Formation ZigBee : Tout savoir sur le protocole ZigBee (v4.0)
Comprendre la pile ZigBee 4.0, ses nouveautés en sécurité, en fiabilité et en mise en service, et l'extension Sub-GHz Suzi
- Durée
- 1 jour
- Niveau
- fondamental
- Modalités
- Distanciel
Description de la formation zigbee 4.0
Qu'est-ce que ZigBee 4.0 ?
ZigBee est un protocole sans fil maillé, basse consommation, construit sur la norme radio IEEE 802.15.4 et très répandu en domotique, dans le bâtiment intelligent et dans le comptage d'énergie. La version 4.0 a été publiée fin 2025 par la Connectivity Standards Alliance et reste compatible avec ZigBee 3.0 et Smart Energy. Elle renforce la sécurité (Dynamic Link Key, Device Interview, protection contre le rejeu), rend le réseau plus fiable et plus résilient, et rend Zigbee Direct obligatoire, ce qui permet d'ajouter un appareil au réseau directement en Bluetooth Low Energy (BLE). Elle s'accompagne de Suzi, une variante qui utilise les bandes 800/900 MHz pour obtenir une plus grande portée.
Pourquoi suivre une formation ZigBee : Tout savoir sur le protocole ZigBee (v4.0) ?
Cette formation donne en une journée une vue d'ensemble du protocole et de ce que la 4.0 change par rapport à la 3.0. Elle permet d'évaluer les composants et les produits proposés, de préparer une migration ou la conception d'un nouveau produit, et d'anticiper la certification.
Objectifs pédagogiques
À l'issue de cette formation ZigBee : Tout savoir sur le protocole ZigBee (v4.0), vous aurez acquis les connaissances nécessaires pour :
- Connaître les marchés et l'écosystème ZigBee, et situer ZigBee face aux autres technologies sans fil (BLE, Wi-Fi, Thread/Matter, LoRa)
- Comprendre l'architecture de la pile ZigBee, de la couche radio IEEE 802.15.4 jusqu'à la bibliothèque de clusters (ZCL)
- Identifier les nouveautés de la 4.0 en fiabilité, résilience et mise en service
- Comprendre les mécanismes de sécurité de la 4.0 et leurs effets sur la conception
- Situer Suzi (Sub-GHz) et le processus de certification
Objectifs opérationnels
Savoir appréhender le protocole ZigBee 4.0 et identifier ses apports par rapport à ZigBee 3.0.
Programme
Contenu du cours, module par module
4 modules
- Marchés visés et applications : domotique, bâtiment, éclairage, comptage d'énergie (Smart Energy)
- Historique des versions : de ZigBee PRO à la 3.0, puis à la 4.0 (Core R23.2, BDB v3.1, Device Type Library v1.0, Zigbee Direct v1.1)
- Offre du marché : composants, modules, piles logicielles, outils
- Comparaison avec BLE, Wi-Fi, Thread/Matter, LoRa et Sigfox
- Compatibilité avec la 3.0 et Smart Energy, et coexistence avec Matter
Travaux pratiques
Objectif :Situer ZigBee 4.0 dans son écosystème et choisir une technologie adaptée à un cas d'usage.
Description :Les participants étudient trois cas d'usage : maison connectée, bâtiment tertiaire et réseau de comptage. Pour chacun, ils comparent ZigBee 4.0 aux autres technologies selon la portée, la consommation, le coût et l'interopérabilité. Ils discutent ensuite une question centrale : faut-il garder ZigBee ou passer à Thread/Matter ? Le formateur corrige la grille de choix de chaque groupe en séance. Un court quiz valide les acquis.
Description :Les participants étudient trois cas d'usage : maison connectée, bâtiment tertiaire et réseau de comptage. Pour chacun, ils comparent ZigBee 4.0 aux autres technologies selon la portée, la consommation, le coût et l'interopérabilité. Ils discutent ensuite une question centrale : faut-il garder ZigBee ou passer à Thread/Matter ? Le formateur corrige la grille de choix de chaque groupe en séance. Un court quiz valide les acquis.
- Architecture de la pile et topologies réseau (étoile, arbre, maillage)
- Couche physique IEEE 802.15.4 : bandes de fréquence, canaux, modulation, portée
- Couche MAC : types d'appareils, format des trames, accès au canal (CSMA/CA)
- Couche réseau : création du réseau, adressage, association, routage
- Couches applicatives : profils, clusters, attributs, ZCL, appairage
Travaux pratiques
Objectif :Identifier les couches de la pile dans des échanges réels.
Description :Le formateur crée un réseau ZigBee en direct et capture le trafic radio avec l'analyseur. Les participants identifient les trames MAC, réseau et application, puis les champs d'adressage et les commandes ZCL. Ils reconstituent la séquence d'association d'un nouvel appareil. Quelle couche gère le routage d'un message dans le réseau maillé ? Les réponses sont vérifiées collectivement sur la capture.
Description :Le formateur crée un réseau ZigBee en direct et capture le trafic radio avec l'analyseur. Les participants identifient les trames MAC, réseau et application, puis les champs d'adressage et les commandes ZCL. Ils reconstituent la séquence d'association d'un nouvel appareil. Quelle couche gère le routage d'un message dans le réseau maillé ? Les réponses sont vérifiées collectivement sur la capture.
- Relances standardisées au niveau réseau et accusés de réception applicatifs (APS) plus systématiques
- Interrogation plus fiable par les appareils en veille et communication directe entre appareils sur batterie (Coordinated Sample Listening, CSL)
- Choix formalisé du nœud parent, surveillance des clés de liaison et maintien de la connexion au Trust Center
- Mise en service par lots (Batch Commissioning) et dans les réseaux denses
- Zigbee Direct obligatoire : ajout et pilotage d'un appareil en BLE, sans passerelle
Travaux pratiques
Objectif :Constater les différences entre 3.0 et 4.0 pour la mise en service et la fiabilité.
Description :Les participants observent l'ajout d'un appareil au réseau, d'abord par la méthode 3.0 classique, puis par Zigbee Direct depuis un smartphone. Le formateur provoque la coupure d'un routeur pour montrer comment l'appareil se reconnecte à un nouveau parent. Les échanges sont analysés sur la capture pour repérer les relances et les accusés de réception. Quel bénéfice concret la mise en service par lots apporte-t-elle sur un chantier de bâtiment ? Une synthèse écrite par binôme valide la compréhension.
Description :Les participants observent l'ajout d'un appareil au réseau, d'abord par la méthode 3.0 classique, puis par Zigbee Direct depuis un smartphone. Le formateur provoque la coupure d'un routeur pour montrer comment l'appareil se reconnecte à un nouveau parent. Les échanges sont analysés sur la capture pour repérer les relances et les accusés de réception. Quel bénéfice concret la mise en service par lots apporte-t-elle sur un chantier de bâtiment ? Une synthèse écrite par binôme valide la compréhension.
- Authentification renforcée : Dynamic Link Key, Device Interview, contrôle du niveau d'authentification Smart Energy
- Protection du réseau : Restricted Mode, Secured Channel, changement de PAN ID, remplacement du Trust Center
- Protection contre le rejeu (Advanced Frame Counter Synchronization) et souplesse dans le choix des algorithmes de chiffrement
- Suzi : réseau maillé longue portée sur les bandes 800 MHz (Europe) et 900 MHz (Amérique du Nord), cas d'usage dans les grands bâtiments et la ville intelligente
- Marquage CE, coexistence radio, programmes de certification ZigBee 4.0 et Suzi
Travaux pratiques
Objectif :Analyser les mécanismes de sécurité et préparer une démarche de conformité.
Description :Le formateur montre l'ajout d'un appareil avec Dynamic Link Key et les échanges qui en résultent sur l'analyseur. Les participants comparent ce scénario à l'ajout d'un appareil 3.0 avec une clé prédéfinie (install code). Ils établissent ensuite la checklist sécurité et certification d'un produit 4.0, éventuellement compatible Suzi. Quelles menaces la synchronisation des compteurs de trames permet-elle de contrer ? Un quiz de fin de formation valide l'ensemble des acquis.
Description :Le formateur montre l'ajout d'un appareil avec Dynamic Link Key et les échanges qui en résultent sur l'analyseur. Les participants comparent ce scénario à l'ajout d'un appareil 3.0 avec une clé prédéfinie (install code). Ils établissent ensuite la checklist sécurité et certification d'un produit 4.0, éventuellement compatible Suzi. Quelles menaces la synchronisation des compteurs de trames permet-elle de contrer ? Un quiz de fin de formation valide l'ensemble des acquis.
Travaux pratiques
La formation repose sur des démonstrations avec des produits ZigBee 4.0 et 3.0, un analyseur de protocole (sniffer IEEE 802.15.4 et Wireshark) et une application mobile Zigbee Direct. Les démonstrations, études de cas et quiz occupent environ 40 % du temps.
Programme mis à jour le 28/10/2026
Public concerné
Ingénieurs, techniciens, chefs de projet et managers qui veulent une présentation générale de ZigBee 4.0, des solutions du marché et des règles de conception radio.
Prérequis
Des connaissances générales en électronique et en protocoles de communication, utiles pour suivre l'étude de la pile protocolaire et l'analyse des trames. Connaître ZigBee 3.0 n'est pas nécessaire.
J’évalue mes connaissances pour vérifier que je dispose des prérequis nécessaires pour profiter pleinement de cette formation en faisant le test de prérequis.
Faire le testFinancement
Cette formation peut être prise en charge par votre entreprise, seule ou avec l’appui de son opérateur de compétences. Nous fournissons le devis et les pièces attendues par l’OPCO.
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