O que é ZigBee Green Power?

Green Power é uma solução de baixo consumo de energia da ZigBee Alliance. A especificação está contida no padrão ZigBee 3.0 e é ideal para dispositivos que não requerem bateria ou que consomem muito pouca energia.

Uma rede GreenPower básica consiste nos seguintes três tipos de dispositivos:

• Dispositivo de Energia Verde (GPD)
• Um proxy Z3 ou proxy GreenPower (GPP)
• Um dissipador de energia verde (GPS)

O que são? Veja a seguir:

• GPD: dispositivos de baixo consumo de energia que coletam informações (ex: interruptores de luz) e enviam quadros de dados GreenPower;
• GPP: Um dispositivo proxy GreenPower que suporta tanto as funções de rede padrão ZigBee3.0 quanto os quadros de dados GreenPower para encaminhar dados GreenPower de dispositivos GPD para dispositivos de destino, como dispositivos de roteamento em redes ZigBee3.0;
• GPS: Um receptor de Energia Verde (como uma lâmpada) capaz de receber, processar e transmitir todos os dados de Energia Verde, além de possuir recursos de rede padrão ZigBee.

Os quadros de dados Green Power, mais curtos do que os quadros de dados ZigBee Pro usuais, permitem que as redes ZigBee 3.0 transmitam esses quadros sem fio por um período mais curto, consumindo, portanto, menos energia.

A figura a seguir mostra a comparação entre frames ZigBee padrão e frames Green Power. Em aplicações reais, a carga útil do Green Power possui uma quantidade menor de dados, transportando principalmente informações como interruptores ou alarmes.

Figura 1: Quadros ZigBee padrão

Figura 2, Estruturas de Energia Verde

Princípio de interação de energia verde

Antes que o GPS e o GPD possam ser usados ​​em uma rede ZigBee, o GPS (dispositivo receptor) e o GPD devem ser emparelhados, e um GPS (dispositivo receptor) na rede deve ser informado sobre quais quadros de dados Green Power serão recebidos pelo GPD. Cada GPD pode ser emparelhado com um ou mais GPS, e cada GPS pode ser emparelhado com um ou mais GPD. Após a conclusão da depuração do emparelhamento, o GPP (proxy) armazena as informações de emparelhamento em sua tabela de proxy e o GPS armazena o emparelhamento em sua tabela de recebimento.

Dispositivos GPS e GPP se conectam à mesma rede ZigBee.

O dispositivo GPS envia uma mensagem ZCL para detectar a entrada de um dispositivo GPD e informa ao GPP para encaminhá-la caso algum GPD se conecte.

O GPD envia uma mensagem de comissionamento de junção, que é capturada pelo ouvinte GPP e também pelo dispositivo GPS.

O GPP armazena informações de emparelhamento GPD e GPS em sua tabela proxy.

Quando o GPP recebe dados do GPD, o GPP envia os mesmos dados para o GPS, para que o GPD possa encaminhar os dados para o GPS através do GPP.

Aplicações típicas da energia verde

1. Use sua própria energia

O interruptor pode ser usado como um sensor para indicar qual botão foi pressionado, simplificando bastante o seu funcionamento e tornando-o mais flexível. Sensores de interruptor baseados em energia cinética podem ser integrados a diversos produtos, como interruptores de iluminação, maçanetas de portas e janelas, gavetas e muito mais.

Eles são acionados pelos movimentos diários das mãos do usuário, como pressionar botões, abrir portas e janelas ou girar maçanetas, e permanecem eficazes durante toda a vida útil do produto. Esses sensores podem controlar automaticamente luzes, exaustão de ar ou alertar sobre situações inesperadas, como intrusos ou maçanetas de janelas que se abrem sem aviso prévio. As aplicações para mecanismos operados pelo usuário são inúmeras.

2. Conexões Industriais

Em aplicações industriais onde linhas de montagem de máquinas são utilizadas intensivamente, a vibração e a operação contínuas tornam a fiação difícil e cara. É importante poder instalar botões sem fio em locais convenientes para os operadores de máquinas, especialmente quando se trata de segurança. Um interruptor elétrico, que pode ser colocado em qualquer lugar e não requer fios nem baterias, é ideal.

3. Disjuntor Inteligente

Existem muitas limitações nas especificações de aparência dos disjuntores. Disjuntores inteligentes que utilizam corrente alternada (CA) muitas vezes não podem ser implementados devido ao espaço limitado. Disjuntores inteligentes que capturam a energia da corrente que os atravessa podem ser isolados da função de disjuntor, reduzindo a área ocupada e os custos de fabricação. Disjuntores inteligentes monitoram o consumo de energia e detectam condições anormais que podem causar falhas no equipamento.

4. Vida Independente Assistida

Uma grande vantagem das casas inteligentes, especialmente para idosos que precisam de múltiplas fontes de assistência no seu dia a dia, é a praticidade que esses dispositivos, principalmente sensores especializados, podem trazer tanto para os idosos quanto para seus cuidadores. Os sensores podem ser colocados no colchão, no chão ou usados ​​diretamente no corpo. Com eles, as pessoas podem permanecer em suas casas por mais 5 a 10 anos.

Os dados são conectados à nuvem e analisados ​​para alertar os cuidadores quando determinados padrões e condições ocorrem. Confiabilidade absoluta e dispensa de troca de baterias são características importantes desse tipo de aplicação.