Bezdrátová Bezdrátová Síť Navržená Speciálně Pro Inteligentní Domácnost

Obsah:

Bezdrátová Bezdrátová Síť Navržená Speciálně Pro Inteligentní Domácnost
Bezdrátová Bezdrátová Síť Navržená Speciálně Pro Inteligentní Domácnost
Anonim
  • Bezdrátová síť pro inteligentní domácnost
  • Jak můžete používat rádiovou síť ZigBee
Bezdrátová bezdrátová síť navržená speciálně pro inteligentní domácnost
Bezdrátová bezdrátová síť navržená speciálně pro inteligentní domácnost

Po více než století lidstvo používá různé domácí elektrické spotřebiče, elektrické světlo se pro nás stalo známým a běžným, protože dnes je elektřina dodávána téměř do každého domu. Je však třeba nějakým způsobem zvládnout domácí elektrické spotřebiče a zařízení, což nutí majitele domů řešit nejen problém se skutečnou konstrukcí kabelového napájecího systému, ale také pečlivě naplánovat místa umístění spínačů, ovládacích panelů pro různé inteligentní domácí systémy. Navíc není možné přesně zohlednit polohy všech potřebných spínačů a je to zdlouhavé a plné nákladných kapitálových oprav drážkových stěn pod novými body. Systém založený na ZigBee Radio může tento problém nejen vyřešit.

Bezdrátová síť pro inteligentní domácnost

Během posledních dvou desetiletí se bezdrátové komunikační sítě jako Bluetooth a wi-fi rozšířily a jsou nám dobře známé. Jsou vhodné pro internetové sítě, ale nejsou dostatečně vhodné pro použití v inteligentních domácích řídicích systémech kvůli úzkým omezením počtu zařízení připojených k těmto sítím, vysoké spotřebě energie, relativně pomalé odezvě (například u Bluetooth jsou to 3 sekundy) a co je důležité, kvalita připojení závisí na strukturálních překážkách mezi zařízeními v síti. Sítě postavené na protokolu ZigBee jsou ve všech výše popsaných bodech lepší než ostatní síťové protějšky.

Vývoj sítí založených na rádiu ZigBee Radio začal v roce 1998 z iniciativy společnosti Philips, po neúspěšných pokusech inženýrů z řady předních společností zabývajících se spotřební a lékařskou elektronikou používat Bluetooth a wi-fi ve svých aplikacích. Aliance ZigBee, která vyvíjí odpovídající digitální rádiovou síť, dnes zahrnuje zástupce několika stovek světových společností, které mají zájem o tento produkt.

Smart home - aplikační oblast s protokoly ZigBee Radio:

  • domácí spotřebiče určené k zábavě domácností (hudební a filmové vybavení);
  • ovladače, které řídí světelná zařízení, teplotní podmínky, bezpečnostní zařízení;
  • poplašné řídicí jednotky odpovědné za sledování spotřeby elektřiny, vody, plynu, požární ochrany a kouřových systémů, řízení přístupu do budovy atd.
Bezdrátová bezdrátová síť navržená speciálně pro inteligentní domácnost
Bezdrátová bezdrátová síť navržená speciálně pro inteligentní domácnost

Bezdrátové senzorové sítě ZigBee se používají jak v domácnosti, tak v průmyslové sféře, spotřeba energie jejich zařízení je extrémně nízká, což umožňuje, aby zařízení fungovala správně dva roky bez nabíjení nebo výměny baterií. Rychlost odezvy v takových sítích je 0,015 sekundy, tj. překračuje podobné parametry sítí Bluetooth 200krát.

Zařízení, která tvoří rádiovou síť ZigBee, jsou rozdělena do tří typů - koordinátor, router a koncové zařízení.

Koordinační zařízení je zodpovědné za vytvoření síťového stromu a komunikaci mezi ostatními sítěmi, v každé rádiové síti ZigBee je alespoň jedno takové zařízení, které síť spouští. Koordinátor současně vykonává funkce zajišťování bezpečnosti sítě a konfigurace zařízení k ní připojených. Jeho databáze ukládá informace o síťovém stromu a všech zařízeních obsažených v této síti - při objevení nového zařízení určí koordinátor jeho přijetí a synchronizuje síťový provoz s tímto zařízením.

Směrovač přenáší datové pakety mezi síťovými zařízeními a spouští aplikace. Celkový počet směrovačů v dané síti závisí na počtu koncových bodů obsluhovaných každým takovým zařízením - k jednomu směrovači lze připojit maximálně 32 mobilních nebo spánkových uzlů. Protože provoz těchto zařízení je spojen s neustálým odesíláním a přijímáním síťových dat, jsou připojena ke stacionárnímu zdroji energie.

Bezdrátová bezdrátová síť navržená speciálně pro inteligentní domácnost
Bezdrátová bezdrátová síť navržená speciálně pro inteligentní domácnost

Koncové zařízení (mobilní nebo uspávací uzel) je schopno přijímat a přenášet informace pouze na jeden uzel (směrovač nebo koordinátor), toto zařízení nepřenáší data mezi zařízeními a je navrženo tak, aby snižovalo zatížení síťových uzlů, což jim umožňuje minimalizovat jejich spotřebu energie. V zásadě jsou koncovými zařízeními různé výkonné ovladače a senzory.

Jak můžete používat rádiovou síť ZigBee

Jednou z populárních oblastí použití kabelových produktů, ve kterých je použita technologie ZigBee, je programování akcí scénářů implementovaných řídicím systémem smart home v reakci na určitou událost. Takovou událostí může být dotyk určitého spínače, signál jednoho ze senzorů (například úroveň osvětlení, kouř, vlhkost, teplota, pohyb atd.) Nebo časovač.

Bezdrátová bezdrátová síť navržená speciálně pro inteligentní domácnost
Bezdrátová bezdrátová síť navržená speciálně pro inteligentní domácnost

Po stisknutí jediného tlačítka bude následovat řada akcí, které určují scénář - některé skupiny světel se vypnou a jiné se aktivují, rolety změní svou polohu, změní se teplotní režim topných zařízení, provozní režim zabezpečovacího systému atd.

Stisknutí tlačítek a zapnutí skriptů naprogramovaných pro toto stisknutí je doprovázeno světelnou indikací v blízkosti tlačítka - červená LED dioda znamená aktivaci tohoto scénáře, zelená signalizuje přítomnost napájecího napětí (po stisknutí klávesy se přepne na červené světlo). Scénáře lze také ovládat na dálku - pomocí dálkového ovladače nebo prostřednictvím kanálu GSM ze smartphonu.

Samozřejmě je možné vybudovat potřebné sítě a naprogramovat je pro určité scénáře pomocí klasického zapojení, ale to bude vyžadovat desítky metrů kabelu, vícemetrové drážky ve stěnách, bude to vyžadovat značné množství práce a spoustu času, nemluvě o nevyhnutelných větších opravách. A pak - bude možné v rámci těchto prací předvídat všechny budoucí potřeby domácností, protože po čase se tyto potřeby změní, budete chtít něco změnit, například doplnit stávající systém o nová síťová zařízení, což bude znamenat nové velké opravy a nové výdaje?

Rádiové sítě v inteligentních domácnostech mezitím nebudou vyžadovat pokládání nových elektrických vedení a změnu umístění přepínačů - existují řešení pro tradiční elektroinstalaci, která umožňují jejich kombinaci s bezdrátovou sítí za předpokladu, že jsou staré přepínače nahrazeny novými vybavenými rádiovou jednotkou.

Bezdrátová bezdrátová síť navržená speciálně pro inteligentní domácnost
Bezdrátová bezdrátová síť navržená speciálně pro inteligentní domácnost

Řešení pro tradiční elektroinstalaci

Nespornou výhodou sítí založených na ZigBee Radio je schopnost rozšířit počet účastníků sítě na 65 000 zařízení, odesílat a přijímat pakety v síti rychlostí 250 Kbps, bez nutnosti neutrálního (uzemnění), samočinného zotavení a konfigurace. V případě poruchy jednoho ze síťových routerů nebude spojení mezi příkazovým a výkonným zařízením přerušeno, protože každé výkonné zařízení je v případě potřeby schopné přenášet rádiové signály příkazů prostřednictvím svých kanálů na zařízení v síti.

Velikost rádiové jednotky ZigBee nepřesahuje 25 mm, takže kabelové příslušenství, které je jím vybaveno, může být instalováno do montážních otvorů standardních velikostí a absence elektrického vedení vám umožňuje umístit takový spínač na jakýkoli povrch v místnosti tím, že se ho nalepíte. A pokud jste dříve museli vstát a jít do bodu, kde bylo zařízení umístěno, abyste změnili intenzitu světla, vyhodnotili návštěvníka u dveří, snížili nebo zvýšili teplotu v místnosti atd., Pak u zařízení ZigBee Radio to není nutné - stačí se obrátit na zařízení umístěné na jakémkoli místě vhodném pro členy domácnosti, například v blízkosti vaší oblíbené židle nebo pracovní plochy.

Míra pohodlí našich domů a bytů se skládá z mnoha komponentů - asi před 30–40 lety byla hlavními kritérii přítomnost samostatné koupelny, odpadkového žlabu a plynového sporáku, blízkost autobusové zastávky nebo stanice metra k domu. Dnes úroveň pohodlí přímo závisí na dobrém odpočinku po pracovních dnech, možnosti odpočinout si bez střídání pracovních a domácích problémů. A systémy založené na ZigBee Radio jsou navrženy právě pro tento účel.

Doporučená: