Portée & Fréquence Zigbee : 2,4 GHz, 10–100m Intérieur, 1km+ Extérieur
Zigbee (IEEE 802.15.4) PHY & Réalités de Portée
Zigbee opère sur la bande ISM 2,4 GHz (2400–2483,5 MHz) mondialement, utilisant O-QPSK avec DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum). 16 canaux (11–26), espacement 5 MHz, débit brut 250 kbps.
Spécification Officielle vs Monde Réel
| Métrique | Spec (LOS Idéal) | Intérieur Typique | Extérieur Typique (LOS) |
|---|---|---|---|
| Portée | 100–300 m | 10–30 m (30–100 ft) | 300 m – 1,6 km (1 mi) |
| Puissance Tx | 0–20 dBm (1–100 mW) | Typ. 0–10 dBm | Max 20 dBm (réglementaire) |
| Sensibilité Rx | -85 dBm (CC2530) | -90 à -95 dBm (modernes) | -95 à -100 dBm |
| Budget Liaison | ~105 dB | ~90 dB (murs) | ~115 dB |
Ce qui Tue la Portée
- Murs : Placoplâtre -3 à -6 dB ; Béton/Brique -10 à -20 dB ; Métal/Stuc -25+ dB (cage Faraday).
- Congestion 2,4 GHz : Wi-Fi (Canaux 1,6,11 chevauchent Zigbee 11,15,20,25), Bluetooth, Micro-ondes, Babyphones. → Utiliser Canaux Zigbee 25, 26, 15 (éviter Wi-Fi 1,6,11).
- Gain Antenne & Orientation : Antenne puce (0–2 dBi) vs Dipôle externe (2–5 dBi). Polarisation verticale préférée.
- Placement Nœuds : Près du sol, dans boîtier métallique, derrière frigo = zone morte.
Réseau Maillé : L'Extenseur de Portée
Zigbee est un réseau maillé (Zigbee PRO / 3.0). Dispositifs secteur (routeurs : ampoules, prises, relais encastrés) répètent les paquets. Chaque saut ajoute ~10–30 ms latence. Max sauts : 15 (typiquement 4–5 pratiques). Dispositifs batterie (périphériques : capteurs, boutons) ne répètent pas.
- Stratégie : Placer un routeur secteur tous les 10–15 m (30–50 ft).
- Auto-guérison : Le réseau se répare si un routeur tombe (re-routage).
Zigbee Sub-GHz (868/915 MHz)
Existe (IEEE 802.15.4g), meilleure pénétration murs (½ longueur d'onde ≈ 16 cm vs 6 cm), portée plus longue (2×), mais débit plus faible (20–40 kbps), moins de canaux, réglementations régionales (ETSI/FCC). Rare en domotique grand public.
Test Rapide de Portée
- Appairer capteur au coordinateur.
- S'éloigner jusqu'à ce que « Link Quality » (LQI) chute < 100 ou pertes paquets > 10%.
- Ajouter un routeur (prise connectée) au milieu → retester.
En Résumé : Prévoir 10–20 m intérieur par saut. Déployer routeurs secteur densément. Utiliser Canal 25/26. S'attendre à 100+ dispositifs sur un coordinateur unique avec bonne densité maillée.