ما هي الطاقة الخضراء زيجبي؟

Green Power هو حل للطاقة المنخفضة من تحالف ZigBee. المواصفات موجودة في المواصفات القياسية ZigBee3.0 وهي مثالية للأجهزة التي تتطلب استخدامًا خاليًا من البطاريات أو منخفضًا جدًا للطاقة.

تتكون شبكة GreenPower الأساسية من أنواع الأجهزة الثلاثة التالية:

• جهاز الطاقة الخضراء (GPD)
• وكيل Z3 أو وكيل GreenPower (GPP)
• بالوعة الطاقة الخضراء (GPS)

ما هم؟ انظر ما يلي:

• GPD: أجهزة منخفضة الطاقة تجمع المعلومات (مثل مفاتيح الإضاءة) وترسل إطارات بيانات GreenPower؛
• GPP: جهاز وكيل GreenPower يدعم كلاً من وظائف الشبكة القياسية ZigBee3.0 وإطارات بيانات GreenPower لإعادة توجيه بيانات GreenPower من أجهزة GPD إلى الأجهزة المستهدفة، مثل أجهزة التوجيه في شبكات ZigBee3.0؛
• نظام تحديد المواقع العالمي (GPS): جهاز استقبال الطاقة الخضراء (مثل المصباح) قادر على استقبال جميع بيانات الطاقة الخضراء ومعالجتها ونقلها، بالإضافة إلى إمكانات الشبكات القياسية زيجبي.

إطارات بيانات Green Power، أقصر من إطارات بيانات ZigBee Pro المعتادة، تسمح شبكات ZigBee3.0 بنقل إطارات بيانات Green Power لاسلكيًا لمدة أقصر وبالتالي تستهلك طاقة أقل.

يوضح الشكل التالي المقارنة بين إطارات ZigBee القياسية وإطارات Green Power. في التطبيقات الفعلية، تحتوي Green Power Payload على كمية أقل من البيانات، وتحمل بشكل أساسي معلومات مثل المفاتيح أو الإنذارات.

الشكل 1: إطارات زيجبي القياسية

الشكل 2، إطارات الطاقة الخضراء

مبدأ تفاعل الطاقة الخضراء

قبل أن يتم استخدام GPS وGPD في شبكة ZigBee، يجب إقران GPS (جهاز الاستقبال) وGPD، ويجب إعلام GPS (جهاز الاستقبال) في الشبكة بإطارات بيانات Green Power التي سيتم استقبالها بواسطة GPD. يمكن إقران كل GPD مع واحد أو أكثر من GPS، ويمكن إقران كل GPS مع GPD واحد أو أكثر. بمجرد اكتمال تصحيح أخطاء الاقتران، يقوم GPP (الوكيل) بتخزين معلومات الاقتران في جدول الوكيل الخاص به ويقوم نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بتخزين الاقتران في جدول الاستلام الخاص به.

تنضم أجهزة GPS وGPP إلى نفس شبكة ZigBee

يرسل جهاز GPS رسالة ZCL للاستماع إلى انضمام جهاز GPD ويخبر GPP بإعادة توجيهه في حالة انضمام أي GPD

يرسل GPD رسالة تشغيل الانضمام، والتي يتم التقاطها بواسطة مستمع GPP وأيضًا بواسطة جهاز GPS

يقوم GPP بتخزين معلومات إقران GPD وGPS في جدول الوكيل الخاص به

عندما يتلقى GPP البيانات من GPD، يرسل GPP نفس البيانات إلى GPS حتى يتمكن GPD من إعادة توجيه البيانات إلى GPS من خلال GPP

التطبيقات النموذجية للطاقة الخضراء

1. استخدم طاقتك الخاصة

يمكن استخدام المفتاح كجهاز استشعار للإبلاغ عن الزر الذي تم الضغط عليه، مما يبسط المفتاح بشكل كبير ويجعله أكثر مرونة في الاستخدام. يمكن دمج مستشعرات المفاتيح المعتمدة على الطاقة الحركية مع العديد من المنتجات، مثل مفاتيح الإضاءة والأبواب والنوافذ ومقابض الأبواب والأدراج وغيرها.

يتم تشغيلها من خلال حركات يد المستخدم اليومية للضغط على الأزرار، أو فتح الأبواب والنوافذ، أو تدوير المقابض، وتظل فعالة طوال عمر المنتج. يمكن لهذه المستشعرات التحكم تلقائيًا في الأضواء أو إخراج الهواء أو التحذير من المواقف غير المتوقعة، مثل المتسللين أو فتح مقابض النوافذ بشكل غير متوقع. مثل هذه التطبيقات للآليات التي يديرها المستخدم لا حصر لها.

2. التوصيلات الصناعية

في التطبيقات الصناعية حيث يتم استخدام خطوط تجميع الماكينات بكثافة، فإن الاهتزاز والتشغيل المستمر يجعل توصيل الأسلاك أمرًا صعبًا ومكلفًا. من المهم أن تكون قادرًا على تركيب الأزرار اللاسلكية في المواقع الملائمة لمشغلي الماكينات، خاصة عندما يتعلق الأمر بالسلامة. يعتبر المفتاح الكهربائي، الذي يمكن وضعه في أي مكان ولا يتطلب أي أسلاك أو حتى بطاريات، مثاليًا.

3. قاطع الدائرة الذكي

هناك العديد من القيود في مواصفات مظهر قواطع الدائرة. غالبًا ما يتعذر تنفيذ قواطع الدائرة الذكية التي تستخدم طاقة التيار المتردد بسبب المساحة المحدودة. يمكن عزل قواطع الدائرة الذكية التي تلتقط الطاقة من التيار المتدفق من خلالها عن وظيفة قاطع الدائرة، مما يقلل من البصمة الفضائية ويقلل تكاليف التصنيع. تقوم قواطع الدائرة الذكية بمراقبة استهلاك الطاقة والكشف عن الظروف غير الطبيعية التي قد تسبب فشل المعدات.

4. مساعدة المعيشة المستقلة

ميزة كبيرة للمنازل الذكية، خاصة لكبار السن الذين يحتاجون إلى مصادر رعاية متعددة في حياتهم اليومية. يمكن لهذه الأجهزة، وخاصة أجهزة الاستشعار المتخصصة، أن توفر الكثير من الراحة لكبار السن ومقدمي الرعاية لهم. يمكن وضع المستشعرات على مرتبة أو على الأرض أو ارتداؤها مباشرة على الجسم. معهم، يمكن للناس البقاء في منازلهم لمدة 5-10 سنوات أطول.

يتم توصيل البيانات بالسحابة وتحليلها لتنبيه مقدمي الرعاية عند حدوث أنماط وظروف معينة. تعتبر الموثوقية المطلقة وعدم الحاجة إلى استبدال البطاريات من مجالات هذا النوع من التطبيقات.