Kaj je ZigBee zelena energija?

Green Power je rešitev z manjšo porabo energije združenja ZigBee Alliance. Specifikacija je vključena v standardno specifikacijo ZigBee 3.0 in je idealna za naprave, ki potrebujejo delovanje brez baterij ali zelo nizko porabo energije.

Osnovno omrežje GreenPower je sestavljeno iz naslednjih treh vrst naprav:

• Naprava za zeleno napajanje (GPD)
• Proxy Z3 ali posredniški strežnik GreenPower (GPP)
• Zeleni ponor energije (GPS)

Kaj so to? Glejte naslednje:

• GPD: naprave z nizko porabo energije, ki zbirajo informacije (npr. stikala za luči) in pošiljajo podatkovne okvirje GreenPower;
• GPP: Proxy naprava GreenPower, ki podpira tako standardne omrežne funkcije ZigBee3.0 kot podatkovne okvirje GreenPower za posredovanje podatkov GreenPower iz naprav GPD ciljnim napravam, kot so usmerjevalne naprave v omrežjih ZigBee3.0;
• GPS: Sprejemnik zelene energije (kot je svetilka), ki lahko sprejema, obdeluje in oddaja vse podatke o zeleni energiji, kot tudi omrežne zmogljivosti po standardu zigBee.

Okvirji podatkov Green Power so krajši od običajnih okvirjev podatkov ZigBee Pro, omrežja ZigBee 3.0 pa omogočajo brezžični prenos okvirjev podatkov Green Power v krajšem času in zato porabijo manj energije.

Naslednja slika prikazuje primerjavo med standardnimi okvirji ZigBee in okvirji Green Power. V dejanskih aplikacijah ima koristni tovor Green Power manjšo količino podatkov, ki večinoma nosijo informacije, kot so stikala ali alarmi.

Slika 1 Standardni okvirji ZigBee

Slika 2, Zeleni okvirji za napajanje

Načelo interakcije zelene energije

Preden se lahko GPS in GPD uporabljata v omrežju ZigBee, morata biti GPS (sprejemna naprava) in GPD združena, GPS (sprejemna naprava) v omrežju pa mora biti obveščena, katere podatkovne okvirje Green Power bo GPD prejel. Vsak GPD je lahko združen z enim ali več GPS-i, vsak GPS pa je lahko združen z enim ali več GPD-ji. Ko je odpravljanje napak pri seznanjanju končano, GPP (posrednik) shrani informacije o seznanjanju v svojo tabelo posrednikov, GPS pa shrani seznanjanje v svojo tabelo sprejemnikov.

Naprave GPS in GPP se pridružujejo istemu omrežju ZigBee

Naprava GPS pošlje sporočilo ZCL, da prisluhne pridruževanju naprave GPD, in naroči GPP-ju, naj ga posreduje, če se pridruži katera koli naprava GPD.

GPD pošlje sporočilo o zagonu pridružitve (Join Commissioning Message), ki ga zajame poslušalec GPP in tudi naprava GPS.

GPP shranjuje podatke o seznanjanju GPD in GPS v svoji proxy tabeli

Ko GPP prejme podatke od GPD-ja, jih pošlje GPS-u, tako da lahko GPD podatke posreduje GPS-u prek GPP-ja.

Tipične uporabe zelene energije

1. Uporabite svojo energijo

Stikalo se lahko uporablja kot senzor za sporočanje, kateri gumb je bil pritisnjen, kar močno poenostavi delovanje stikala in ga naredi bolj prilagodljivega za uporabo. Senzorji stikal, ki temeljijo na kinetični energiji, se lahko integrirajo s številnimi izdelki, kot so stikala za luči, vrata in okna ter kljuke na vratih, predali in drugo.

Napajajo jih uporabnikovi vsakodnevni gibi rok, kot so pritiskanje gumbov, odpiranje vrat in oken ali obračanje kljuk, in ostanejo učinkoviti skozi celotno življenjsko dobo izdelka. Ti senzorji lahko samodejno krmilijo luči, izsesavajo zrak ali opozarjajo na nepričakovane situacije, kot so vsiljivci ali nepričakovano odpiranje kljuk oken. Takšne uporabe mehanizmov, ki jih upravlja uporabnik, so neskončne.

2. Industrijske povezave

V industrijskih aplikacijah, kjer se strojne linije močno uporabljajo, zaradi nenehnih vibracij in delovanja otežujejo in podražijo ožičenje. Pomembno je, da se brezžični gumbi namestijo na mesta, ki so priročna za upravljavce strojev, zlasti kar zadeva varnost. Idealno je električno stikalo, ki ga je mogoče namestiti kamor koli in ne potrebuje žic ali celo baterij.

3. Inteligentni odklopnik

Pri specifikacijah videza odklopnikov obstaja veliko omejitev. Inteligentnih odklopnikov, ki uporabljajo izmenični tok, pogosto ni mogoče realizirati zaradi omejenega prostora. Inteligentne odklopnike, ki zajemajo energijo iz toka, ki teče skoznje, je mogoče izolirati od funkcije odklopnika, kar zmanjša prostorsko porabo in zniža proizvodne stroške. Pametni odklopniki spremljajo porabo energije in zaznavajo nenormalne razmere, ki bi lahko povzročile okvaro opreme.

4. Pomoč pri samostojnem bivanju

Velika prednost pametnih domov, zlasti za starejše ljudi, ki v vsakdanjem življenju potrebujejo več virov oskrbe, je ta, da te naprave, zlasti specializirani senzorji, lahko starejšim in njihovim negovalcem prinesejo veliko udobja. Senzorje je mogoče namestiti na vzmetnico, na tla ali jih nositi neposredno na telesu. Z njimi lahko ljudje ostanejo v svojih domovih 5–10 let dlje.

Podatki so povezani z oblakom in analizirani, da opozorijo negovalce, ko se pojavijo določeni vzorci in pogoji. Področji tovrstne uporabe sta absolutna zanesljivost in odsotnost potrebe po menjavi baterij.