ZigBee мрежа – какво точно представлява и къде се използва?

Smart Home влезе завинаги в домовете ни. Създаването на домашни мрежи (PAN – Personal Area Networks) се превърна в необходимост, тъй като почти всеки днес има под ръка решения, които подобряват комфорта и икономичността на дома: контролери, сензори, интелигентни щепсели, температурни термостати.

Устройствата в дома трябва да работят бързо и да бъдат свързани помежду си. Затова производителите на нови технологии предлагат на клиентите все по-добри инструменти за изграждане на връзки и зависимости между домашното оборудване. Въпреки това, за да могат устройствата да комуникират безжично, те се нуждаят от подходящ път за предаване на данни, така наречения комуникационен протокол. Като ZigBee.

ZigBee технология и домашна автоматизация

ZigBee е безжичен протокол за предаване на данни, използван за двупосочна комуникация между устройства. Двупосочната комуникация означава, че всяко устройство може както да приема, така и да изпраща сигнал. Системата е създадена през 2002 г. от ZigBee Alliance, които все още се занимават с нейното развитие и популяризиране. Основната характеристика на новия комуникационен стандарт беше ниската консумация на енергия и простата конструкция да бъдат с ниска цена. И то е постигнато. Много известни технологични марки си сътрудничат с ZigBee Alliance, напр. Philips, Siemens, Samsung, Amazon, Bosch.

Всъщност е трудно да си представим Smart Home без технологията ZigBee. Използва се за управление на устройства, които улесняват ежедневното използване на къщата (контрол на осветление, щори, отопление), но и за повишаване на сигурността (датчици, аларми).

Става дума не само за дистанционното управление на устройствата, но и за създаването на дефинирани от потребителя връзки между тях. Например: когато сензорът за движение установи присъствието на обитател, сигналът ще бъде изпратен по-нататък, в резултат на което светлините ще се включат, щорите ще се затворят, температурата ще се повиши. Това се случва автоматично, без човешка намеса – веднъж програмирани, устройствата си изпращат сигнали за „действие“. Съвременната сградна автоматизация се основава на сценарии (правила, взаимоотношения), които се създават от потребителя според неговите или нейните собствени нужди.

Предимства на ZigBee

Системата ZigBee е разработена за домашна мрежа (PAN) и е много подходяща за тази цел. Основните му предимства са:
– ниска консумация на енергия;
– незабавен достъп до мрежата;
– лесен за използване;
– лесно разширяване с нови компоненти;
– удостоверено предаване на данни (сигурност на предаването);
– широк обхват на предаване: от 10 до 100 метра;
– достъпна цена на устройства, поддържащи стандарта ZigBee.

Как е организирана ZigBee мрежата?

Домашната мрежа на ZigBee може да бъде организирана според три типа: звезда, дърво и мрежа. Въпросът е, че елементите, работещи в него – координатор, сигнални повторители, крайни задвижващи механизми – трябва да изпълняват добре комуникационната схема и по този начин да изпълняват ролята си в автоматизиран дом.

Звезда – проста типология, използвана например в Bluetooth. Едно устройство е координатор, а всички останали са му подчинени – те комуникират директно с координатора и само с него.

Дърво – типологията има йерархично подреждане. Координаторът е „корен“ и управлява „клоновете“. Всеки възел има подчинени елементи. Крайните изпълнителни механизми (изпълнители) могат да бъдат разположени само в края на клона, те не комуникират с други, а изпълняват само „команди“. В тази схема забавянето на предаването е най-често срещано.

Решетка (мрежа) – типологията на мрежата не е йерархична. Тук всяко устройство може да комуникира с друго – директно или чрез посредническо устройство. Тази функция подобрява функционалността на системата, така че се счита за най-добрия тип мрежова организация на ZigBee.

ZigBee мрежа в технологията Salus Controls
– ZigBee мрежа;
– координационни устройства;
– 230V оборудване най-близо до координатора;
– други 230V устройства в мрежата;
– устройства на батерии.

Технологията Salus Controls се основава на типологията на мрежата: след инсталиране на координатор трябва да инсталирате устройства, захранвани с напрежение (те едновременно се превръщат в мрежови повторители) и само в края на устройствата, захранвани от батерии. Благодарение на това, комуникацията между всички елементи е бърза и гладка.

Устройствата в стандарта ZigBee се координират от интернет гейтуей, който ги свързва към кохерентна система в домашната мрежа.
Освен това, в опцията за онлайн контрол, това е и връзката между домашната мрежа и външния свят. Във връзка с интернет приложението, гейтуеят ви позволява да контролирате дома си отвсякъде.

ZigBee, Wi-Fi, Bluetooth – каква е разликата?

Wi-Fi (безжична вярност) е метод за безжична комуникация, използван в целия свят. Използва се както в PAN (домашни мрежи), така и на всички обществени места. Как се различава от протокола ZigBee? На първо място, той консумира повече енергия. Освен това ZigBee създава мрежа от връзки между устройствата, разширявайки обхвата до 100 метра.

Едно устройство излъчва сигнал за 10 метра или по-малко. В случай на Wi-Fi са необходими допълнителни повторители за разширяване на обхвата на мрежата през мрежата. За разлика от тях и двата стандарта превъзхождат Bluetooth по отношение на обхват – тук обхватът е само 10 метра. Консумацията на енергия е ниска, но преносът на данни изисква връзка с друго устройство, което поддържа този протокол.

Устройствата трябва да се „намерят“, да се „виждат“. Bluetooth се използва главно в мобилни устройства.

За повече информация – Salus Controls.