Green Power is een energiezuinige oplossing van de ZigBee Alliance. De specificatie is opgenomen in de ZigBee 3.0-standaard en is ideaal voor apparaten die geen batterij nodig hebben of een zeer laag energieverbruik vereisen.
Een standaard GreenPower-netwerk bestaat uit de volgende drie typen apparaten:
- Groene energiebron (GPD)
- Een Z3-proxy of GreenPower-proxy (GPP)
- Een groene energiebron (GPS)
Wat zijn dat? Zie het volgende:
- GPD: energiezuinige apparaten die informatie verzamelen (bijv. lichtschakelaars) en GreenPower-dataframes verzenden;
- GPP: Een GreenPower-proxyapparaat dat zowel standaard ZigBee3.0-netwerkfuncties als GreenPower-dataframes ondersteunt om GreenPower-gegevens van GPD-apparaten door te sturen naar doelapparaten, zoals routers in ZigBee3.0-netwerken;
- GPS: Een Green Power-ontvanger (zoals een lamp) die alle Green Power-gegevens kan ontvangen, verwerken en verzenden, en die tevens beschikt over netwerkmogelijkheden volgens de zigBee-standaard.
Green Power-dataframes zijn korter dan de gebruikelijke ZigBee Pro-dataframes. ZigBee 3.0-netwerken maken het mogelijk om Green Power-dataframes draadloos over een kortere periode te verzenden, waardoor er minder energie wordt verbruikt.
De volgende afbeelding toont de vergelijking tussen standaard ZigBee-frames en Green Power-frames. In de praktijk bevat de Green Power-payload een kleinere hoeveelheid data, voornamelijk informatie zoals schakelaars of alarmen.
Afbeelding 1 Standaard ZigBee-frames
Afbeelding 2, Groene energieframes
Het principe van groene energie-interactie
Voordat GPS en GPD in een ZigBee-netwerk kunnen worden gebruikt, moeten de GPS (ontvangend apparaat) en de GPD gekoppeld zijn. Ook moet een GPS (ontvangend apparaat) in het netwerk weten welke Green Power-dataframes door de GPD zullen worden ontvangen. Elke GPD kan gekoppeld worden aan een of meer GPS-apparaten, en elke GPS kan gekoppeld worden aan een of meer GPD's. Zodra het koppelingsproces is afgerond, slaat de GPD (proxy) de koppelingsinformatie op in zijn proxytabel en de GPS in zijn ontvangsttabel.
GPS- en GPP-apparaten maken verbinding met hetzelfde ZigBee-netwerk.
Het GPS-apparaat verzendt een ZCL-bericht om te luisteren naar het GPD-apparaat dat verbinding maakt en geeft de GPP de opdracht het bericht door te sturen als er een GPD verbinding maakt.
De GPD verstuurt een gezamenlijk inbedrijfstellingsbericht, dat wordt opgevangen door de GPP-listener en ook door het GPS-apparaat.
GPP slaat GPD- en GPS-koppelingsinformatie op in zijn proxytabel.
Wanneer de GPP gegevens van de GPD ontvangt, stuurt de GPP dezelfde gegevens naar de GPS, zodat de GPD de gegevens via de GPP naar de GPS kan doorsturen.
Typische toepassingen van groene energie
1. Gebruik je eigen energie
De schakelaar kan als sensor worden gebruikt om te registreren welke knop is ingedrukt, waardoor de schakelaar aanzienlijk wordt vereenvoudigd en flexibeler in gebruik wordt. Op kinetische energie gebaseerde schakelaarsensoren kunnen in veel producten worden geïntegreerd, zoals lichtschakelaars, deuren en ramen, deurklinken, lades en meer.
Ze worden aangedreven door de dagelijkse handbewegingen van de gebruiker, zoals het indrukken van knoppen, het openen van deuren en ramen of het draaien aan handgrepen, en blijven effectief gedurende de hele levensduur van het product. Deze sensoren kunnen automatisch verlichting regelen, ventilatie regelen of waarschuwen voor onverwachte situaties, zoals indringers of raamgrepen die onverwacht opengaan. De toepassingen voor dergelijke door de gebruiker bediende mechanismen zijn eindeloos.
2. Industriële connecties
In industriële toepassingen met intensief gebruik van machineassemblagelijnen maken continue trillingen en de werking bekabeling lastig en kostbaar. Het is belangrijk om draadloze knoppen te kunnen installeren op locaties die gemakkelijk bereikbaar zijn voor machinebedieners, vooral als het om veiligheid gaat. Een elektrische schakelaar, die overal geplaatst kan worden en geen draden of zelfs batterijen nodig heeft, is hiervoor ideaal.
3. Intelligente stroomonderbreker
Er zijn veel beperkingen aan de uiterlijke specificaties van stroomonderbrekers. Intelligente stroomonderbrekers die op wisselstroom werken, zijn vaak niet haalbaar vanwege ruimtegebrek. Intelligente stroomonderbrekers die energie terugwinnen uit de stroom die erdoorheen loopt, kunnen worden geïsoleerd van de stroomonderbrekerfunctie, waardoor de benodigde ruimte wordt verkleind en de productiekosten worden verlaagd. Slimme stroomonderbrekers bewaken het energieverbruik en detecteren abnormale omstandigheden die tot storingen in de apparatuur kunnen leiden.
4. Begeleid zelfstandig wonen
Een groot voordeel van slimme huizen is vooral voor ouderen die dagelijks meerdere vormen van zorg nodig hebben. Deze apparaten, met name gespecialiseerde sensoren, kunnen het leven van ouderen en hun mantelzorgers aanzienlijk vergemakkelijken. De sensoren kunnen op een matras, op de vloer of direct op het lichaam worden geplaatst. Dankzij deze apparaten kunnen mensen 5 tot 10 jaar langer thuis blijven wonen.
De gegevens worden naar de cloud verzonden en geanalyseerd om zorgverleners te waarschuwen wanneer bepaalde patronen en omstandigheden zich voordoen. Absolute betrouwbaarheid en het feit dat er geen batterijen vervangen hoeven te worden, zijn kenmerken van dit soort toepassingen.
Geplaatst op: 12 oktober 2021