ZigBee có kiến trúc nhiều tầng như chuẩn 802.15.4, là có tầng vật lý và tầng
MAC, hoạt động ở 1 trong 3 dải tầng sóng: Dải 915MHz cho khu vực Bắc Mỹ,
150

Đ. X. Ước, H. Đ. Thắng, T. T. Kiên, “Nghiên cứu, thiết kế … trong lĩnh vực IoT.”


Thông tin khoa học
học công nghệ

dải
ải 868 MHzcho Châu Âu, Nhật, dải 2.4GHz cho các nnư
ước
ớc khác, trong đó có
Việt Nam.
Việt
Ở dải 2.4GHz, có đến 16 kkênh
ênh tín hi

hiệu
ệu khác nhau và ttốc
ốc độ đường
đ ờng truyền dữ
liệu
ệu có thể đạt tới 250kbps. Trong khi đó dải 868 MHz chỉ có 1 kkênh
ênh tín hi
hiệu
ệu vvàà
tốc
ốc độ đđường
ờng truyền dữ liệu có thể đạt tới 20kbps. Nh
Như
ư th
thếế các ti
tiêu
êu chu
ẩn sẽ hoạt
chuẩn
động
ộng tr
trên
ên kh
khắp
ắp to
toàn
àn ccầu,, mặc
mặc dù
dù ở các dải tầng sóng khác nhau.
Thực tếế cho thấy hệ thống có thể hoạt động trong môi tr

Thực
trư
ường
ờng có dữ liệu ddày
ày
đặc,
ặc, hay trong vvùng
ùng mà có nhi
nhiều
ều đđường
ờng truyền khác llàm
àm nhi
nhiễu
ễu thì
thì h
hệệ thống vẫn
đảm
ảm bảo hoạt động li
liên
ục.. Đó
Đó là nh
nhờ
ờ sự đánh giá chất llượng,
ợng, sự phát hiện năng
ên ttục
lượng tiếp nhận vvàà đánh giá kênh rõ ràng. Công ngh
lượng
nghệệ đa truy cập nhận biết sóng
mang CSMA (Carrier Sense Multiple Access) đư
được

ợc sử dụng để xác định thời điểm
truyền, vvàà tránh đư
truyền,
được
ợc những va chạm trong đđường
ờng truyền.
Tín hiệu
hiệu công nghệ ZigBee có thể truyền xa đến 75m tính từ trạm phát, vvàà
khoảng cách có thể xa hhơn
khoảng
ơn rất
ược
ợc tiếp tục phát từ nút li
liên
ên kkết
ết tiếp theo
rất nhiều nếu đđư
trong cùng hhệệ thống.
2.2.
2. Mô hình m
mạng
ng Z
Zigbee
igbee
ZigBee có ba ddạng
ạng hhình
ình mạng
mạng đđược
ợc hỗ trợ: dạng hhình
ình sao, hình llư

ới, và
ưới,
và hình
cây. M
Mỗi
ỗi dạng hhình
ình đều
ều có những ưu đi
điểm
ểm riêng
riêng và đư
được
ợc ứng dụng trong các
trường hợp khác nhau. Trong llớp
trường
ớp mạ
mạng
ng Zigbee cho phép ba ki
kiểu
ểu thiết bị
bị:
 Zigbee Coordinator (ZC)
 Zigbee Router (ZR)
 Zigbee End Device (ZED)

a. Hình sao

b. Hình cây
c. Hình llưới
ới

Hình 1. Mô hình m
mạng
ạng Zigbee.
Hình sao (Star network) ((Hình
Hình 1.a
1.a)) G
Gồm
ồm một nút trung tâm, tất cả các nút khác
đều
ều đđược
ợc kết nối với nút trung tâm nnày,
ày, m
mạng
ạng hình
hình sao bị
bị hạn chế khoảng cách vvàà
sự
ự mở rộng.
Hình cây (Cluster network) ((Hình
Hình 1.b
1.b)) Gồm
Gồm một nút trung tâm, các nút khác
được li
được
liên
ên kết
kết với nhau theo mô hình gi
giống
ống một cái dễ cây, mạng nnày
ày có kh

khảả năng
mở rộng cao, tăng khoảng cách vvàà quy mô ccủa
mở
ủa hệ thống.
Hình lư
lưới
ới (Mesh network) ((Hình
Hình 1.c
1.c)) Mạng
Mạng hình
hình llư
ưới
ới có tính tin cậy cao, mỗi
nút trong m
mạng
ạng lư
lưới
ới đều có khả năng kết nối với nút khác, nó cho phép truy
truyền
ền
thông liên ttục
ục giữa các điểm nút với nhau vvàà bền
bền vững. Nếu có sự tác động cản

Tạp
ạp chí Nghi
Nghiên
ên cứu
cứu KH&CN quân
uân sự,

sự, Số
ố Đặc san CNTT,
CNTT 04 - 20
20199

151


Công nghệ thông tin

trở, hệ thống có khả năng tự xác định lại cấu hình bằng cách nhảy từ nút này sang
nút khác.
2.3. Cấu trúc mạng Zigbee
Ngoài 2 tầng vật lý và tầng MAC xác định bởi tiêu chuẩn 802.15.4, tiêu chuẩn
ZigBee còn có thêm các tầng trên của hệ thống bao gồm: tầng mạng, tầng hỗ trợ
ứng dụng, tầng đối tượng thiết bị và các đối tượng ứng dụng.

Hình 2. Cấu trúc mạng Zigbee [2].
Tầng vật lý (PHY): có trách nhiệm điều biến, hoàn điều biến và gói tín hiệu
vào không gian đồng thời giữ cho việc truyền tín hiệu được mạnh trong môi
trường nhiễu.
Tầng MAC: sử dụng như công nghệ đa truy cập nhận biết sóng mang để xác định
hình dạng đường truyền để tránh va chạm xác định và xác định hình dạng mạng.
Tầng mạng (NWK): là 1 tầng phức tạp của ZigBee, giúp tìm, kết nối mạng và mở
rộng hình dạng từ chuẩn 802.15.4 lên dạng lưới. Tầng này xác định đường truyền lên
ZigBee, xác định địa chỉ ZigBee thay vì địa chỉ tầng MAC bên dưới.
Tầng hỗ trợ ứng dụng (APS): là tầng kết nối với tầng mạng và là nơi cài đặt những
ứng dụng cần cho ZigBee, giúp lọc bớt các gói dữ liệu trùng lắp từ tầng mạng.
Tầng đối tượng thiết bị (ZDO): có trách nhiệm quản lý các thiết bị, định hình
tầng hỗ trợ ứng dụng và tầng mạng, cho phép thiết bị tìm kiếm, quản lý các yêu

cầu và xác định trạng thái của thiết bị.
Tầng các đối tượng ứng dụng người dùng (APO): là tầng mà ở đây người dùng
tiếp xúc với thiết bị, tầng này cho phép người dùng có thể tuỳ biến thêm ứng dụng
vào hệ thống.
2.4. Tính năng của Zigbee
Nhờ cấu trúc liên kết mạng lưới và sử dụng các thuật toán định tuyến đặc biệt,
mạng ZigBee cung cấp khả năng tự phục hồi và phân phối gói tin trong trường hợp
mất kết nối giữa các nút riêng lẻ (tắc nghẽn), quá tải hoặc thất bại của một số yếu
152

Đ. X. Ước, H. Đ. Thắng, T. T. Kiên, “Nghiên cứu, thiết kế … trong lĩnh vực IoT.”


Thông tin khoa học công nghệ

tố. Khi một thiết bị mất kết nối, các tuyến thay thế vẫn còn, cho phép toàn bộ hệ
thống luôn trực tuyến. Tốc độ "Gross" là 250 kbp/s. Tốc độ truyền dữ liệu trung
bình, tùy thuộc vào tải mạng và số lượng truyền lại, là từ 5 đến 40 kbit/s.
Trong phạm vi giải tần từ 2,4- 2,8GHz, Zigbee có 16 kênh 5 MHz.
Các thiết bị ZigBee có mức tiêu thụ điện năng thấp (khoảng 150 mA khi gửi gói
tin), đặc biệt là các thiết bị đầu cuối có chế độ "ngủ" chỉ tiêu tốn vài micro Ampe,
cho phép các thiết bị này hoạt động đến hàng năm từ một pin AA thông thường và
thậm chí với pin AAA.
Mạng ZigBee dễ dàng triển khai và mở rộng dễ dàng bằng cách gắn các thiết bị
bổ sung.
Các thiết bị ZigBee nhỏ gọn và tương đối rẻ tiền. Các module Zigbee khá nhỏ
gọn, dễ dàng tích hợp vào các thiết bị IoT.
Khoảng cách giữa các máy trạm mạng là hàng chục mét trong nhà và hàng trăm
mét ngoài trời.
2.5. So sánh Zigbee với Wifi và Bluetooth

Bảng 1. Bảng so sánh Zigbee với buletooth, wifi và GSM [5], [7].

Ứng dụng
Tài nguyên hệ
thống
Số lượng node
kết nối
Tốc độ
(kbytes/sec)
Khoảng cách
kết nối
(meters)

Zigbee
802.15,4
Giám sát và
điều khiển

Bluetooth
802.15.1
Thay thế cáp
kết nối

Wifi
802.11b
Web, Video,
Email

GPRS/GSM
1XRTT/CDMA

28 kbytes

250 kbytes

1 Mbytes+

1 Mbytes+

255

8

30

1000

250

1K

11K+

64-128

10-100

1-10

1-100

1000+

WAN, Voice/ Data

2.6. Thực trạng module Zigbee được bán và xây dựng sẵn trên thị trường
Hiện nay, không khó để tìm kiếm một module Zigbee được bán trên thị trường
với giá thành khá rẻ (150.000 đ – 250.000 đ) với module xuất xứ Trung Quốc, và
với module chính hãng thì giá thành khá cao (23-30$ với 1 module chính hãng của
Ti trên trang web Mouser). Với module có xuất xứ Trung Quốc, chất lượng sản
phẩm không cao, độ an toàn và bảo mật thông tin không được đảm bảo.
Hơn nữa, những module Zigbee có sẵn trên thị trường có kích thước và hình
dạng cố định, gây khó khăn trong việc thiết kế các ứng dụng IoT nhỏ gọn.
Từ thực trạng trên cho thấy, cần thiết làm chủ được công nghệ Zigbee, có thể dễ
dàng tích hợp vào các ứng dụng IoT, và làm giảm giá thành của sản phẩm.
3. NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MODULE CẢM BIẾN
NHIỆT ĐỘ - ĐỘ ẨM SỬ DỤNG KẾT NỐI ZIGBEE
Học hỏi, làm chủ toàn bộ thiết kế, để dễ dàng ứng dụng vào các thiết bị truyền
nhận không dây, có thể tùy chỉnh vào từng thiết bị cụ thể, làm giảm giá thành của
sản phẩm là mục tiêu chính của nghiên cứu này.

Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 04 - 2019

153


Công nghệ thông tin

3.1. Lựa chọn IC cho module zigbee
Hiện nay, Liên minh Zigbee (Zigbee alliance) đang thực sự lớn mạnh với hơn

400 tổ chức, thành viên. Kỹ thuật truyền thông không dây Zigbee ra đời dưới sự
giám sát và bảo trợ của hơn 150 nhà sản xuất linh kiện hàng đầu thế giới. Rất nhiều
nhà sản xuất đã đưa ra các IC chức năng phù hợp với tiêu chuẩn Zigbee [2] mà
Liên minh Zigbee đưa ra. Dưới đây là một số nhà sản xuất tiêu biểu nhất:
Atmel
Atmel cung cấp vi điều khiển và các sản phẩm liên quan khác được sử dụng
trong điện toán di động, điện tử công nghiệp và ô tô, và các thiết bị liên lạc.
Atmel cung cấp các giải pháp không dây được chứng nhận bởi IEEE 802.15.4
ZigBee. Giải pháp ZigBee của công ty cung cấp giải pháp chip đơn, thu phát và
mô-đun. BitCloud ZigBee PRO của công ty được sử dụng trong các ứng dụng
chiếu sáng bao gồm chấn lưu huỳnh quang, chấn lưu HID, chấn lưu LED và điều
khiển ánh sáng.
NXP Semiconductors
NXP Semiconductors cung cấp bộ điều khiển vi mô 32 bit (MCU) và các sản
phẩm IEEE802.15.4 bao gồm bộ vi điều khiển không dây JN51xx, năng lượng
thông minh ZigBee, liên kết ánh sáng, tự động hóa nhà và điều khiển từ xa. Sản
phẩm ZigBee của công ty được sử dụng trong các ứng dụng tự động hóa tại nhà và
xây dựng, mạng cảm biến không dây, quản lý tài sản, chăm sóc sức khỏe, điều
khiển từ xa, bảo mật và cảm biến thu năng lượng và công tắc.
Texas Instruments (TI)
Texas Instruments cung cấp các bộ vi xử lý như bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số và
bộ vi xử lý ứng dụng, bộ vi điều khiển và các sản phẩm kết nối cho các thiết bị
điện tử để kết nối và truyền dữ liệu. Các sản phẩm kết nối hỗ trợ nhiều công nghệ
không dây như Bluetooth, Wi-Fi, GPS và các tiêu chuẩn mạng không dây công
suất thấp như ZigBee.
Trong đó, hãng TI có diễn đàn hỗ trợ và hỗ trợ trực tuyến mạnh mẽ. Dòng IC
CC2530 đã được hãng đưa ra và khá phổ biến trên thị trường. CC2530 [3] là một
dạng IC system on chip (SoC) có chức năng phù hợp với chuẩn IEEE 802.15.4.
Vì vậy, với các ứng dụng IoT nhỏ, ta hoàn toàn có thể sử dụng IC CC2530 vừa
như một IC trung tâm, vừa làm nhiệm vụ thu phát với chuẩn Zigbee. Zigbee

CC2530 kết hợp hiệu suất tuyệt vời của bộ thu phát RF hàng đầu với MCU 8051
được cải tiến, bộ nhớ flash có thể lập trình trong hệ thống, RAM 8 KB và nhiều
tính năng mạnh mẽ khác. Đó là những lý do cho sự lựa chọn IC Ti-CC2530 cho
thiết kế Zigbee.
3.2. Thiết kế module Zigbe dựa trên chip TI-CC2530
a. Thiết kế antenna PCB 2.4GHz
Đây là kiểu antenna F đảo ngược (Inverted F Antenna – IFA) được uốn khúc.
Antenna này được thiết kế phù hợp với trở kháng 50 ohm tại 2.4 GHz. Mục tiêu là
đạt được độ phản xạ nhỏ hơn -10 dB trên băng tần ISM 2,4 GHz, để đảm bảo rằng
hơn 90% công suất có sẵn được phân phối tới antenna.

154

Đ. X. Ước, H. Đ. Thắng, T. T. Kiên, “Nghiên cứu, thiết kế … trong lĩnh vực IoT.”


Thông tin khoa học
học công nghệ

L1
L2
L3
L4
L5
L6
W1
W2
D1
D2

3.94
2.70
5.00
2.64
2.00
4.90
0.90
0.50
0.50
1.40

Hình 3. Cấu
ấu tạo antenna 2.4GHz (Đơn vị
vị mm) [6].
[6]
b. Thiết
Thiết kế module cảm biến nhiệt độ
độ, đđộ
ộ ẩm sử dụng công nghệ Zigbee
igbee
Module ccảm
ảm biến nhiệt độ, độ ẩm đđược
ợc tích hợp một cảm biến nhiệt độ, độ ẩm
đi kèm vvới
ới module Zigbee sử dụng IC CC2530 vvàà m
một
ột IC khuếch đại tín hiệu
CC2592 ccủa
ủa nhà
nhà sản

sản xuất Texas Instruments (TI).
(TI). CC2530 là m
một
ột IC SOC (system
on chip) nên không ccần
ần ph
ải sử dụng th
thêm
êm bất
bất kì
kì một
một IC xử lý nnào
ào khác.
phải
Module này ssử
ử dụng nguồn 5V qua cổng microUSB kkèm
èm theo m
một
ột pin 3.7V
trong trư
trường
ờng hợp mất điện.
Module ccảm
ảm biến nhiệt độ, độ ẩm đđư
ược
ợc thiết kế tr
trên
ên phần
phần mềm Altium
Designer.

Hình 4. Sơ đđồ
ồ khối kết nối.
nối.
M số
Một
ố lưu
lưu ý trong thi
ết kế:
thiết
 Đi dây có ít llỗỗ xuy
ên Via nhất.
nhất.
xuyên
 Đi dây llớn
ớn hhơn
ơn vvới
ới đường
đ ờng nguồn và
và nhỏ
nhỏ hơn
hơn với
với đđư
ường
ờng tín hiệu.
 Đường
Đường tín hiệu không nnên
ên ch
chạy
ạy song song với đđư

ường
ờng nguồn để tránh nhiễu.
 Hạn
Hạn chế đường
đ ờng tín hiệu bẻ góc 90 độ, nếu có th
thìì hãy làm m
mư
ượt
ợt nó.
 Giữa
Giữa tụ bypass nguồn của IC không nnên
ên đi xuyên via mà hhãy
ãy đi via ở sau tụ.
 Không đư
được
ợc đi dây ddưới
ới thạch anh dao động.
 Sau khi thi
thiết
ết kế, phủ mass GND to
toàn
àn mạch
mạch là
là vi
việc
ệc llàm
àm ccần
ần thiết.

Tạp

ạp chí Nghi
Nghiên
ên cứu
cứu KH&CN quân
uân sự,
sự, Số
ố Đặc san CNTT,
CNTT 04 - 20
20199

155


Công ngh
nghệệ thông tin

a. Mạch
ạch nguyên
nguyên lý
b. Module
Hình 5. M
Module
odule ccảm
ảm biến nhiệt độ, độ ẩm sử dụng
ụng Zigbee
Zigbee.
igbee
4. KH
KHẢO
ẢO SÁT V

VÀ
À ĐÁNH GIÁ
Để khảo sát vvàà đánh giá chính xác ch
Để
chất
ất llư
ượng
ợng và
và tính ổn định của một sản phẩm
truyền
truy
ền dữ liệu không dây không hề đđơn
ơn giản,
giản, cần nhiều thời gian vvàà các thi
thiết
ết bị
chuyên ddụng
ụng đắt đỏ vvàà ccồng
ồng kềnh. Do thời gian vvàà kinh phí hạn
hạn chế, bbài
ài báo ssử
ử
dụng
ụng hai module Zigbee mua sẵn tr
trên
ên th
thịị trư
trường
ờng với cấu trúc phần cứng ttương
ương

đồng
ồng module tự thiết kế, trong đó một module llàm
àm thi
thiết
ết bị thu tín hiệu, sau đó sử
dụng
ụng module tự thiết kế vvàà một
một module Zigbee ccòn
òn lại
lại phát tín hiệu ở các kkho
hoảng
ảng
cách khác nhau và trong cùng m
một
ột môi tr
trường.
ờng. Bài
Bài báo ssử
ử dụng phần mềm đo
cường độ tín hiệu thu ““SmartRF
cường
SmartRF Studio
Studio”” do TI hhỗ
ỗ trợ, môi trư
trường
ờng đo là
là trong
phòng hhội
ội trư
trường.

ờng.
Kết
ết quả đo đđư
ược
ợc ghi lại trong bảng sau:
Bả
ảng
ng 2.
2. Kết
ết quả khả
khảo
o sát module Z
Zigbee
igbee..
Khoảng cách (m)
Khoảng

1

5

10

156

Số
Số lần
1
2
3

4
5
Trung bình
1
2
3
4
5
Trung bình
1
2
3

Cường độ tín hiệu thu (Db)
Cường
Module ttự
ự sản xuất
Module bán ssẵn
-31
--29
-29
--28
-28
--27
-29
--30
-30
--31
-29,4
29,4

--29
-43
--42
-41
--40
-41
--41
-41
--41
-42
--41
-41,6
41,6
--41
-50
--48
-49
--49
-49
--46

Đ. X. Ư
Ước,
ớc, H. Đ. Thắng, T. T. Ki
Kiên,, “Nghiên
“Nghiên cứu,
cứu, thiết kế … trong lĩnh vực IIooT.””


Thông tin khoa học công nghệ

20

30

4
5
Trung bình
1
2
3
4
5
Trung bình
1
2
3
4
5
Trung bình

-47
-47
-48,4
-55
-53
-55
-54
-55
-54,4

-64
-65
-64
-63
-65
-64,2

-47
-49
-47,8
-53
-54
-55
-54
-53
-53,8
-63
-62
-65
-65
-63
-63,6

Đánh giá:
Thực tế đánh giá, module tự thiết kế và module mua sẵn có chất lượng tương
đương nhau. Tuy nhiên module tự thiết kế phát tín hiệu còn kém hơn module bán
sẵn trên thị trường. Nguyên nhân: Do hạn chế về thiết bị và kinh phí nên module tự
thiết kế sử dụng linh kiện chưa thực sự tốt, board mạch hai lớp có chất lượng trung
bình, nên kích thước antenna chưa hoàn toàn chính xác, chưa cách ly tốt giữa
đường tín hiệu và đường nguồn.

5. KẾT LUẬN
Bài báo trình bày hoàn chỉnh về một thiết kế module Zigbee ứng dụng trong
công nghệ IoT. Module Zigbee tự thiết kế có chất lượng tương đương những
module bán sẵn trên thị trường. Với chất lượng mạch và linh kiện tốt, module
Zigbee tự thiết kế hoàn toàn có khả năng thu – phát tốt hơn, sánh ngang với các sản
phẩm hiện có trên thị trường. Đặc biệt, khi làm chủ được thiết kế, có thể mềm dẻo
ứng dụng vào các thiết bị không dây trong lĩnh vực IoT và làm giảm giá thành của
sản phẩm.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. “IEEE std. 802.15.4 – 2006: Wireless Medium Access Control (MAC) and
Physical Layer (PHY) Specifications for Low Rate Wireless Personal Area
Networks (WPANs)”, ( />[2]. “ZigBee Standard Specification”,
[3]. ( />[4]. “CC2530: Second Generation System-on-Chip Solution for 2.4 GHz IEEE
802.15.4 / RF4CE / ZigBee Data Sheet”,
[5]. ( />[6]. Павел ИльИн, Олег Пушкарев, “СС2530 - новый ZigBee-трансивер для
широкого спектра применений”, КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ (№
10) 2009, стр. 98-100.
[7]. WiFi, Bluetooth или Zigbee – какой стандарт лучше?

Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 04 - 2019

157


Công nghệ thông tin

[8]. ( />[9]. “Small Size 2.4 GHz PCB antenna”,
[10]. ( />[11]. Дмитрий Панфилов, Михаил Соколов, “Введение в беспроводную
технологию
zigbee

стандарта
802.15.4”,
ЭЛЕКТРОННЫЕ
КОМПОНЕНТЫ (№ 12) 2004, стр. 73-79.
ABSTRACT
RESEARCH, DESIGN OF WIRELESS DATA TRANSMISSION
BASED ON ZIGBEE TECHNOLOGY APPLICABLE IN IoT
In recent years, IoT is becoming a trend of the era, making people's lives more
convenient and easier. This article focuses on designing and manufacturing wireless data
transfer modules on Zigbee chips, with the goal of mastering manufacturing design
technology. Self-designed data transfer modules will be compared with commercial products
on the market. The comparison results show that quality is equivalent and can be applied in
practice. In addition, the results will be applied to the manufacture of room temperature
humidity measuring devices using Zigbee technology - one of the wireless data transfer
technologies widely used in the field of IoT.
Keywords: Wireless technology; Zigbee Technology; Zigbee.

Nhận bài ngày 28 tháng 11 năm 2018
Hoàn thiện ngày 29 tháng 02 năm 2019
Chấp nhận đăng ngày 25 tháng 3 năm 2019

Địa chỉ: Viện Công nghệ thông tin, Viện KH-CNQS.
*
Email:

158

Đ. X. Ước, H. Đ. Thắng, T. T. Kiên, “Nghiên cứu, thiết kế … trong lĩnh vực IoT.”