Què és l'energia verda de ZigBee?

Green Power és una solució de baix consum d'energia de ZigBee Alliance. L'especificació està inclosa a l'estàndard ZigBee3.0 i és ideal per a dispositius que requereixen un consum d'energia molt baix o sense bateria.

Una xarxa bàsica de GreenPower consta dels tres tipus de dispositius següents:

• Dispositiu d'energia verda (GPD)
• Un proxy Z3 o un proxy GreenPower (GPP)
• Un dissipador d'energia verda (GPS)

Què són? Vegeu el següent:

• GPD: dispositius de baix consum que recopilen informació (per exemple, interruptors de llum) i envien trames de dades GreenPower;
• GPP: un dispositiu proxy GreenPower que admet tant les funcions de xarxa estàndard de ZigBee3.0 com els marcs de dades GreenPower per reenviar dades GreenPower des dels dispositius GPD als dispositius de destinació, com ara els dispositius d'encaminament a les xarxes ZigBee3.0;
• GPS: Un receptor de Green Power (com ara una làmpada) capaç de rebre, processar i transmetre totes les dades de Green Power, així com capacitats de xarxa estàndard ZigBee.

Trames de dades Green Power, més curtes que les trames de dades habituals de ZigBee Pro, les xarxes ZigBee3.0 permeten que les trames de dades Green Power es transmetin sense fil durant una durada més curta i, per tant, consumeixin menys energia.

La figura següent mostra la comparació entre els marcs ZigBee estàndard i els marcs Green Power. En aplicacions reals, la càrrega útil Green Power té una quantitat menor de dades, principalment informació com ara interruptors o alarmes.

Figura 1 Marcs ZigBee estàndard

Figura 2, Marcs d'energia verda

Principi d'interacció d'energia verda

Abans que el GPS i el GPD es puguin utilitzar en una xarxa ZigBee, el GPS (dispositiu receptor) i el GPD han d'estar emparellats, i un GPS (dispositiu receptor) de la xarxa ha de ser informat de quins marcs de dades Green Power rebrà el GPD. Cada GPD es pot emparellar amb un o més GPS, i cada GPS es pot emparellar amb un o més GPD. Un cop finalitzada la depuració d'emparellament, el GPP (proxy) emmagatzema la informació d'emparellament a la seva taula de proxy i el GPS emmagatzema l'emparellament a la seva taula de recepció.

Els dispositius GPS i GPP s'uneixen a la mateixa xarxa ZigBee

El dispositiu GPS envia un missatge ZCL per escoltar la unió d'un dispositiu GPD i indica al GPP que el reenviï si algun GPD s'uneix.

El GPD envia un missatge de posada en marxa, que és capturat per l'escoltador del GPP i també pel dispositiu GPS.

GPP emmagatzema la informació d'aparellament GPD i GPS a la seva taula de proxy.

Quan el GPP rep dades del GPD, el GPP envia les mateixes dades al GPS perquè el GPD pugui reenviar les dades al GPS a través del GPP.

Aplicacions típiques de l'energia verda

1. Utilitza la teva pròpia energia

L'interruptor es pot utilitzar com a sensor per informar de quin botó s'ha premut, cosa que simplifica enormement l'interruptor i el fa més flexible d'utilitzar. Els sensors d'interruptor basats en energia cinètica es poden integrar amb molts productes, com ara interruptors d'il·luminació, portes i finestres, tiradors de portes, calaixos i més.

Funcionen amb els moviments diaris de la mà de l'usuari en prémer botons, obrir portes i finestres o girar manetes, i romanen efectius durant tota la vida útil del producte. Aquests sensors poden controlar automàticament els llums, expulsar l'aire o avisar de situacions inesperades, com ara intrusos o manetes de finestres que s'obren inesperadament. Aquestes aplicacions per a mecanismes operats per l'usuari són infinites.

2. Connexions industrials

En aplicacions industrials on s'utilitzen molt les línies de muntatge de màquines, la vibració i el funcionament continus dificulten i fan que el cablejat sigui car. És important poder instal·lar botons sense fil en llocs que siguin convenients per als operadors de màquines, especialment pel que fa a la seguretat. Un interruptor elèctric, que es pot col·locar a qualsevol lloc i no requereix cables ni tan sols piles, és ideal.

3. Interruptor intel·ligent

Hi ha moltes limitacions en les especificacions d'aspecte dels interruptors automàtics. Els interruptors automàtics intel·ligents que utilitzen alimentació de CA sovint no es poden realitzar a causa de l'espai limitat. Els interruptors automàtics intel·ligents que capturen l'energia del corrent que hi flueix es poden aïllar de la funció de l'interruptor automàtic, reduint l'espai ocupat i els costos de fabricació. Els interruptors automàtics intel·ligents controlen el consum d'energia i detecten condicions anormals que podrien causar fallades en els equips.

4. Vida independent assistida

Un gran avantatge de les cases intel·ligents, especialment per a la gent gran que necessita múltiples fonts d'atenció en la seva vida diària. Aquests dispositius, especialment els sensors especialitzats, poden aportar molta comoditat a la gent gran i als seus cuidadors. Els sensors es poden col·locar sobre un matalàs, a terra o portar-se directament al cos. Amb ells, les persones poden romandre a casa seva durant 5-10 anys més.

Les dades es connecten al núvol i s'analitzen per alertar els cuidadors quan es produeixen determinats patrons i condicions. La fiabilitat absoluta i la manca de necessitat de substituir les piles són àrees d'aquest tipus d'aplicació.