4 ZigBee-applicaties die u misschien wilt bouwen met een ander protocol

ZigBee is een draadloos mesh-netwerk dat is ontworpen voor toepassingen met een lage datasnelheid. Het is ideaal voor situaties waarin er statische radiofrequentie (RF)-omgevingen zijn en wanneer knooppunten consequent uit elkaar zijn geplaatst. Als de knooppunten gelijkmatig zijn verdeeld en niet bewegen, kunt u een fatsoenlijke mesh ontwerpen. Maar als dat niet het geval is, moet u de mesh overbouwen om ervoor te zorgen dat alle verbindingen worden gemaakt (en er gaan geen gegevens verloren als de verbinding wordt verbroken). Bovendien is het belangrijk om te begrijpen dat mesh-netwerken het niet goed doen in dynamische RF-omgevingen. Waarom? Omdat alles wat een fysiek object zou kunnen belemmeren om te reizen, ook een RF kan blokkeren. Technologie kan helpen bij het decoderen van sommige geblokkeerde signalen, maar beweging kan nog steeds interfereren.

Straatverlichting en elektriciteitsmeters in stedelijke gebieden kunnen goed werken met mesh-netwerken en werken dus voor ZigBee-toepassingen (en andere mesh-technologieën). Er zijn echter enkele toepassingen die beter geschikt zijn voor een low-power, wide-area (LPWA) stertopologienetwerk. Hier zijn voorbeelden van vier van dergelijke toepassingen.

4 Zigbee-toepassingsvoorbeelden (die mogelijk het verkeerde protocol gebruiken)

Parkeersensoren

Waarom werkt dit niet? Omdat bewegende voertuigen een dynamische RF-omgeving creëren en de knooppunten doorgaans niet gelijkmatig zijn verdeeld of te ver uit elkaar liggen om effectief te zijn.

Een voorbeeld van het uitvallen van mesh-netwerken is wanneer ze worden gebruikt met parkeersensoren in de grond. Deze sensoren bevinden zich in een zeer uitdagende RF-omgeving - dit is waarom:

• De sensoren zijn begraven (dus zeer laag bij de grond).
• De sensoren communiceren meestal met een repeater of gateway op een lichtmast.
• De sensoren moeten zeer batterij-efficiënt zijn, dus ze zijn niet duur in onderhoud.

Deze omgeving is een uitdaging, want als een parkeerplaats bovenop een van de sensoren parkeert, kan het verschil in het linkbudget van 20-30 dB of meer zijn. Om een ​​ZigBee-protocol te laten werken, moet je al die dB in de linkmarge weer inbouwen, waardoor je extra repeaters nodig hebt om je netwerk mogelijk te maken. Dit leidt niet alleen tot een complexere mesh, maar kan ook veel duurder zijn. Deze dynamische RF-omgevingen zijn dus veel beter geschikt voor een stertopologienetwerk.

Verkeerslichten in niet-stedelijke gebieden

Waarom werkt dit niet? Omdat de punten waar u gegevens vandaan probeert te halen doorgaans te ver uit elkaar liggen.

Je kunt bouw een mesh-netwerk om deze specifieke toepassing af te handelen, maar het werkt niet altijd goed - en het is zeker niet kosteneffectief. Als u verkeerslichten wilt gebruiken die een paar kilometer van elkaar verwijderd zijn met behulp van ZigBee-technologie, moeten repeaters op lichtmasten worden geplaatst om de lichten te laten verbinden. Als je andere technologie zou gebruiken met een groter linkbudget, zou je de lichtmasten kunnen aansluiten met minder toegangspunten of repeaters, waardoor het totale budget van het netwerk wordt verlaagd.

Gebouwcontrolesystemen

Waarom werkt dit niet? Omdat bewegende apparatuur en mensen de mesh kunnen verstoren.

Veel mensen denken misschien dat een gebouw statisch is, maar dat is niet per se het geval. Er zijn voortdurend mensen en apparatuur in beweging in en rond een gebouw. Wanneer het gebouw is ontworpen, kun je (in theorie) eenvoudig een mesh ontwerpen en bepalen waar je repeaters plaatst. Maar in de praktijk veranderen gebouwen in de loop van de tijd en kunnen ook de vorm en het gebruik van gebouwen veranderen. Als u bijvoorbeeld begint met een open kantoorplan, maar dit bijwerkt naar een gesloten kantoorplan met cellen, werkt de oorspronkelijke mesh mogelijk niet op dezelfde manier. Dit dwingt je om het netwerk opnieuw te ontwerpen.

Activa bijhouden

Waarom werkt dit niet? Want als het ding dat je volgt constant in beweging is, kun je je ZigBee-applicatie niet altijd nauwkeurig ontwerpen.

Voor het volgen van activa buitenshuis met alomtegenwoordige dekking, is mobiel in combinatie met GPS een goede optie. Het enige probleem is dat mobiele apparaten erg veel stroom verbruiken, dus toepassingen op batterijen zullen niet lang meegaan. Als u activa volgt in een beperkte ruimte, kan het gebruik van een LPWAN-stertopologie zoals Symphony Link een goede oplossing zijn. Als je bijvoorbeeld iets probeert te volgen op een stuk van vier vierkante mijl van een ranch, is het moeilijk om een ​​gaas te bouwen dat het zal bedekken. Het is echter vrij eenvoudig om een ​​Symphony-gateway op te zetten die dat gedeelte (en meer) dekt.

Tot slot

Veel IoT-toepassingen zijn erg populair geworden door ZigBee, WiFi en de nieuwkomer Thread. Het idee van een mesh-netwerk is de afgelopen vijf tot zeven jaar erg populair geweest, hoewel veel bedrijven het hebben overgenomen omdat er geen andere keuze was . Veel radiotechnologieën met laag vermogen die tegenwoordig op de markt komen, zijn speciaal ontworpen voor IoT, en voor veel toepassingen is een mesh-topologie niet de beste keuze. Zorg ervoor dat u uw huiswerk doet voordat u een mesh- of sternetwerk voor uw toepassing kiest.