Green Power — это энергосберегающее решение от ZigBee Alliance. Эта спецификация описана в стандарте ZigBee3.0 и идеально подходит для устройств, которым требуется автономное питание или очень низкое энергопотребление.
Базовая сеть GreenPower состоит из следующих трех типов устройств:
- Устройство зеленой энергии (GPD)
- Прокси-сервер Z3 или прокси-сервер GreenPower (GPP)
- Экологичный приемник энергии (GPS)
Что это? См. ниже:
- GPD: маломощные устройства, которые собирают информацию (например, выключатели света) и отправляют кадры данных GreenPower;
- GPP: прокси-устройство GreenPower, которое поддерживает как стандартные сетевые функции ZigBee3.0, так и кадры данных GreenPower для пересылки данных GreenPower с устройств GPD на целевые устройства, такие как устройства маршрутизации в сетях ZigBee3.0;
- GPS: приемник Green Power (например, лампа), способный принимать, обрабатывать и передавать все данные Green Power, а также использовать возможности сети стандарта zigBee.
Кадры данных Green Power короче обычных кадров данных ZigBee Pro. Сети ZigBee3.0 позволяют передавать кадры данных Green Power по беспроводной связи в течение более короткого времени и, следовательно, потреблять меньше энергии.
На следующем рисунке показано сравнение стандартных фреймов ZigBee и фреймов Green Power. В реальных приложениях полезная нагрузка Green Power содержит меньший объём данных, в основном передающих информацию, например, о состояниях переключателей или аварийных сигналов.
Рисунок 1. Стандартные рамки ZigBee
Рисунок 2. Рамы Green Power
Принцип взаимодействия зеленой энергии
Перед использованием GPS и GPD в сети ZigBee необходимо соединить GPS (приёмное устройство) и GPD, а также сообщить GPS (приёмному устройству) в сети, какие кадры данных Green Power будет принимать GPD. Каждый GPD может быть сопряжён с одним или несколькими GPS, а каждый GPS может быть сопряжён с одним или несколькими GPD. После завершения отладки сопряжения GPP (прокси-устройство) сохраняет информацию о сопряжении в своей таблице прокси, а GPS — в своей таблице приёма.
Устройства GPS и GPP подключаются к одной сети ZigBee
Устройство GPS отправляет сообщение ZCL для прослушивания подключения устройства GPD и сообщает GPP о необходимости пересылки сообщения в случае подключения любого устройства GPD.
GPD отправляет сообщение о присоединении, которое перехватывается прослушивателем GPP, а также устройством GPS.
GPP хранит информацию о сопряжении GPD и GPS в своей прокси-таблице.
Когда GPP получает данные от GPD, GPP отправляет те же данные в GPS, чтобы GPD мог переслать данные в GPS через GPP.
Типичные области применения зеленой энергии
1. Используйте свою собственную энергию
Выключатель можно использовать в качестве датчика, определяющего, какая кнопка была нажата, что значительно упрощает конструкцию и делает её более гибкой в использовании. Датчики выключателей, работающие на кинетической энергии, можно интегрировать со многими устройствами, такими как выключатели освещения, двери, окна, дверные ручки, ящики и многое другое.
Они работают от ежедневных движений рук пользователя: нажатия кнопок, открывания дверей и окон, поворота ручек, и сохраняют эффективность на протяжении всего срока службы изделия. Эти датчики могут автоматически управлять освещением, вытяжкой или предупреждать о непредвиденных ситуациях, например, о вторжении злоумышленников или о непредвиденном открывании оконных ручек. Подобные применения механизмов, управляемых пользователем, безграничны.
2. Промышленные связи
В промышленных условиях, где интенсивно используются сборочные линии машин, постоянная вибрация и работа оборудования делают электропроводку сложной и дорогостоящей. Важно иметь возможность устанавливать беспроводные кнопки в местах, удобных для операторов машин, особенно с точки зрения безопасности. Идеальным вариантом является электрический выключатель, который можно разместить где угодно и который не требует проводов и даже батареек.
3. Интеллектуальный автоматический выключатель
Внешний вид автоматических выключателей имеет множество ограничений. Интеллектуальные автоматические выключатели, работающие от сети переменного тока, часто невозможно реализовать из-за ограниченного пространства. Интеллектуальные автоматические выключатели, которые улавливают энергию протекающего через них тока, могут быть изолированы от функции автоматического выключателя, что позволяет уменьшить занимаемое пространство и снизить производственные затраты. Интеллектуальные автоматические выключатели контролируют потребление энергии и выявляют нештатные ситуации, которые могут привести к выходу оборудования из строя.
4. Помощь в самостоятельном проживании
Умные дома — это большое преимущество, особенно для пожилых людей, которым необходим разнообразный уход в повседневной жизни. Эти устройства, особенно специализированные датчики, могут значительно облегчить жизнь пожилых людей и ухаживающих за ними. Датчики можно разместить на матрасе, на полу или носить непосредственно на теле. Благодаря им люди могут жить в своих домах на 5–10 лет дольше.
Данные передаются в облако и анализируются, чтобы оповещать лиц, осуществляющих уход, о возникновении определённых закономерностей и условий. Абсолютная надёжность и отсутствие необходимости замены батареек — вот основные преимущества такого применения.
Время публикации: 12 октября 2021 г.