Технология ZigBee - Разработка вычислительной системы для автоматизации жилого помещения с использованием системы умный дом

Система предоставляет широкие возможности по управлению освещением: как в сценарном, так и в оперативном вариантах. Управление освещением основано на сети беспроводных управляющих устройств (так называемых "узлов"). Каждый из таких узлов включает в себя один диммер на 220В, один симисторный коммутатор на 220 В и два универсальных управляющих выхода "с открытым коллектором". Кроме того, узел имеет два входа для снятия информации с каких-либо датчиков. Например, это могут быть датчики присутствия для организации "Умных выключателей". К узлу также подводятся провода от местного выключателя и от диммерной панели.

Один узел может управлять:

Одной группой света с возможностью плавного изменения яркости (с диммированием).

Одной группой света без диммирования.

Двумя дополнительными нагрузками (например, группой розеток и нагревателем).

технология zigbee

Рисунок 2.6 Технология ZigBee

В системе может быть до тридцати узлов, то есть можно иметь до тридцати независимых групп света с диммированием, до тридцати групп света без диммирования, и еще можно управлять шестьюдесятью какими-либо электрическими приборами. Также можно снимать информацию с шестидесяти независимых датчиков. Благодаря узлам реализуется как местное управление светом с выключателя и диммерной панели, так и централизованное управление с блока управления системой. Узлы получают различные команды от блока управления "по воздуху", с помощью радиосигналов с частотой 2,4 ГГц. Для передачи команд используется самый современный протокол обмена ZigBee.

Протокол ZigBee - это сетевой протокол. Команды от блока управления на требуемый узел могут передаваться через промежуточные узлы, причем оптимальный путь доставки команд система определяет сама. Это добавляет ей надежности. Если какой-либо промежуточный узел вышел из строя, команды все равно будут доходить через другие узлы. Благодаря сетевой структуре можно передавать команды на большие расстояния при небольшой мощности передатчиков на узлах. Сеть позволяет делать до десяти ретрансляций сигнала между узлами, что означает десятикратное увеличение расстояния. Бывают узлы двух типов: с дальностью до 30 метров и до 100 метров. Благодаря комбинации узлов разных типов можно покрывать достаточно большие площади, в том числе целые многоквартирные дома или большие производственные помещения. Сеть передачи информации закрыта для постороннего проникновения. Вся информация передается в зашифрованном виде, ключи шифрования недоступны и не подбираемы, т. к. имеют длину 128 бит.

Кроме того, благодаря применению современных методов цифрового кодирования сигналов достигается исключительная помехозащищенность передаваемой информации. Конструктивно узлы представляют из себя круглую печатную плату диаметром 60 мм. Узлы могут монтироваться внутрь уже существующих распределительных коробок. Если электромонтаж сделан правильно, в распределительных коробках уже есть все необходимые провода, и для установки узла достаточно просто их к нему подключить. Нужны следующие провода: входящая фаза, ноль, провода групп нагрузок, провода от выключателей и/или от диммерной панели. Оперативное управление светом.

Включить требуемую группу света или изменить ее яркость можно как с обычных настенных выключателей или диммеров, так и более удобным способом: с радиопультов. Имея в руках радиопульт, можно управлять любым светильником в доме, не сходя с места. Также доступны розетки и нагреватели. Сценарное управление светом.

Благодаря сценариям свет может использоваться в самых разных случаях:

    1. Для перестройки всех электрических приборов в связи с какой-либо ситуацией (уход из дома, приход, отбой, и т. д.). В этом случае одним действием запускается сразу множество процессов - нужные светильники включаются или выключаются, на других выставляется нужная яркость, включаются или выключаются нужные розетки, включаются или выключаются нужные нагреватели, опускаются или поднимаются жалюзи, и т. д. 2. Совместно с системой охраны. После срабатывания охранных датчиков свет может помочь прогнать злоумышленника. Можно сделать так, что весь свет в доме внезапно начнет угрожающе мигать. Совместно с сиренами и голосом хозяина это вызывает инстинктивное желание как можно быстрее убежать. 3. "Умные выключатели". Свет может включаться только тогда, когда кто-либо находится в помещении. Для этого требуются датчики присутствия. Когда такой датчик срабатывает, система включает заданные группы света на заданное время. Если в течении этого времени датчик больше не срабатывает, свет выключается. Если же датчик продолжает оповещать о присутствии человека, свет продолжает гореть. Всего в системе может быть организовано до 29 таких "Умных выключателей". "Детский свет". Свет в детской комнате может медленно, незаметно для глаз гаснуть. Это помогает спокойно заснуть. Одновременно на время угасания света блокируются местные выключатели и диммеры, т. е. ребенок не сможет самостоятельно включить свет. 5. Световое оповещение о звонках. При входящих телефонных звонках или звонках в домофон могут включаться или начинать мигать заданные группы света. Это может быть актуально либо когда люди отдыхают и недопустимы звонки, либо когда в помещении шумно и эти звонки не слышны. Либо для слабослышащих людей. Можно сделать так, что при разных событиях будут зажигаться разные группы света. Например, при звонках с одних номеров телефонов будет мигать одна группа, при звонках с других номеров - другая. 6. Светлое просыпание. Можно задать совместно с будильником еще и включение или моргание заданной группы света (например, люстры в спальне). В системе имеется десять будильников, которых может хватить на всех обитателей дома. 7. Свет по расписанию. Свет может включаться и выключаться циклически, каждый день в заданное время. Благодаря этому можно подсвечивать подходы к дому только ночью или обеспечить автоматическое включение и выключение подсветки аквариума.

Похожие статьи




Технология ZigBee - Разработка вычислительной системы для автоматизации жилого помещения с использованием системы умный дом

Предыдущая | Следующая