Бежична радио мрежа дизајнирана посебно за паметни дом

У овом чланку: Циљеви дизајна за бежичну комуникацију ЗигБее Подручја примене радио мреже ЗигБее; који су уређаји укључени у ову мрежу; предности ЗигБее Радио; сценарији контроле паметних кућа.

Већ више од једног века, човечанство користи разне електричне уређаје за домаћинство, електрично светло је постало познато и уобичајено за нас, јер се данас снабдева струјом скоро у сваком дому. Међутим, кућним електричним апаратима и уређајима треба некако управљати, што присиљава власнике кућа да реше проблем не само стварне конструкције жичног система напајања, већ и пажљиво планирају тачке постављања прекидача, управљачких панела за различите паметне кућне системе. Штавише, није могуће тачно узети у обзир положаје за све потребне склопке, а напорно је и препун скупих капиталних поправки за уградњу зидова под новим тачкама. Систем заснован на ЗигБее Радио-у може у потпуности да реши овај проблем и не само њега..

Бежична мрежа за паметни дом

У протекле две деценије, бежичне комуникационе мреже попут Блуетоотх и ви-фи постале су нам широко познате. Прикладне су за Интернет мреже, међутим, нису довољно погодне за употребу у системима паметне кућне контроле због уских ограничења броја уређаја повезаних на такве мреже, велике потрошње електричне енергије, релативно спорог одзива (на пример, за Блуетоотх је 3 секунде) и, што је важно, квалитет комуникације зависи од структурних баријера између мрежних уређаја. Мреже изграђене на протоколу ЗигБее надмашују остале мрежне палете у свим горе описаним тачкама.

Развој мрежа заснованих на ЗигБее радију почео је 1998. године на иницијативу компаније Пхилипс, након неуспешних покушаја инжењера на већини водећих компанија за потрошачку и медицинску електронику да у својим апликацијама користе Блуетоотх и ви-фи. Савез ЗигБее, који развија одговарајућу дигиталну радио мрежу, данас укључује представнике неколико стотина глобалних компанија заинтересованих за овај производ..

Паметна кућа – подручје апликације са ЗигБее Радио протоколима:

• кућански апарати намењени за забаву домаћинстава (музичка и филмска опрема);
• контролери који управљају светлосним уређајима, температурним условима, безбедносном опремом;
• контролори аларма одговорни за надгледање потрошње електричне енергије, воде, гаса, заштите од пожара и дима, управљање приступом згради итд..

ЗигБее бежичне сензорске мреже се користе како у домаћинствима тако и у индустријским областима, потрошња енергије њихових саставних уређаја је изузетно мала, што омогућава уређајима да раде правилно две године без пуњења или замене батерија. Брзина одговора у таквим мрежама је 0,015 секунди, тј. премашује сличне параметре Блуетоотх мрежа за 200 пута.

Уређаји који чине ЗигБее радио мрежу подељени су у три типа – координатор, рутер и крајњи уређај.

Уређај за координацију одговоран је за формирање мрежног стабла и комуникацију између других мрежа, а у свакој мрежи ЗигБее Радио постоји барем један такав уређај који покреће мрежу у раду. У исто вријеме, координатор обавља функције осигурања мрежне сигурности и конфигурирања уређаја повезаних на њу. Њена база података чува податке о стаблу мреже и свим уређајима укљученим у ову мрежу – када открије нови уређај, координатор одређује његов пријем и синхронизује мрежни рад узимајући у обзир овај уређај.

Рутер преноси пакете података између мрежних уређаја и покреће апликације. Укупни број рутера у одређеној мрежи зависи од броја крајњих точака на којима се користи сваки од ових уређаја – на један рутер може бити повезано највише 32 мобилна или успавана чвора. Пошто је рад ових уређаја повезан са сталним слањем и примањем мрежних података, повезани су са стационарним извором напајања.

Крајњи уређај (мобилни или успавајући чвор) може примати и преносити информације само на један чвор (било усмјеривач или координатор), овај уређај није укључен у пријенос података између уређаја и дизајниран је тако да смањи оптерећење мрежних чворова, што им омогућава да умањи потрошњу електричне енергије. У основи, крајњи уређаји су различити извршни контролери и сензори..

Како можете користити радио мрежу ЗигБее

Једно од популарних подручја употребе производа за ожичење у којем се примјењује ЗигБее технологија је програмирање сценаријских акција које проводи систем управљања паметним кућама као одговор на одређени догађај. Такав догађај може бити додир одређеног прекидача, сигнал једног сензора (на пример, ниво осветљења, дима, влаге, температуре, кретања, итд.) Или тајмер.

Дакле, притиском на једно дугме уследиће низ радњи које одређују сценарио – неке групе лампица ће се искључити, а друге активирати, ролетне ће променити положај, температурни режим грејних уређаја, режим рада безбедносног система итд..

Притискање тастера и укључивање скрипта програмираних за ово притискање прати светлосну индикацију близу дугмета – црвено ЛЕД светло значи активирање овог сценарија, зелено означава присуство напајања (прелази на црвено светло када се притисне тастер). Сценарији се такође могу управљати на даљину – помоћу даљинског управљача или преко ГСМ канала, са паметног телефона.

Наравно, могуће је изградити потребне мреже и програмирати их за одређене сценарије користећи класично ожичење, али за то ће бити потребно неколико десетина метара кабла, многометарски утори у зидовима, значајна количина посла и пуно времена, а да не спомињемо неизбежни велики ремонт. И онда – да ли ће бити могуће предвидјети све будуће потребе домаћинстава током таквог рада, јер ће се након неког времена те потребе променити, желећете нешто да промените, на пример, да постојећи систем допуните новим мрежним уређајима, што ће значити нове велике поправке и нове трошкове?

У међувремену, радијским мрежама у паметном дому неће бити потребно постављање нових водова напајања и промена тачака постављања склопки – постоје решења за традиционално ожичење која омогућавају његово комбиновање са бежичном мрежом, под условом да се стари прекидачи замене новим који су опремљени радио јединицом.

Решења за традиционално ожичење

Неоспорна предност мрежа заснованих на ЗигБее Радио-у је могућност проширења броја учесника мреже на 65.000 уређаја, слање и примање пакета унутар мреже брзином од 250 Кбпс, без потребе за неутралним (уземљењем), самопоновним опоравком и конфигурацијом. У случају квара једног од мрежних уређаја-рутера, веза између команде и извршног уређаја неће бити прекинута, јер сваки извршни уређај, ако је потребно, може преносити радио сигнале команди кроз своје канале, на уређаје унутар мреже.

Величина ЗигБее радио јединице не прелази 25 мм, стога се опрема за ожичење опремљена њоме може инсталирати у монтажне рупе стандардних величина, а непостојање потребе за електричним ожичењем омогућава вам постављање таквог прекидача на било коју површину просторије лијепљењем на њега. А ако сте раније морали да устанете и одете до места где је уређај постављен да бисте променили јачину светлости, проценили посетиоца на вратима, смањили или повећали температуру у соби, итд., Тада са уређајима ЗигБее Радио то није неопходно – само морате да се обратите уређају који се налази на било ком месту погодном за чланове домаћинства, на пример, у близини омиљене столице или радне површине.

Степен комфора наших кућа и станова састоји се од многих компоненти – пре неких 30-40 година главни критеријуми били су постојање одвојеног купатила, шахта за смеће и шпорета за смеће, близина куће аутобуске станице или метро станице. Данас ниво удобности директно зависи од доброг одмора након радних дана, могућности опуштања без наизменичног рада и проблема у домаћинству. А системи базирани на ЗигБее Радио-у дизајнирани су управо за ову сврху..