Šiame straipsnyje: „ZigBee“ bevielio ryšio projektavimo tikslai „ZigBee“ radijo tinklo programos; kokie įrenginiai yra įtraukti į šį tinklą; „ZigBee Radio“ pranašumai; protingo namo valdymo scenarijai.
Daugiau nei šimtmetį žmonija naudoja įvairius buitinius elektros prietaisus, elektrinė šviesa mums tapo pažįstama ir įprasta, nes elektra šiandien tiekiama beveik kiekvieniems namams. Tačiau buitinius elektros prietaisus ir prietaisus reikia kažkaip tvarkyti, o tai verčia namų savininkus spręsti ne tik realios laidinės maitinimo sistemos konstrukcijos problemą, bet ir atidžiai suplanuoti jungiklių, įvairių išmaniųjų namų sistemų valdymo pultų išdėstymo taškus. Be to, neįmanoma tiksliai atsižvelgti į visų reikalingų jungiklių padėtis, o varginantis ir brangus kapitalinis remontas griovelių sienoms po naujais taškais remontuoti. „ZigBee Radio“ pagrindu sukurta sistema gali visiškai išspręsti šią problemą ir ne tik ją..
Belaidis tinklas išmaniesiems namams
Per pastaruosius du dešimtmečius bevielio ryšio tinklai, tokie kaip „Bluetooth“ ir „wi-fi“, tapo plačiai paplitę ir mums gerai žinomi. Jie yra tinkami interneto tinklams, tačiau nėra pakankamai patogūs naudoti išmaniųjų namų valdymo sistemose dėl siaurų į tokius tinklus jungiamų įrenginių skaičiaus apribojimų, didelių energijos sąnaudų, santykinai lėto reagavimo (pavyzdžiui, „Bluetooth“ įrenginiui tai yra 3 sekundės) ir, kas yra svarbu, ryšio kokybė priklauso nuo struktūrinių kliūčių tarp tinklo įrenginių. Tinklai, sukurti remiantis „ZigBee“ protokolu, visais aukščiau aprašytais taškais lenkia kitus tinklo partnerius.
Tinklų, pagrįstų „ZigBee“ radiju, plėtra buvo pradėta 1998 m. „Philips“ iniciatyva, po nesėkmingų daugelio pirmaujančių vartotojų ir medicinos elektronikos kompanijų inžinierių bandymų naudoti „Bluetooth“ ir „wi-fi“ savo programose. „ZigBee“ aljansą, kuriantį atitinkamą skaitmeninio radijo tinklą, šiandien sudaro kelių šimtų pasaulinių kompanijų, besidominčių šiuo produktu, atstovai..
Išmanieji namai – taikymo sritis su „ZigBee Radio“ protokolais:
- buitiniai prietaisai, skirti buities pramogoms (muzikos ir filmų įranga);
- valdikliai, valdantys apšvietimo prietaisus, temperatūros sąlygas, apsaugos įrangą;
- signalizacijos valdikliai, atsakingi už elektros, vandens, dujų, priešgaisrinės apsaugos ir dūmų sistemų suvartojimo stebėjimą, priėjimą prie pastato ir kt..
„ZigBee“ belaidžių jutiklių tinklai naudojami tiek buitinėse, tiek pramoninėse vietose, jų komponentų suvartojama energija yra labai maža, o tai leidžia įrenginiams tinkamai veikti dvejus metus, neįkraunant ir nekeičiant baterijų. Reakcijos greitis tokiuose tinkluose yra 0,015 sekundės, t. 200 kartų viršija panašius „Bluetooth“ tinklų parametrus.
Prietaisai, kurie sudaro „ZigBee“ radijo tinklą, yra suskirstyti į tris tipus – koordinatorių, maršrutizatorių ir galinį įrenginį.
Koordinavimo įrenginys yra atsakingas už tinklo medžio formavimą ir ryšį tarp kitų tinklų, kiekviename „ZigBee Radio“ tinkle yra bent vienas toks įrenginys, kuris tinklą pradeda veikti. Tuo pačiu metu koordinatorius atlieka tinklo saugumo užtikrinimo ir prie jo prijungtų prietaisų nustatymo funkcijas. Jo duomenų bazėje kaupiama informacija apie tinklo medį ir visus į šį tinklą įeinančius įrenginius – atradęs naują įrenginį, koordinatorius nustato jo priėmimą ir sinchronizuoja tinklo veikimą, atsižvelgdamas į šį įrenginį..
Maršrutizatorius perkelia duomenų paketus tarp tinklo įrenginių ir paleidžia programas. Bendras maršrutizatorių skaičius tam tikrame tinkle priklauso nuo kiekvieno tokio įrenginio aptarnaujamų galinių taškų skaičiaus – prie vieno maršrutizatoriaus galima prijungti daugiausia 32 mobiliuosius ar miegamuosius mazgus. Kadangi šių įrenginių veikimas yra susijęs su nuolatiniu tinklo duomenų siuntimu ir gavimu, jie yra prijungti prie stacionaro energijos šaltinio.
Galutinis įrenginys (mobilusis ar miegančiojo mazgas) sugeba priimti ir perduoti informaciją tik vienam mazgui (arba maršrutizatoriui, arba koordinatoriui), šis įrenginys neužsiima duomenų perdavimu tarp įrenginių ir yra skirtas sumažinti tinklo mazgų apkrovą, o tai leidžia jiems sumažinti energijos suvartojimą. Iš esmės galiniai įrenginiai yra įvairūs vykdomieji valdikliai ir jutikliai.
Kaip galite naudotis radijo tinklu „ZigBee“
Viena iš populiariausių laidų gaminių, kuriuose taikoma „ZigBee“ technologija, naudojimo sričių yra scenarijaus veiksmų, kuriuos įgyvendina išmanioji namų valdymo sistema, reagavimas į tam tikrą įvykį, programavimas. Toks įvykis gali būti tam tikro jungiklio mygtuko paspaudimas, vieno iš jutiklių signalas (pavyzdžiui, apšvietimo lygis, dūmai, drėgmė, temperatūra, judėjimas ir kt.) Arba laikmatis.
Taigi, paspaudus vieną klavišą, bus atlikta daugybė veiksmų, kurie nustato scenarijų – kai kurios lempų grupės išsijungs, o kitos suaktyvės, ritininės žaliuzės pakeis savo padėtį, šildymo prietaisų temperatūros režimą, apsaugos sistemos darbo režimą ir kt..
Paspaudus mygtukus ir įjungiant šiam paspaudimui užprogramuotus scenarijus, šalia klavišo pridedama šviesos indikacija – raudona LED lemputė reiškia šio scenarijaus suaktyvinimą, žalia spalva rodo maitinimo šaltinio buvimą (pereina į raudoną šviesą, kai paspaudžiamas klavišas). Scenarijus taip pat galima valdyti nuotoliniu būdu – naudojantis nuotolinio valdymo pultu arba per GSM kanalą iš išmaniojo telefono.
Žinoma, naudodamiesi klasikine instaliacija, galite sukurti reikiamus tinklus ir juos užprogramuoti tam tikriems scenarijams, tačiau tam prireiks dešimtys metrų kabelio, kelių metrų griovelių sienose, nemažo darbo ir daug laiko, jau nekalbant apie neišvengiamą kapitalinį remontą. Ir tada – ar tokio darbo metu bus galima numatyti visus būsimus namų ūkių poreikius, nes po kurio laiko šie poreikiai pasikeis, norėsite ką nors pakeisti, pavyzdžiui, papildyti esamą sistemą naujais tinklo įrenginiais, o tai reikš naujus kapitalinius remontus ir naujas išlaidas?
Tuo tarpu išmaniesiems namams esantiems radijo tinklams nereikės kloti naujų elektros linijų ir keisti jungiklių išdėstymo taškų – yra tradicinių laidų sprendimų, leidžiančių jį sujungti su belaidžiu tinklu, su sąlyga, kad seni jungikliai bus pakeisti naujais, kuriuose įrengtas radijo įrenginys..
Tradicinių laidų sprendimai
Neginčijamas tinklų, pagrįstų „ZigBee Radio“, pranašumas yra galimybė išplėsti tinklo dalyvių skaičių iki 65 000 įrenginių, siųsti ir priimti paketus tinkle 250 Kbps greičiu, nereikia neutralių (įžeminimo), savęs atkūrimo ir konfigūravimo. Sugedus vienam iš tinklo maršrutizatoriaus įtaisų, ryšys tarp komandos ir vykdomųjų įrenginių nebus nutrūkęs, nes kiekvienas vykdomasis įrenginys, jei reikia, gali perduoti kanalų radijo signalus savo kanalais tinklo įrenginiams.
Radijo bloko „ZigBee“ dydis neviršija 25 mm, todėl jame esančius laidų priedus galima montuoti į standartinių dydžių montavimo angas, o elektros instaliacijos poreikio nebuvimas leidžia tokį jungiklį pastatyti ant bet kurio kambario paviršiaus, prilipus prie jo. Ir jei anksčiau jums reikėjo keltis ir eiti į tą vietą, kur buvo pastatytas prietaisas, kad pakeistumėte šviesos intensyvumą, įvertintumėte lankytoją prie durų, sumažintumėte ar padidintumėte temperatūrą kambaryje ir pan., Tada naudojant „ZigBee Radio“ įrenginius tai nėra būtina – tereikia kreiptis į įrenginį, esantį bet kurioje namų ūkio nariams patogioje vietoje, pavyzdžiui, prie mėgstamos kėdės ar darbastalio.
Mūsų namų ir apartamentų komforto laipsnį sudaro daugybė komponentų – prieš kokius 30–40 metų pagrindiniai kriterijai buvo atskiro vonios kambario, šiukšlių lovos ir dujinės viryklės buvimas, autobusų stotelės ar metro stoties artumas namui. Šiandien komforto lygis tiesiogiai priklauso nuo gero poilsio po darbo dienų, nuo galimybės pailsėti, nekeičiant darbo ir namų problemų tarpusavyje. O sistemos, pagrįstos „ZigBee Radio“, yra sukurtos būtent šiam tikslui..
Ar belaidis radijo tinklas yra naudingas ir patogus sprendimas išmaniems namams? Kaip jis veikia ir kokie yra šio tinklo privalumai? Ar jis užtikrina patikimą ryšį ir greitą duomenų perdavimą? Kokia yra jo aprėptis ir galimybės plėstis ateityje? Ar jis suderintas su kitais išmaniesiais įrenginiais namuose? Ačiū už informaciją!