Bu Makalede: ZigBee Kablosuz İletişim için Tasarım Hedefleri ZigBee radyo ağı uygulamaları; bu ağa hangi cihazlar dahildir; ZigBee Radyo’nun avantajları; akıllı ev kontrol senaryoları.
Yüzyıldan fazla bir süredir, insanlık çeşitli elektrikli ev aletleri kullanıyor, elektrik ışığı bizim için tanıdık ve sıradan hale geldi, çünkü bugün neredeyse her eve elektrik sağlanıyor. Bununla birlikte, elektrikli ev aletlerinin ve cihazlarının bir şekilde yönetilmesi gerekir, bu da ev sahiplerini yalnızca kablolu bir güç kaynağı sisteminin gerçek yapısıyla ilgili sorunu çözmeye zorlamakla kalmaz, aynı zamanda çeşitli akıllı ev sistemleri için anahtarların, kontrol panellerinin yerleştirme noktalarını da dikkatlice planlamaya zorlar. Dahası, gerekli tüm anahtarların konumlarını doğru bir şekilde hesaba katmak mümkün değildir ve duvarları yeni noktalar altında oluk açmak yorucu ve maliyetli sermaye onarımlarıyla doludur. ZigBee Radio tabanlı bir sistem bu sorunu tamamen çözebilir, sadece sorunu çözmez..
Akıllı ev için kablosuz ağ
Son yirmi yılda, Bluetooth ve wi-fi gibi kablosuz iletişim ağları yaygınlaştı ve bizim tarafımızdan iyi tanındı. İnternet ağları için uygundurlar ancak bu tür ağlara bağlı cihaz sayısındaki dar sınırlamalar, yüksek güç tüketimi, nispeten yavaş yanıt (örneğin Bluetooth için 3 saniyedir) nedeniyle akıllı ev kontrol sistemlerinde kullanım için yeterince uygun değildirler ve önemli olan, bağlantının kalitesi, ağ üzerindeki cihazlar arasındaki yapısal engellere bağlıdır. ZigBee protokolü üzerine kurulu ağlar, yukarıda açıklanan tüm noktalarda diğer ağ benzerlerinden daha iyi performans gösterir.
ZigBee Radyosuna dayalı ağların geliştirilmesi, 1998 yılında Philips’in girişimiyle, bir dizi önde gelen tüketici ve medikal elektronik şirketindeki mühendislerin uygulamalarında Bluetooth ve wi-fi kullanmak için yaptıkları başarısız girişimlerin ardından başladı. Karşılık gelen dijital radyo ağını geliştiren ZigBee Alliance, bugün bu ürünle ilgilenen birkaç yüz küresel şirketin temsilcilerini içermektedir..
Akıllı ev – ZigBee Radyo protokolleriyle uygulama alanı:
- ev eğlencesine yönelik ev aletleri (müzik ve film ekipmanı);
- aydınlatma cihazlarını, sıcaklık koşullarını, güvenlik ekipmanını kontrol eden kontrolörler;
- elektrik, su, gaz, yangından korunma ve duman sistemlerinin tüketiminin izlenmesinden, binaya erişimin yönetilmesinden vb. sorumlu alarm kontrolörleri..
ZigBee kablosuz sensör ağları hem ev hem de endüstriyel alanlarda kullanılır, bileşenlerinin güç tüketimi son derece düşüktür, bu da cihazların pilleri şarj etmeden veya değiştirmeden iki yıl boyunca düzgün çalışmasını sağlar. Bu tür ağlarda yanıt hızı 0,015 saniyedir, yani Bluetooth ağlarının benzer parametrelerini 200 kez aşıyor.
ZigBee radyo ağını oluşturan cihazlar üç türe ayrılır – koordinatör, yönlendirici ve uç cihaz.
Koordinasyon cihazı, ağ ağacının oluşumundan ve diğer ağlar arasındaki iletişimden sorumludur, her ZigBee Radyo ağında, ağı çalışmaya başlatan en az bir bu tür cihaz vardır. Koordinatör aynı zamanda ağın güvenliğini sağlama ve ona bağlı cihazları kurma işlevlerini yerine getirir. Veritabanı, ağ ağacı ve bu ağa dahil olan tüm cihazlar hakkındaki bilgileri depolar – yeni bir cihaz keşfettikten sonra, koordinatör kabulünü belirler ve bu cihazı dikkate alarak ağ işlemini senkronize eder..
Yönlendirici, veri paketlerini ağ cihazları arasında taşır ve uygulamaları başlatır. Belirli bir ağdaki toplam yönlendirici sayısı, bu tür cihazların hizmet verdiği uç noktaların sayısına bağlıdır – bir yönlendiriciye maksimum 32 mobil veya uyku düğümü bağlanabilir. Bu cihazların çalışması, ağ verilerinin sürekli olarak gönderilmesi ve alınmasıyla ilişkili olduğundan, sabit bir güç kaynağına bağlanırlar..
Son cihaz (mobil veya uyku düğümü) yalnızca bir düğüme (bir yönlendirici veya bir koordinatör) bilgi alabilir ve iletebilir, bu cihaz, cihazlar arasında veri aktarmaz ve ağ düğümleri üzerindeki yükü azaltarak güç tüketimini en aza indirecek şekilde tasarlanmıştır. Temel olarak, uç cihazlar çeşitli yönetici denetleyicileri ve sensörlerdir.
ZigBee radyo ağını nasıl kullanabilirsiniz?
ZigBee teknolojisinin uygulandığı kablolama ürünlerinin popüler kullanım alanlarından biri, belirli bir olaya yanıt olarak akıllı ev kontrol sistemi tarafından uygulanan senaryo eylemlerinin programlanmasıdır. Böyle bir olay, belirli bir anahtar düğmesine dokunmak, sensörlerden birinden gelen bir sinyal (örneğin, aydınlatma seviyesi, duman, nem, sıcaklık, hareket vb.) Veya bir zamanlayıcı olabilir..
Böylece, tek bir tuşa basmanın ardından senaryoyu belirleyen bir dizi işlem gelecektir – bazı lamba grupları kapanacak ve diğerleri etkinleştirilecek, panjurlar konumlarını değiştirecek, ısıtma cihazlarının sıcaklık rejimi, güvenlik sisteminin çalışma modu vb..
Düğmelere basma ve bu basma için programlanan komut dosyalarını açmaya, tuşun yanında ışık göstergesi eşlik eder – kırmızı bir LED ışık bu senaryonun etkinleştirildiği anlamına gelir, yeşil bir ışık güç kaynağının varlığını gösterir (tuşa basıldığında kırmızı ışığa geçer). Senaryolar, uzaktan kumanda kullanılarak veya bir GSM kanalı aracılığıyla, bir akıllı telefondan uzaktan da kontrol edilebilir.
Elbette, gerekli ağları kurabilir ve bunları klasik kablolama kullanarak belirli senaryolar için programlayabilirsiniz, ancak bu, kaçınılmaz büyük onarımlardan bahsetmeye gerek yok, onlarca metre kablo, duvarlarda çok metrelik oluklar, önemli miktarda çalışma ve çok zaman gerektirecektir. Ve sonra – bu tür çalışmalar sırasında hanehalklarının gelecekteki tüm ihtiyaçlarını öngörmek mümkün olacak mı, çünkü bir süre sonra bu ihtiyaçlar değişecek, örneğin mevcut sistemi yeni ağ cihazlarıyla desteklemek için bir şeyleri değiştirmek isteyeceksiniz, bu da yeni büyük onarımlar ve yeni masraflar anlamına gelecektir.?
Bu arada, akıllı bir evdeki radyo ağları, yeni güç hatlarının döşenmesini ve anahtar yerleştirme noktalarının değiştirilmesini gerektirmez – eski anahtarların bir radyo ünitesiyle donatılmış yenileriyle değiştirilmesi koşuluyla, geleneksel kablolama için kablosuz bir ağ ile birleştirilmesine izin veren çözümler vardır..
Geleneksel kablolama için çözümler
ZigBee Radyo tabanlı ağların tartışmasız avantajı, ağ katılımcılarının sayısını 65.000 cihaza genişletme, ağ içinde 250 Kbps hızında paket gönderip alma, nötr (topraklama), kendi kendine kurtarma ve konfigürasyona gerek olmamasıdır. Ağ aygıt yönlendiricilerinden birinin arızalanması durumunda, komut ile yürütme aygıtları arasındaki bağlantı kesilmeyecektir, çünkü her bir yürütme aygıtı, gerekirse, kanallarından ağ içindeki aygıtlara komutların radyo sinyallerini aktarabilir.
ZigBee radyo ünitesinin boyutu 25 mm’yi geçmez, bu nedenle onunla donatılmış kablo aksesuarları standart boyutlardaki montaj deliklerine monte edilebilir ve elektrik kablolarına ihtiyaç duyulmaması, böyle bir anahtarı odadaki herhangi bir yüzeye yapıştırarak yerleştirmenize izin verir. Ve daha önce ışık yoğunluğunu değiştirmek, ziyaretçiyi kapıda değerlendirmek, odadaki sıcaklığı düşürmek veya artırmak vb. İçin kalkıp cihaz yerleştirme noktasına gitmeniz gerekiyorsa, o zaman ZigBee Radyo cihazlarıyla bu gerekli değildir – sadece bulunan cihaza dönmeniz gerekir. hanehalkı üyeleri için uygun herhangi bir yerde, örneğin en sevdiğiniz sandalyenin veya masaüstünüzün yakınında.
Evlerimizin ve apartmanlarımızın konfor derecesi birçok bileşenden oluşur – yaklaşık 30-40 yıl önce, ana kriterler ayrı bir banyo, bir çöp kanalı ve bir gaz sobası, bir otobüs durağı veya metro istasyonunun eve yakınlığıydı. Günümüzde, konfor seviyesi doğrudan iş günlerinden sonra iyi dinlenmeye, birbirini değiştirmeden iş ve ev problemleri olmadan rahatlama fırsatına bağlıdır. Ve ZigBee Radio tabanlı sistemler tam da bu amaç için tasarlanmıştır..
Akıllı ev için özel olarak tasarlanmış kablosuz bir radyo ağı
Akıllı ev için özel olarak tasarlanmış bir kablosuz radyo ağı, evdeki wifi ağından kontrol edebilme, evinizdeki akıllı cihazları tek bir noktadan kumanda etme,güvenli verilerin aktarımını sağlamak için kriptolu mesajlaşma ve kablosuz şifreleme sunan bir çözüm olarak standart özellikleri sunuyor.
Mühendislik sistemleri 
Bu özel olarak tasarlanmış akıllı ev için kablosuz radyo ağı hangi avantajlara sahiptir? Örneğin, ne gibi ek özellikler sunuyor veya güvenlik konusunda nasıl bir önlem alınıyor?