Cos'è ZigBee Green Power?

Green Power è una soluzione a basso consumo di ZigBee Alliance. La specifica è contenuta nelle specifiche standard ZigBee3.0 ed è ideale per i dispositivi che richiedono un consumo energetico molto basso o senza batteria.

Una rete GreenPower di base è composta dai seguenti tre tipi di dispositivi:

• Dispositivo di alimentazione verde (GPD)
• Un proxy Z3 o proxy GreenPower (GPP)
• Un dissipatore di energia verde (GPS)

Cosa sono? Vedi quanto segue:

• GPD: dispositivi a basso consumo che raccolgono informazioni (es. interruttori della luce) e inviano frame di dati GreenPower;
• GPP: un dispositivo proxy GreenPower che supporta sia le funzioni di rete standard ZigBee3.0 che i frame di dati GreenPower per inoltrare i dati GreenPower dai dispositivi GPD ai dispositivi di destinazione, come i dispositivi di instradamento nelle reti ZigBee3.0;
• GPS: un ricevitore Green Power (come una lampada) in grado di ricevere, elaborare e trasmettere tutti i dati Green Power, nonché funzionalità di rete standard zigBee.

Frame di dati Green Power, più brevi dei normali frame di dati ZigBee Pro, le reti ZigBee3.0 consentono di trasmettere frame di dati Green Power in modalità wireless per una durata più breve e quindi consumare meno energia.

La figura seguente mostra il confronto tra i frame ZigBee standard e i frame Green Power. Nelle applicazioni reali, il Green Power Payload contiene una quantità minore di dati, che trasportano principalmente informazioni come interruttori o allarmi.

Figura 1 Cornici ZigBee standard

Figura 2, Telai Green Power

Principio di interazione dell'energia verde

Prima che GPS e GPD possano essere utilizzati in una rete ZigBee, IL GPS (dispositivo ricevente) e il GPD devono essere accoppiati e un GPS (dispositivo ricevente) nella rete deve essere informato su quali frame di dati Green Power verranno ricevuti dal GPD. Ogni GPD può essere accoppiato con uno o più GPS e ogni GPS può essere accoppiato con uno o più GPD. Una volta completato il debug dell'accoppiamento, GPP (proxy) memorizza le informazioni di accoppiamento nella sua tabella proxy e GPS memorizza l'accoppiamento nella sua tabella di ricezione.

I dispositivi GPS e GPP si uniscono alla stessa rete ZigBee

Il dispositivo GPS invia un messaggio ZCL per ascoltare l'adesione del dispositivo GPD e dice al GPP di inoltrarlo se si unisce un GPD

Il GPD invia un messaggio di messa in servizio, che viene catturato dall'ascoltatore GPP e anche dal dispositivo GPS

GPP memorizza le informazioni di abbinamento GPD e GPS nella sua tabella proxy

Quando il GPP riceve i dati dal GPD, il GPP invia gli stessi dati al GPS in modo che il GPD possa inoltrare i dati al GPS tramite il GPP

Applicazioni tipiche dell'energia verde

1. Usa la tua energia

L'interruttore può essere utilizzato come sensore per segnalare quale pulsante è stato premuto, semplificando notevolmente l'interruttore e rendendolo più flessibile da utilizzare. I sensori di commutazione basati sull'energia cinetica possono essere integrati con molti prodotti, come interruttori dell'illuminazione, porte e finestre e maniglie di porte, cassetti e altro ancora.

Sono alimentati dai movimenti quotidiani della mano dell'utente, come la pressione di pulsanti, l'apertura di porte e finestre o la rotazione delle maniglie, e rimangono efficaci per tutta la vita del prodotto. Questi sensori possono controllare automaticamente le luci, l'aria di scarico o avvisare di situazioni impreviste, come intrusi o maniglie delle finestre che si aprono inaspettatamente. Tali applicazioni per i meccanismi azionati dall'utente sono infinite.

2. Connessioni industriali

Nelle applicazioni industriali in cui le linee di assemblaggio delle macchine sono ampiamente utilizzate, le vibrazioni e il funzionamento continui rendono il cablaggio difficile e costoso. È importante poter installare i pulsanti wireless in posizioni convenienti per gli operatori della macchina, soprattutto per quanto riguarda la sicurezza. L’ideale è un interruttore elettrico, che può essere posizionato ovunque e non richiede cavi né batterie.

3. Interruttore automatico intelligente

Esistono molte limitazioni nelle specifiche estetiche degli interruttori automatici. Gli interruttori automatici intelligenti che utilizzano l'alimentazione CA spesso non possono essere realizzati a causa dello spazio limitato. Gli interruttori automatici intelligenti che catturano l'energia dalla corrente che li attraversa possono essere isolati dalla funzione di interruttore automatico, riducendo l'ingombro e i costi di produzione. Gli interruttori automatici intelligenti monitorano il consumo energetico e rilevano condizioni anomale che potrebbero causare guasti alle apparecchiature.

4. Vita Indipendente Assistita

Un grande vantaggio delle case intelligenti, soprattutto per gli anziani che necessitano di molteplici fonti di assistenza nella loro vita quotidiana. Questi dispositivi, in particolare i sensori specializzati, possono offrire molta comodità agli anziani e a chi si prende cura di loro. I sensori possono essere posizionati su un materasso, sul pavimento o indossati direttamente sul corpo. Con loro, le persone possono rimanere nelle loro case per 5-10 anni in più.

I dati vengono collegati al cloud e analizzati per avvisare gli operatori sanitari quando si verificano determinati modelli e condizioni. L'assoluta affidabilità e l'assenza di necessità di sostituire le batterie sono aree di questo tipo di applicazione.