Waarom ZigBee goed werkt voor verlichting

Als je overweegt een slimme verlichtingstoepassing te bouwen, heb je waarschijnlijk gekeken naar ZigBee. Als opfriscursus is ZigBee een draadloos mesh-netwerk gebouwd bovenop een 2,4 GHz IEEE-standaard (802.15.4). Omdat het wordt uitgevoerd op een wereldwijde standaard die wordt beheerd door een normalisatie-instelling, kunnen fabrikanten samenwerken en dezelfde apparaten gebruiken. Dit is een van de meest aangeprezen functies van ZigBee (hoewel, zoals hieronder besproken, in theorie soms beter werkt dan in de praktijk). De mesh van ZigBee is ideaal voor knooppunten op korte afstand voor huisverlichting en gebouwautomatisering, omdat er niet veel netwerkplanning bij komt kijken.

Hieronder onderzoeken we waarom ZigBee zo goed werkt voor slimme verlichtingstoepassingen, evenals enkele zaken waarmee u rekening moet houden voor gebouwautomatisering, huisverlichting en buitenverlichting.

Wat is ZigBee Light Link?

ZigBee Light Link is een gestandaardiseerd applicatieprotocol gebouwd op ZigBee en speciaal ontworpen voor consumentenverlichtingsproducten. Het stelt consumenten in staat om de verlichting te wijzigen op basis van voorkeur, seizoen, sfeer, taak of energie-efficiëntie, en er is geen speciale coördinator of geconfigureerd apparaat aan de rand nodig om het netwerk te beheren.

De meeste protocollen sturen gegevens gewoon heen en weer, maar Light Link luistert naar een bepaald bericht dat de toepassing vertelt wat ze moeten doen. Als u bijvoorbeeld een lamp wilt aanzetten, stuurt de eindgebruikerstoepassing een bericht naar een Light Link-compatibele lamp. Zodra de lamp (of een andere met Light Link verbonden applicatie) ziet dat je het bericht verzendt om een ​​lamp aan te doen, doet hij precies dat. Door berichten op deze manier te definiëren, zijn sommige ZigBee-applicaties interoperabel, waar veel applicatieontwikkelaars naar op zoek zijn. Een ZigBee Light Link-systeem is ontworpen om samen te werken met ZigBee Home Automation of andere Zigbee-softwareprofielen, maar omdat de softwareprofielen die bovenop ZigBee (en 802.15.4) zijn gebouwd niet altijd compatibel zijn (en vaak bedrijfseigen), blijft echte interoperabiliteit een probleem voor ZigBee.

ZigBee-gebruiksscenario's voor verlichting

ZigBee-thuisverlichting

De belangrijkste use-case van ZigBee Light Link is gericht op thuisverlichting. Met Light Link kunnen applicatieontwikkelaars producten maken waarmee consumenten hun huisverlichting kunnen bedienen vanaf hun smartphones of andere draadloze apparaten. En als er al een ZigBee-netwerk in een huis is geïnstalleerd, moet de interoperabiliteit de gebruiker in staat stellen om van dat netwerk naar een ander te overbruggen. Veel consumentenbedrijven hebben ZigBee als standaard genomen om te implementeren, dus er is een behoorlijke hoeveelheid interoperabiliteit met andere slimme apparaten voor thuisgebruik beschikbaar. En omdat ze allemaal concurreren in deze ruimte, blijft de prijs van deze systemen dramatisch dalen.

Het is vermeldenswaard dat als u geen volledig ingeblikte ZigBee-oplossing aanschaft, het certificeringsproces voor uw toepassing nogal vervelend kan zijn. En omdat ZigBee op een mesh draait, kunnen er latentieproblemen optreden bij de applicaties. Dit kan een vertraging veroorzaken bij het in- of uitschakelen van een lamp. Als dit een probleem zou kunnen zijn voor uw toepassing, raden we u aan om buiten ZigBee naar een ander netwerk te kijken.

ZigBee gebouwautomatisering

Light Link definieert hoe verschillende soorten eindunits, zoals armaturen, schakelaars, lampen, timers of afstandsbedieningen, werken. Met behulp van deze functionaliteiten en tal van andere functies die een statische structuur in een dynamisch levend ding veranderen, zou u uw slimme gebouw creëren. Een groot deel van de gebouwautomatisering is gericht op het in- en uitschakelen op basis van bezetting. Met ZigBee zou je een aanwezigheidssensor kunnen implementeren die Light Link uitvoert en fungeert als een schakelaar om de lichten in de kamer aan of uit te zetten. U kunt ook dimmers instellen om de verlichting in minder bevolkte gebieden te regelen, wat zou bijdragen aan kostenbesparingen en energie-efficiëntie.

Omdat ZigBee een draadloos systeem is, kan het goedkoper zijn dan het bedraden van afzonderlijke bedieningsdraden naar elk armatuur, schakelaar en bedieningspaneel. Maar het is de moeite waard om te onthouden dat ZigBee buiten het 2,4 GHz-spectrum loopt, dat erg druk en lawaaierig is. U kunt dus problemen met interferentie en bereik ondervinden. Voor zeer grote gebouwen kan ZigBee moeite hebben om alles te bereiken wat je nodig hebt, waardoor je gedwongen wordt een ingewikkeld netwerk te maken als reactie.

ZigBee Buitenverlichting

ZigBee werkt misschien goed voor buitenverlichting die is bevestigd aan of extreem dicht bij een gebouw dat al op een ZigBee Light Link-netwerk draait, maar voor de meeste andere buitenverlichtingstoepassingen is het niet de beste oplossing.

Hiervoor zijn twee redenen.

1. Ten eerste heeft ZigBee geen geweldige bereikmogelijkheden. Dus hoewel het een geweldige toepassing kan zijn om binnenshuis te gebruiken, werkt het misschien niet goed in een park, een stadsstraat, een landgoed of zelfs in een achtertuin.
2. Bovendien is het niet erg geschikt voor dynamische radiofrequentie-omgevingen (RF). Mesh-netwerken werken het beste wanneer de knooppunten gelijkmatig verdeeld en statisch zijn. Maar als er veel interferentie is, bijvoorbeeld door bewegende voertuigen, voetgangers of slecht weer, kan iets de RF gemakkelijk blokkeren om zijn bestemming te bereiken, waardoor de mesh effectief wordt verbroken (en de eindgebruiker veel hoofdpijn krijgt). Het is waar dat technologie kan helpen bij het decoderen van sommige geblokkeerde signalen, maar constante beweging kan nog steeds een probleem worden.

Samenvattend

ZigBee is misschien een ideale keuze voor uw slimme verlichtingssysteem, maar als u zich zorgen maakt of het wel of niet zal presteren voor uw toepassing, raden we u aan uw opties te verkennen. Er zijn een aantal zowel open standaard als propriëtaire netwerken die goed kunnen werken voor uw behoefte. Z-Wave lijkt bijvoorbeeld erg op ZigBee. Het is ook een mesh-netwerk en draait op IEEE's 802.15.4. Maar in plaats van op de overvolle 2,4 GHz-band te draaien, gebruikt het de 915 MHz ISM-band in de VS en de 868 MHz RFID-band in Europa. De implementatie zal niet zo eenvoudig zijn, maar u kunt mogelijk extra bereik en minder interferentie oppikken. En omdat Z-Wave een eigen radiosysteem gebruikt, zijn er minder interoperabiliteitsproblemen om uit te werken.

Als u een volledige lijst van draadloze IoT-toepassingen wilt zien, hebben we in dit artikel over de meeste ervan geschreven. Als je nog meer vragen hebt, geef ons een seintje - we helpen je graag verder.