ZigBeeグリーンパワーとは何ですか?

Green Power は、ZigBee Alliance の低電力ソリューションです。この仕様は ZigBee3.0 標準仕様に含まれており、バッテリーを使用しないデバイスまたは非常に低い電力使用量を必要とするデバイスに最適です。

基本的な GreenPower ネットワークは、次の 3 つのデバイス タイプで構成されます。

• グリーンパワーデバイス(GPD)
• Z3 プロキシまたは GreenPower プロキシ (GPP)
• グリーンパワーシンク(GPS)

彼らは何ですか？以下を参照してください。

• GPD: 情報を収集し (照明スイッチなど)、GreenPower データ フレームを送信する低電力デバイス。
• GPP: ZigBee3.0 標準ネットワーク機能と GreenPower データ フレームの両方をサポートし、GPD デバイスから ZigBee3.0 ネットワークのルーティング デバイスなどのターゲット デバイスに GreenPower データを転送する GreenPower プロキシ デバイス。
• GPS: すべての Green Power データを受信、処理、送信できる Green Power 受信機 (ランプなど)、および zigBee 標準ネットワーク機能。

Green Power データ フレームは、通常の ZigBee Pro データ フレームよりも短く、ZigBee3.0 ネットワークでは、Green Power データ フレームをより短い期間無線で送信できるため、エネルギー消費が少なくなります。

次の図は、標準の ZigBee フレームと Green Power フレームの比較を示しています。実際のアプリケーションでは、グリーン パワー ペイロードのデータ量は少なく、主にスイッチやアラームなどの情報が含まれます。

図 1 標準 ZigBee フレーム

図 2、グリーン パワー フレーム

グリーン電力相互作用原則

ZigBee ネットワークで GPS と GPD を使用できる前に、GPS (受信デバイス) と GPD をペアリングする必要があり、ネットワーク内の GPS (受信デバイス) には、GPD がどの Green Power データ フレームを受信するかを通知する必要があります。各 GPD は 1 つ以上の GPS とペアリングでき、各 GPS は 1 つ以上の GPD とペアリングできます。ペアリングのデバッグが完了すると、GPP (プロキシ) はプロキシ テーブルにペアリング情報を保存し、GPS は受信テーブルにペアリングを保存します。

GPS デバイスと GPP デバイスは同じ ZigBee ネットワークに参加します

GPS デバイスは、GPD デバイスの参加をリッスンするために ZCL メッセージを送信し、GPD が参加した場合にそれを転送するように GPP に指示します。

GPD は参加コミッショニング メッセージを送信し、これは GPP リスナーと GPS デバイスによってキャプチャされます。

GPP は、GPD と GPS のペアリング情報をプロキシ テーブルに保存します

GPP が GPD からデータを受信すると、GPP は同じデータを GPS に送信し、GPD が GPP を介して GPS にデータを転送できるようにします。

グリーン電力の代表的な用途

1. 自分自身のエネルギーを使う

スイッチはどのボタンが押されたかを報告するセンサーとして使用できるため、スイッチが大幅に簡素化され、より柔軟に使用できるようになります。運動エネルギーベースのスイッチセンサーは、照明スイッチ、ドア、窓、ドアハンドル、引き出しなどの多くの製品と統合できます。

これらは、ボタンを押す、ドアや窓を開ける、ハンドルを回すといったユーザーの毎日の手の動きによって駆動され、製品の耐用年数を通じて効果を維持します。これらのセンサーは、照明や排気を自動的に制御したり、侵入者や予期せず開いた窓のハンドルなどの予期せぬ状況を警告したりできます。ユーザー操作メカニズムのこのような用途は無限にあります。

2. 産業上のつながり

機械の組立ラインが頻繁に使用される産業用途では、継続的な振動と動作により配線が困難になり、コストが高くなります。特に安全性が懸念される場合、機械オペレーターにとって便利な場所にワイヤレス ボタンを設置できることが重要です。どこにでも設置でき、配線も電池も必要ない電気スイッチが理想的です。

3. インテリジェントサーキットブレーカー

サーキットブレーカーの外観仕様には多くの制限があります。AC 電源を使用するインテリジェント回路ブレーカーは、スペースが限られているために実現できないことがよくあります。インテリジェントな回路ブレーカーは、そこを流れる電流からエネルギーを取り込み、回路ブレーカーの機能から分離できるため、スペースの設置面積が削減され、製造コストが削減されます。スマート回路ブレーカーはエネルギー消費を監視し、機器の故障を引き起こす可能性のある異常な状態を検出します。

4. 自立生活支援

スマートホームは、特に日常生活で複数のケアを必要とする高齢者にとって大きな利点です。これらのデバイス、特に特殊なセンサーは、高齢者とその介護者に大きな利便性をもたらします。センサーはマットレスや床の上に設置したり、体に直接装着したりできます。それらがあれば、人々は5〜10年長く自宅で過ごすことができます。

データはクラウドに接続され分析され、特定のパターンや条件が発生したときに介護者に警告します。絶対的な信頼性とバッテリー交換の必要がないことが、この種のアプリケーションの分野です。