Что такое ZigBee Green Power?

Green Power — это решение с низким энергопотреблением от альянса ZigBee. Данная спецификация содержится в стандарте ZigBee 3.0 и идеально подходит для устройств, требующих работы без батареи или с очень низким энергопотреблением.

Базовая сеть GreenPower состоит из следующих трех типов устройств:

• Устройство экологически чистой энергии (GPD)
• Z3-прокси или GreenPower-прокси (GPP)
• Экологически чистый энергопоглотитель (GPS)

Что это такое? См. ниже:

• GPD: маломощные устройства, которые собирают информацию (например, выключатели света) и отправляют кадры данных GreenPower;
• GPP: устройство-прокси GreenPower, поддерживающее как сетевые функции стандарта ZigBee 3.0, так и кадры данных GreenPower для пересылки данных GreenPower от устройств GPD на целевые устройства, такие как маршрутизирующие устройства в сетях ZigBee 3.0;
• GPS: Приёмник экологически чистой энергии (например, лампа), способный принимать, обрабатывать и передавать все данные об экологически чистой энергии, а также обладающий сетевыми возможностями стандарта zigBee.

В сетях ZigBee 3.0 кадры данных Green Power короче обычных кадров данных ZigBee Pro, что позволяет передавать кадры данных Green Power по беспроводной сети в течение более короткого времени и, следовательно, потреблять меньше энергии.

На следующем рисунке показано сравнение стандартных кадров ZigBee и кадров Green Power. В реальных приложениях полезная нагрузка Green Power содержит меньший объем данных, в основном содержащих информацию о переключателях или сигналах тревоги.

Рисунок 1. Стандартные кадры ZigBee.

Рисунок 2. Рамки с изображением экологически чистой энергии.

Принцип взаимодействия экологически чистой энергии

Прежде чем использовать GPS и GPD в сети ZigBee, необходимо выполнить сопряжение GPS (приёмного устройства) и GPD, а также сообщить GPS (приёмному устройству) в сети, какие кадры данных Green Power будут приниматься GPD. Каждый GPD может быть сопряжен с одним или несколькими GPS, и каждый GPS может быть сопряжен с одним или несколькими GPD. После завершения отладки сопряжения GPP (прокси) сохраняет информацию о сопряжении в своей таблице прокси, а GPS сохраняет информацию о сопряжении в своей таблице приёма.

Устройства GPS и GPP подключаются к одной и той же сети ZigBee.

GPS-устройство отправляет сообщение ZCL для отслеживания подключения устройства GPD и сообщает GPP о необходимости переслать это сообщение, если какое-либо устройство GPD подключится.

GPD отправляет сообщение о подключении и вводе в эксплуатацию, которое перехватывается слушателем GPP, а также устройством GPS.

GPP хранит информацию о сопряжении GPD и GPS в своей таблице прокси.

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 экологически чистой энергии

1. Используйте свою собственную энергию.

Переключатель можно использовать в качестве датчика, определяющего, какая кнопка была нажата, что значительно упрощает конструкцию переключателя и делает его более удобным в использовании. Датчики на основе кинетической энергии могут быть интегрированы со многими изделиями, такими как выключатели освещения, двери и окна, дверные ручки, ящики и многое другое.

Они приводятся в действие ежедневными движениями рук пользователя, такими как нажатие кнопок, открытие дверей и окон или поворот ручек, и остаются эффективными на протяжении всего срока службы изделия. Эти датчики могут автоматически управлять освещением, отводом воздуха или предупреждать о непредвиденных ситуациях, таких как проникновение посторонних или неожиданное открытие оконных ручек. Области применения механизмов, управляемых пользователем, безграничны.

2. Промышленные связи

В промышленных условиях, где интенсивно используются сборочные линии, постоянная вибрация и работа оборудования затрудняют и удорожают прокладку проводов. Поэтому важно иметь возможность устанавливать беспроводные кнопки в удобных для операторов местах, особенно с точки зрения безопасности. Идеальным решением является электрический выключатель, который можно разместить где угодно и который не требует проводов или даже батареек.

3. Интеллектуальный автоматический выключатель

В технических характеристиках автоматических выключателей существует множество ограничений. Интеллектуальные автоматические выключатели, использующие переменный ток, часто не могут быть реализованы из-за ограниченного пространства. Интеллектуальные автоматические выключатели, которые улавливают энергию протекающего через них тока, могут быть изолированы от функций автоматического выключателя, что уменьшает занимаемое пространство и снижает производственные затраты. Интеллектуальные автоматические выключатели контролируют потребление энергии и обнаруживают нештатные ситуации, которые могут привести к отказу оборудования.

4. Проживание с поддержкой в ​​самостоятельном проживании

Умные дома обладают огромным преимуществом, особенно для пожилых людей, которым требуется многосторонняя помощь в повседневной жизни. Эти устройства, особенно специализированные датчики, могут значительно облегчить жизнь пожилым людям и их опекунам. Датчики можно размещать на матрасе, на полу или носить непосредственно на теле. Благодаря им люди могут оставаться в своих домах на 5-10 лет дольше.

Данные передаются в облако и анализируются для оповещения лиц, осуществляющих уход, о возникновении определенных закономерностей и состояний. Абсолютная надежность и отсутствие необходимости замены батарей — вот преимущества такого рода приложений.