Et trådløst radionetværk designet specielt til det smarte hjem

I denne artikel: Designmål for ZigBee trådløs kommunikation ZigBee-radionetværksapplikationer; hvilke enheder der er inkluderet i dette netværk; fordelene ved ZigBee Radio; smarte hjem kontrol scenarier.

Et trådløst radionetværk designet specielt til det smarte hjem

I mere end et århundrede har menneskeheden brugt forskellige husholdningsapparater, elektrisk lys er blevet kendt og almindeligt for os, fordi elektricitet leveres til næsten ethvert hjem i dag. Imidlertid skal husholdningselektriske apparater og enheder styres på en eller anden måde, hvilket tvinger husejere til ikke kun at løse problemet med selve konstruktionen af ​​et kablet strømforsyningssystem, men også nøje planlægge placeringen af ​​kontakter, kontrolpaneler til forskellige smarthus-systemer. Derudover er det ikke muligt nøjagtigt at tage højde for positionerne for alle de nødvendige kontakter, og det er kedeligt og fyldt med dyre kapitalreparationer for rillevægge under nye punkter. Et system baseret på ZigBee Radio kan løse dette problem fuldstændigt og ikke kun det..

Trådløst netværk til smart home

I løbet af de sidste to årtier er trådløse kommunikationsnetværk som Bluetooth og wi-fi blevet udbredt og velkendt for os. De er velegnede til internet-netværk, men de er ikke praktiske nok til brug i smarte hjem-styringssystemer på grund af de snævre begrænsninger i antallet af enheder, der er forbundet til sådanne netværk, stort strømforbrug, relativt langsom reaktion (for eksempel for Bluetooth er det 3 sekunder), og det er vigtigt, forbindelsens kvalitet afhænger af de strukturelle barrierer mellem online-enhederne. Netværk, der er bygget på ZigBee-protokollen, overgår andre netværkskontrakter i alle de punkter, der er beskrevet ovenfor.

Udviklingen af ​​netværk baseret på ZigBee Radio begyndte i 1998 på initiativ af Philips, efter mislykkede forsøg fra ingeniører hos en række førende forbruger- og medicinske elektronikfirmaer til at bruge Bluetooth og wi-fi i deres applikationer. ZigBee Alliance, der udvikler det tilsvarende digitale radionetværk, inkluderer i dag repræsentanter for flere hundrede globale virksomheder, der er interesseret i dette produkt..

Smart hjem – applikationsområde med ZigBee Radio-protokoller:

  • husholdningsapparater beregnet til underholdning af husholdninger (musik- og filmudstyr);
  • styreenheder, der kontrollerer lysanordninger, temperaturforhold, sikkerhedsudstyr;
  • alarmcontrollere, der er ansvarlige for at overvåge forbruget af elektricitet, vand, gas, brandbeskyttelse og røgsystemer, styre adgangen til bygningen osv..

Et trådløst radionetværk designet specielt til det smarte hjem

ZigBee trådløse sensornetværk bruges i både husholdnings- og industriområder, strømforbruget på deres komponenter er ekstremt lavt, hvilket gør det muligt for enhederne at fungere korrekt i to år uden at oplade eller udskifte batterier. Responshastigheden i sådanne netværk er 0,015 sekunder, dvs. overskrider lignende parametre på Bluetooth-netværk 200 gange.

Enhederne, der udgør ZigBee-radionetværket, er opdelt i tre typer – koordinator, router og slutapparat.

Den koordinerende enhed er ansvarlig for dannelsen af ​​netværkstræet og kommunikationen mellem andre netværk, i hvert ZigBee Radio-netværk er der mindst en sådan enhed, der starter netværket i drift. Samtidig udfører koordinatoren funktionerne for at sikre netværkssikkerhed og konfigurere de tilsluttede enheder. Dens database gemmer information om netværkstræet og alle enheder, der er inkluderet i dette netværk – efter at have opdaget en ny enhed, bestemmer koordinatoren dens optagelse og synkroniserer netværksdriften under hensyntagen til denne enhed.

Routeren transporterer datapakker mellem netværksenheder og lancerer applikationer. Det samlede antal routere i et givet netværk afhænger af antallet af endepunkter, der serveres af hver sådan enhed – maksimalt 32 mobile eller sovende noder kan tilsluttes en router. Da driften af ​​disse enheder er forbundet med den konstante sending og modtagelse af netværksdata, er de forbundet til en stationær strømkilde.

Et trådløst radionetværk designet specielt til det smarte hjem

Sluteenheden (mobil eller sovende node) er i stand til at modtage og overføre information til kun en knude (enten en router eller en koordinator), denne enhed er ikke involveret i dataoverførsel mellem enheder og er designet til at reducere belastningen på netværksknuder, hvilket giver dem mulighed for at minimere deres strømforbrug. Grundlæggende er slutapparater forskellige udøvende controllere og sensorer.

Sådan kan du bruge ZigBee-radionetværket

Et af de populære anvendelsesområder for ledningsføringsprodukter, hvor ZigBee-teknologi anvendes, er programmering af scenariehandlinger, der er implementeret af smart home-kontrolsystemet som svar på en bestemt begivenhed. En sådan begivenhed kan være et tryk på en bestemt switch-knap, et signal fra en af ​​sensorerne (for eksempel lysniveauet, røg, fugtighed, temperatur, bevægelse osv.) Eller en timer.

Et trådløst radionetværk designet specielt til det smarte hjem

Således vil tryk på en enkelt knap blive efterfulgt af en række handlinger, der bestemmer scenariet – nogle grupper af lamper slukker, og andre aktiveres, rulleskodderne ændrer deres position, temperaturindretningen for opvarmningsanordninger, driftsform for sikkerhedssystemet osv..

Ved at trykke på knapperne og tænde for scriptene, der er programmeret til denne presning, ledsages af en lysindikation i nærheden af ​​knappen – en rød LED-lampe betyder aktivering af dette scenarie, et grønt indikerer tilstedeværelsen af ​​strømforsyning (skifter til rødt lys, når der trykkes på tasten). Scenarier kan også styres eksternt – ved hjælp af fjernbetjeningen eller via en GSM-kanal fra en smartphone.

Naturligvis kan du bygge de nødvendige netværk og programmere dem til bestemte scenarier ved hjælp af klassiske ledninger, men dette vil kræve flere titalls meter kabel, multi-meter riller i væggene, en betydelig mængde arbejde og meget tid, for ikke at nævne de uundgåelige større reparationer. Og derefter – vil det være muligt at forudse alle de fremtidige behov hos husholdninger i løbet af sådant arbejde, for efter et stykke tid vil disse behov ændre sig, vil du for eksempel ændre noget, for eksempel at supplere det eksisterende system med nye netværksenheder, hvilket vil betyde nye større reparationer og nye udgifter?

I mellemtiden kræver radionetværk i et smart hjem ikke at lægge nye strømledninger og ændre switchplaceringspunkterne – der er løsninger til traditionel ledningsføring, der gør det muligt at kombinere det med et trådløst netværk, forudsat at de gamle switches erstattes med nye udstyret med en radioenhed.

Et trådløst radionetværk designet specielt til det smarte hjem Løsninger til traditionelle ledninger

Den uomtvistelige fordel ved netværk baseret på ZigBee Radio er muligheden for at udvide antallet af netværksdeltagere til 65.000 enheder, sende og modtage pakker i netværket med en hastighed på 250 Kbps, intet behov for neutral (jordforbindelse), selvgenoprettelse og konfiguration. I tilfælde af en fejl på et af netværkets routerenheder, vil forbindelsen mellem kommandoen og udøvende enheder ikke blive brudt, fordi hver udøvende enhed er om nødvendigt i stand til at videresende radiosignaler med kommandoer gennem dets kanaler til enheder i netværket.

Størrelsen på ZigBee-radioenheden overstiger ikke 25 mm, derfor kan ledningsudstyr, der er udstyret med det, installeres i monteringshuller i standardstørrelser, og fraværet af behovet for elektriske ledninger giver dig mulighed for at placere en sådan switch på enhver overflade i rummet ved at holde sig til det. Og hvis du tidligere skulle stå op og gå til det sted, hvor enheden placeres for at ændre lysintensiteten, evaluere besøgende ved døren, reducere eller øge temperaturen i rummet osv., Så med ZigBee Radio-enheder er dette ikke nødvendigt – du skal bare vende dig til den placerede enhed et hvilket som helst sted, der er praktisk til husholdningsmedlemmer, for eksempel i nærheden af ​​din yndlingsstol eller skrivebord.

Graden af ​​komfort i vores huse og lejligheder består af mange komponenter – for ca. 30-40 år siden var de vigtigste kriterier tilstedeværelsen af ​​et separat badeværelse, en skraldespand og en gasovn, nærheden til et busstoppested eller metrostation til huset. I dag afhænger komfortniveauet direkte af god hvile efter arbejdsdage, muligheden for at slappe af uden at skifte arbejde og hjemmeproblemer med hinanden. Og systemerne baseret på ZigBee Radio er designet til netop dette formål..

Bedøm denne artikel
( Ingen vurderinger endnu )
Tilføj kommentarer

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: