Czym jest ZigBee Green Power?

Green Power to rozwiązanie o niższym poborze mocy opracowane przez ZigBee Alliance. Specyfikacja jest zawarta w specyfikacji standardu ZigBee3.0 i idealnie nadaje się do urządzeń wymagających pracy bez baterii lub o bardzo niskim poborze mocy.

Podstawowa sieć GreenPower składa się z następujących trzech typów urządzeń:

• Zielone urządzenie energetyczne (GPD)
• Serwer proxy Z3 lub serwer proxy GreenPower (GPP)
• Zielony odbiornik energii (GPS)

Czym one są? Zobacz poniżej:

• GPD: urządzenia o niskim poborze mocy, które zbierają informacje (np. przełączniki światła) i wysyłają ramki danych GreenPower;
• GPP: Urządzenie proxy GreenPower obsługujące zarówno standardowe funkcje sieciowe ZigBee3.0, jak i ramki danych GreenPower w celu przekazywania danych GreenPower z urządzeń GPD do urządzeń docelowych, takich jak urządzenia routujące w sieciach ZigBee3.0;
• GPS: Odbiornik Green Power (np. lampa) zdolny do odbioru, przetwarzania i przesyłania wszystkich danych Green Power, a także obsługujący funkcje sieciowe zgodne ze standardem ZigBee.

Ramki danych Green Power są krótsze od zwykłych ramek danych ZigBee Pro. Sieci ZigBee 3.0 umożliwiają bezprzewodowe przesyłanie ramek danych Green Power przez krótszy czas, a zatem zużywają mniej energii.

Poniższy rysunek przedstawia porównanie standardowych ramek ZigBee i ramek Green Power. W rzeczywistych zastosowaniach ładunek Green Power zawiera mniejszą ilość danych, głównie takich jak informacje o przełącznikach lub alarmach.

Rysunek 1 Standardowe ramki ZigBee

Rysunek 2, Zielone Ramki Mocy

Zasada interakcji zielonej energii

Aby GPS i GPD mogły być używane w sieci ZigBee, GPS (urządzenie odbiorcze) i GPD muszą zostać sparowane, a GPS (urządzenie odbiorcze) w sieci musi zostać poinformowany, które ramki danych Green Power zostaną odebrane przez GPD. Każdy GPD może być sparowany z jednym lub wieloma GPS-ami, a każdy GPS może być sparowany z jednym lub wieloma GPD. Po zakończeniu debugowania parowania, GPP (serwer proxy) zapisuje informacje o parowaniu w swojej tabeli proxy, a GPS zapisuje parowanie w swojej tabeli odbioru.

Urządzenia GPS i GPP łączą się z tą samą siecią ZigBee

Urządzenie GPS wysyła komunikat ZCL w celu nasłuchiwania dołączenia urządzenia GPD i informuje GPP o konieczności przekazania go dalej w przypadku dołączenia jakiegokolwiek urządzenia GPD

GPD wysyła dołączoną wiadomość uruchamiającą, która jest przechwytywana przez odbiornik GPP oraz urządzenie GPS

GPP przechowuje informacje o parowaniu GPD i GPS w swojej tabeli proxy

Gdy GPP otrzymuje dane z GPD, GPP wysyła te same dane do GPS, aby GPD mógł przekazać dane do GPS za pośrednictwem GPP

Typowe zastosowania zielonej energii

1. Wykorzystaj swoją własną energię

Przełącznik może służyć jako czujnik informujący o naciśnięciu przycisku, co znacznie upraszcza jego działanie i zwiększa jego elastyczność. Czujniki przełączające oparte na energii kinetycznej można zintegrować z wieloma produktami, takimi jak włączniki oświetlenia, drzwi, okna, klamki, szuflady i inne.

Są one zasilane codziennymi ruchami dłoni użytkownika, takimi jak naciskanie przycisków, otwieranie drzwi i okien czy przekręcanie klamek, i działają przez cały okres użytkowania produktu. Czujniki te mogą automatycznie sterować oświetleniem, wywiewem powietrza lub ostrzegać o nieoczekiwanych sytuacjach, takich jak intruzi lub nieoczekiwane otwarcie klamek okiennych. Zastosowania mechanizmów obsługiwanych przez użytkownika są nieograniczone.

2. Połączenia przemysłowe

W zastosowaniach przemysłowych, gdzie linie montażowe maszyn są intensywnie eksploatowane, ciągłe wibracje i praca sprawiają, że okablowanie jest trudne i kosztowne. Ważne jest, aby móc zainstalować przyciski bezprzewodowe w miejscach dogodnych dla operatorów maszyn, zwłaszcza ze względu na bezpieczeństwo. Idealnym rozwiązaniem jest przełącznik elektryczny, który można umieścić w dowolnym miejscu i nie wymaga przewodów ani baterii.

3. Inteligentny wyłącznik automatyczny

Istnieje wiele ograniczeń w specyfikacji wyglądu wyłączników. Inteligentne wyłączniki zasilane prądem przemiennym często nie są możliwe do zrealizowania ze względu na ograniczoną przestrzeń. Inteligentne wyłączniki, które przechwytują energię z przepływającego przez nie prądu, można odizolować od funkcji wyłącznika, co zmniejsza zajmowaną przestrzeń i obniża koszty produkcji. Inteligentne wyłączniki monitorują zużycie energii i wykrywają nietypowe warunki, które mogą powodować awarie urządzeń.

4. Wspomagane życie niezależne

Ogromną zaletą inteligentnych domów, szczególnie dla osób starszych, które potrzebują wielu źródeł opieki w codziennym życiu, są urządzenia, które – zwłaszcza specjalistyczne czujniki – mogą zapewnić osobom starszym i ich opiekunom znaczną wygodę. Czujniki można umieścić na materacu, podłodze lub nosić bezpośrednio przy ciele. Dzięki nim osoby starsze mogą pozostać w swoich domach przez 5-10 lat dłużej.

Dane są przesyłane do chmury i analizowane, aby ostrzegać opiekunów o wystąpieniu określonych wzorców i warunków. Absolutna niezawodność i brak konieczności wymiany baterii to obszary tego typu zastosowań.