7-Amaliy mashg‘ulot
MAVZU: Zigbee texnologiyasi asosida tarmoq qurish.
Ishdan maqsad: Amaliy mashg‘ulotning asosiy maqsadi — talabalarga simsiz
tarmoqlar texnologiyalaridan biri bo‘lgan Zigbee standartini o‘rganish, uning
ishlash tamoyillari va qo‘llanish sohalari bo‘yicha amaliy ko‘nikmalar hosil
qilishdir.
Nazariy qism
Zigbee — bu past quvvat sarfi va arzon simsiz aloqa protokoli bo‘lib, u IEEE
802.15.4 standarti asosida ishlaydi. Zigbee asosan:
•
IoT qurilmalarida (aqlli uy, aqlli shahar),
•
sensor
tarmoqlarida
(harorat,
namlik,
yorug‘lik),
sanoat avtomatlashtirishida keng qo‘llaniladi.
Ish chastotasi: 2.4 GHz (global), 868 MHz (Yevropa), 915 MHz (Amerika).
Ma’lumot uzatish tezligi: 20 kbps – 250 kbps. Aloqa masofasi: 10 – 100 metr (mesh
topologiya yordamida yuzlab metrgacha kengayadi).
Zigbee texnologiyasi asosida tarmoq qurishda tapalogiyalari turi
Kordinator - tarmoqni ishga
tushiradi va boshqaradi. U tarmoqni
yaratadi, tarmoqni boshqarish markazi
va ishonch markazi vazifasini
bajaradi, xavfsizlik siyosatini
o‘rnatadi,
tarmoq
qurilmasiga
ulanish sozlamalarini
va
sozlaydi
xavfsizlik kalitlarini
boshqaradi.
Router - paketlarni yo'naltiradi, dinamik marshrutlashni amalga oshiradi va
qurilma
ishlamay qolganda marshrutlarni tiklaydi. Tarmoqni yaratishda marshrutizatorlar
koordinatorga
yoki
boshqa
marshrutizatorlarga
qo‘shiladi
va qoshimcha
qurilmalarini - marshrutizatorlar va oxirgi qurilmalarni qo'shishi mumkin. Yakuniy
qurilma - paketlarni qabul qilishi va yuborishi mumkin, lekin ularni boshqa joyga
yo'naltirmaydi. Yakuniy qurilmalar koordinator yoki routerga ulanishi mumkin,
lekin qoshimcha qurilmalariga ega bo'lolmaydi.
ZigBee xususiyatlari
Simsiz aloqa texnologiyasi sifatida ZigBee quyidagi xususiyatlarga ega:
1.
Kam quvvat iste'moli: ZigBee-ning kam uzatish tezligi tufayli uzatish kuchi 1
mVt ni tashkil qiladi va uxlash rejimi qabul qilinadi, quvvat sarfi past, shuning uchun
ZigBee qurilmasi juda tejamkor. ZigBee qurilmalari faqat ikkita beshinchi
batareyalar bilan 6 oydan 2 yilgacha umr ko'rishi mumkinligi taxmin qilinmoqda, bu
esa boshqa simsiz qurilmalardan foydalana olmaydi.
2.
Kam kechikish: aloqa uzilishlari va uyqu holatidagi kechikish juda past.
Qidiruv qurilmasining odatiy kechikishi - 30mm, uyquni faollashtirish vaqti - 15ms,
faol qurilmadagi kanalga kirish kechikishi - 15ms. Shuning uchun ZigBee
texnologiyasi vaqtni tanqidiy simsiz boshqarish (masalan, sanoat nazorati dasturlari)
bilan ishlaydigan dasturlar uchun javob beradi. 3. Katta tarmoq sig'imi : Zigbi
shlyuzi tarmog'iga 80 tagacha moslama va bitta usta moslama joylashishi mumkin
va tarmoq tarkibi moslashuvchan.
4.
Ishonchli: To'qnashuvni oldini olish strategiyasi qabul qilingan va aloqa
xizmatlari uchun ajratilgan vaqt oralig'i ajratilgan tarmoqli kengligini talab
qiladigan, raqobat va uzatiladigan ma'lumotlarning to'qnashuvidan qochgan holda
ajratilgan. MAC qatlami ma'lumotlar uzatishning to'liq tasdiqlangan rejimidan
foydalanadi va har bir uzatiladigan paket qabul qiluvchidan tasdiqni kutishi kerak.
Agar transfer paytida muammo bo'lsa, uni qayta yuborishingiz mumkin.
5.
Xavfsizlik
:
ZigBee
autentifikatsiya
va
autentifikatsiyani
qo'llabquvvatlaydigan Cyclic Redundancy Check (CRC) asosida paketlarning
yaxlitligini tekshirish funktsiyasini ta'minlaydi. Har bir dastur xavfsizlikp
xususiyatlarini moslashuvchan ravishda aniqlay oladi.
ZigBee texnologiyasining paydo bo'lishi, birinchi navbatda, ba'zi ilovalar uchun
(masalan, yoritish yoki garaj eshiklarini masofadan boshqarish yoki datchiklardan
ma'lumotlarni o'qish uchun) simsiz uzatish texnologiyasini tanlashning asosiy
mezonlari apparatning kam quvvat sarflanishi va uning arzonligi bilan bog'liq. Bu
past tarmoqli o'tkazuvchanlikka olib keladi, chunki aksariyat hollarda datchiklar
o'rnatilgan batareyadan ishlaydi, uning ishlash muddati bir necha oy va hatto
yillardan oshishi mumkin.
Har qanday murakkablikdagi simsiz ZigBee tarmoqlarini yaratish uchun dasturiy
ta'minot va texnik vositalar to'plamini o'z ichiga olgan disk raskadrovka to'plamining
yuqori narxi ZigBee texnologiyasining Rossiya bozorida ommaviy tarqalishini
to'xtatuvchi omillardan biridir. Shuni ta'kidlash kerakki, ZigBee simsiz uzatish
texnologiyasining paydo bo'lishi har yili talab oshib borayotgan xususiy uylar va
binolarni aqlli boshqarish tizimini yaratish bo'yicha bozor ehtiyojlariga aniq javob
bo'ldi. Yaqin kelajakda xususiy uylar va binolar uyning hayotini ta'minlash
tizimlarini nazorat qiluvchi va boshqaradigan ko'plab simsiz tarmoq tugunlari bilan
jihozlanadi. Ushbu tizimlarni o'rnatish istalgan vaqtda va qisqa vaqt ichida amalga
oshirilishi mumkin, chunki bu binoda kabel o'tkazishni talab qilmaydi.
ZigBee texnologiyasini birlashtiradigan dasturlarni sanab o'tamiz:
• Uylar va binolarning hayotini ta'minlash uchun avtomatizatsiya tizimlari
(elektr rozetkalarini, kalitlarni, reostatlarni va boshqalarni masofadan
boshqarish).
• Iste'molchilar elektronikasini boshqarish tizimlari.
• Turli xil hisoblagichlarni (gaz, suv, elektr energiyasi va boshqalar)
avtomatik o'qish tizimlari.
• Xavfsizlik tizimlari (tutun detektorlari, kirish va xavfsizlik sezgichlari,
gaz va suv oqish detektorlari, harakatlanish detektorlari va boshqalar).
• Atrof muhitni nazorat qilish tizimlari (harorat, bosim, namlik, tebranish
va boshqalar uchun sensorlar).
• Sanoat avtomatlashtirish tizimlari.
Cisco Packet Tracer'da aqlli garaj (Smart Garage) loyihasini tuzish Internet
of Things (IoT) qurilmalaridan foydalaniladi.
Zarur qurilmalarni qo'shish
1. Home Gateway (Uy shlyuzi) yoki Wireless Router (Simsiz yo'riqnoma): Bu
butun IoT tarmog'ining markaziy qismi bo'lib, qurilmalarni ulash va
boshqarish imkonini beradi.
2. Smart Garage Door (Aqlli garaj eshigi): Boshqariladigan asosiy qurilma.
3. Smoke Detector (Tutun detektori) va/yoki CO/CO2 Detector (Uglerod
oksidi/dioksidi detektori): Xavfsizlik uchun sensorlar.
4. Siren (Sirena/Signal): Agar xavf aniqlansa, signal berish uchun.
5. Smart Phone (Aqlli telefon) yoki Tablet (Planshet): Garajni masofadan turib
kuzatish va boshqarish uchun.
6. Webcam (Veb-kamera) (ixtiyoriy): Video kuzatuv uchun.
7. MCU-PT (Microcontroller Unit - ixtiyoriy, agar siz murakkabroq dasturlashni
amalga oshirmoqchi bo'lsangiz): Ba'zi sensorlarni yoki aktuatorlarni ulash
uchun.
Qurilmalarni ulash va sozlash
A. Home Gateway sozlamalari
1. Home Gateway ni ish maydoniga qo'ying.
2. Unga bosing va Config tabiga o'ting.
3. LAN interfeysida IP adresini tekshiring (odatda 192.168.25.1 bo'ladi).
4. Wireless
(Simsiz) interfeysida SSID (tarmoq nomi) ni (masalan,
"GarajNetwork") o'rnating va xavfsizlik (masalan, WPA2-PSK) sozlamalarini
kiriting.
B. IoT qurilmalarini ulash
1. Smart Garage Door, Smoke Detector va Siren kabi barcha aqlli qurilmalarni
ish maydoniga qo'ying.
2. Har bir aqlli qurilmaga bosing va Config tabiga o'ting.
3. Settings ostida IoT Server ni Home Gateway ga o'zgartiring (yoki tarmoqqa
to'g'ridanto'g'ri ulangan bo'lsa, DHCP yoki Static IP ni sozlang).
4. Agar qurilma simsiz ulanishi kerak bo'lsa:
o Wireless0 interfeysini tanlang.
o SSID maydoniga Home Gatewayda o'rnatgan tarmoq nomini
("GarajNetwork") kiriting.
o I/O Config tabida Network Adapter ni PT-IOT-NM-1W (simsiz ulanish
uchun) ga o'rnatishingiz kerak bo'lishi mumkin.
C. Smart Phone sozlamalari
1. Smart Phone ni ish maydoniga qo'ying.
2. Unga bosing, Config tabiga va keyin Wireless0 ga o'ting.
3. SSID ga Home Gateway da o'rnatilgan tarmoq nomini kiriting. Smart Phone
tarmoqqa ulanib, DHCP orqali IP adres oladi.
Dasturlash va Avtomatlashtirish
Barcha qurilmalarni ulaganingizdan so'ng, ularni avtomatlashtirish qoidalarini
o'rnatish kerak.
1. Smart Phone ga bosing.
2. Desktop tabiga o'ting va IoT Monitor dasturini oching.
3. Bu sizni Home Gateway ning veb-interfeysiga olib boradi. Agar so'ralsa,
kirish ma'lumotlarini kiriting (standart: admin/admin).
4. Endi siz barcha ulangan IoT qurilmalaringizni (Garaj eshigi, detektorlar,
sirena) ko'rasiz va ularni qo'lda boshqarishingiz mumkin.
1. Yangi sahifa ochamiz.
2. kerakli bo’lgan qurilmalaarni tanlaymiz
Dasturlash va Avtomatlashtirish
Barcha qurilmalarni ulaganingizdan so'ng, ularni avtomatlashtirish qoidalarini
o'rnatish kerak.
1. Smart Phone ga bosing.
2. Desktop tabiga o'ting va IoT Monitor dasturini oching.
3. Bu sizni Home Gateway ning veb-interfeysiga olib boradi. Agar so'ralsa,
kirish ma'lumotlarini kiriting (standart: admin/admin).
4. Endi siz barcha ulangan IoT qurilmalaringizni (Garaj eshigi, detektorlar,
sirena) ko'rasiz va ularni qo'lda boshqarishingiz mumkin.
Nazarat savolar
1. Markaziy boshqaruv va ulanish
Savol:
Aqlli garaj tarmog‘ida Home Gateway qanday vazifani bajaradi va Smart Garage
Door qurilmasini masofadan boshqarish uchun uni qanday sozlash kerak?
Javob:


Home Gateway — bu markaziy boshqaruvchi qurilma bo‘lib, barcha
aqlli IoT qurilmalarni (masalan, Smart Garage Door, Smart Lamp, Smoke
Detector, Siren va Smart Phone) bitta lokal tarmoqqa ulaydi.
U Wi-Fi, ZigBee yoki Bluetooth orqali qurilmalar bilan aloqa qiladi va
Internetga chiqish nuqtasi (gateway) sifatida ishlaydi.
Asosiy vazifalari:
1. Qurilmalarni ro‘yxatdan o‘tkazish (Registration)
2. Qurilmalar o‘rtasida ma’lumot almashish
3. Masofaviy boshqaruvni ta’minlash (Internet orqali foydalanuvchi ularni
telefon bilan boshqaradi)
4. Xavfsizlik va monitoringni boshqaradi
Sozlash tartibi (Cisco Packet Tracer’da):
1. Home Gatewayni joylashtirasiz → unga Internet Cloud ulanadi.
2. Smart Garage Door qurilmasini Home Gateway Wi-Fi tarmog‘iga
ulaysiz:
o Qurilmani tanlang → Config bo‘limiga kiring
o Wireless tabni tanlang
o SSID maydoniga Gateway’ning Wi-Fi nomini kiriting
o **Password (Key)**ni kiriting → ulanishni saqlang
3. Endi Smart Garage Door Gateway orqali boshqariladi.
4. So‘ng IoT Monitor yoki Smart Phone orqali eshikni ochish/yopish
mumkin bo‘ladi.
2. Xavfsizlikni avtomatlashtirish
Savol:
Tutun detektori va sirena qurilmalaridan foydalanib, garajda yong‘in aniqlansa
avtomatik javob berish uchun IoT Conditions qanday sozlanadi?
Javob:
Cisco Packet Tracer’da bunday avtomatlashtirish uchun “IoT Monitor” oynasida
Condition Rules (shartli qoidalar) yaratiladi.
Sozlash tartibi:
1. “Home Gateway” ustiga bosing → Desktop → IoT Monitor bo‘limini
oching.
2. Add Rule (yangi qoida) tugmasini bosing.
3. Shartni kiriting:
o IF Device: Smoke Detector
o Condition: Smoke Detected = TRUE
o THEN Device: Siren
o Action: Turn On
4. Qoida nomini masalan, “Fire Alert Rule” deb nomlang va saqlang.
Natija:


Agar Smoke Detector tutunni aniqlasa → Siren avtomatik yoqiladi.
Shu bilan birga, xohlasa Smart Lamp qizil rangda yonishi yoki Smart Door
avtomatik ochilishi sharti ham qo‘shilishi mumkin.
Qo‘shimcha misol:
IF Smoke Detector = “Smoke Detected”
THEN Smart Lamp = “Red” AND Siren = “On”
3. Tizimga kirish va monitoring
Savol:
Smart Phone qurilmasini tarmoqqa qanday ulash kerak va garajdagi barcha
qurilmalarni ko‘rish va boshqarish uchun qaysi dasturdan foydalaniladi?
Javob:

Smart Phone qurilmasi Home Gateway’ning Wi-Fi tarmog‘iga ulanadi.
Ulash tartibi:
1. Smart Phone qurilmasini tanlang → Config → Wireless tabga kiring.
2. SSID joyiga Gateway’ning Wi-Fi nomini kiriting.
3. Authentication parolini kiriting → “Connect” tugmasini bosing.
4. Endi telefon tarmoqqa ulanadi.
Monitoring va boshqaruv uchun dastur:


Cisco Packet Tracer’dagi “Home Gateway Webpage” yoki “IoT
Monitor App” dan foydalaniladi.
Bu dasturda foydalanuvchi quyidagilarni ko‘radi:
o Qurilmalar ro‘yxati (Smart Door, Lamp, Siren, Sensor va h.k.)
o Har birining holati (yoqilgan, o‘chirilgan, signal holati)
o Qurilmalarni qo‘lda boshqarish (manual control)
o Avtomatik qoidalarni ko‘rish va tahrirlash
✅ Xulosa:



Home Gateway — butun aqlli garajning boshqaruv markazi.
IoT Monitor — avtomatik ishlovchi qoidalarni yaratish uchun vosita.
Smart Phone/Web App — foydalanuvchi interfeysi bo‘lib, barcha
qurilmalarni masofadan boshqarish imkonini beradi.