Green Power est une solution basse consommation proposée par l'Alliance ZigBee. Cette spécification, incluse dans la norme ZigBee 3.0, est idéale pour les appareils fonctionnant sans batterie ou consommant très peu d'énergie.
Un réseau GreenPower de base se compose des trois types d'appareils suivants :
- Dispositif d'énergie verte (GPD)
- Un proxy Z3 ou un proxy GreenPower (GPP)
- Un puits d'énergie verte (GPS)
De quoi s'agit-il ? Voir ci-dessous :
- GPD : dispositifs à faible consommation qui collectent des informations (par exemple, des interrupteurs) et envoient des trames de données GreenPower ;
- GPP : Un dispositif proxy GreenPower qui prend en charge à la fois les fonctions réseau standard ZigBee3.0 et les trames de données GreenPower pour transférer les données GreenPower des dispositifs GPD vers des dispositifs cibles, tels que les dispositifs de routage dans les réseaux ZigBee3.0 ;
- GPS : Un récepteur Green Power (tel qu'une lampe) capable de recevoir, de traiter et de transmettre toutes les données Green Power, ainsi que des capacités de réseau conformes à la norme zigBee.
Les trames de données Green Power, plus courtes que les trames de données ZigBee Pro habituelles, permettent aux réseaux ZigBee 3.0 de transmettre sans fil des trames Green Power pendant une durée plus courte et consomment donc moins d'énergie.
La figure suivante compare les trames ZigBee standard et les trames Green Power. En pratique, la charge utile Green Power contient moins de données et véhicule principalement des informations telles que des interrupteurs ou des alarmes.
Figure 1 Trames ZigBee standard
Figure 2, Cadres d'énergie verte
Principe d'interaction de l'énergie verte
Avant de pouvoir utiliser un GPS et un GPD dans un réseau ZigBee, le GPS (dispositif récepteur) et le GPD doivent être appariés. Un GPS (dispositif récepteur) du réseau doit être informé des trames de données Green Power qui seront reçues par le GPD. Chaque GPD peut être apparié à un ou plusieurs GPS, et inversement. Une fois l'appairage terminé, le GPP (proxy) enregistre les informations d'appairage dans sa table de proxy et le GPS les enregistre dans sa table de réception.
Les appareils GPS et GPP rejoignent le même réseau ZigBee
Le dispositif GPS envoie un message ZCL pour détecter la connexion d'un dispositif GPD et indique au GPP de le transmettre si un dispositif GPD se connecte.
Le GPD envoie un message de mise en service de jonction, qui est capturé par l'écouteur GPP et également par l'appareil GPS.
GPP stocke les informations de couplage GPD et GPS dans sa table de proxy.
Lorsque le GPP reçoit des données du GPD, il les envoie au GPS afin que ce dernier puisse les transmettre à l'aide du GPP.
Applications typiques de l'énergie verte
1. Utilisez votre propre énergie
L'interrupteur peut servir de capteur pour indiquer quel bouton a été enfoncé, ce qui simplifie considérablement son fonctionnement et le rend plus flexible. Les capteurs d'interrupteur à énergie cinétique peuvent être intégrés à de nombreux produits, tels que les interrupteurs d'éclairage, les portes et fenêtres, les poignées de porte, les tiroirs, etc.
Fonctionnant grâce aux mouvements quotidiens de la main de l'utilisateur (appui sur des boutons, ouverture de portes et de fenêtres, rotation de poignées), ces capteurs restent opérationnels pendant toute la durée de vie du produit. Ils peuvent contrôler automatiquement l'éclairage, la ventilation ou signaler des situations inattendues, comme la présence d'intrus ou l'ouverture inopinée d'une poignée de fenêtre. Les applications de ces mécanismes actionnés par l'utilisateur sont innombrables.
2. Connexions industrielles
Dans les applications industrielles où les chaînes de montage sont fortement sollicitées, les vibrations et le fonctionnement continu rendent le câblage complexe et coûteux. Il est donc important de pouvoir installer des boutons sans fil à des endroits stratégiques pour les opérateurs, notamment pour des raisons de sécurité. Un interrupteur électrique, qui peut être placé n'importe où et ne nécessite ni fil ni pile, constitue la solution idéale.
3. Disjoncteur intelligent
Les spécifications d'apparence des disjoncteurs présentent de nombreuses limitations. Les disjoncteurs intelligents fonctionnant en courant alternatif sont souvent impossibles à réaliser en raison du manque d'espace. Les disjoncteurs intelligents qui récupèrent l'énergie du courant qui les traverse peuvent être dissociés de la fonction de disjoncteur, ce qui permet de réduire l'encombrement et les coûts de fabrication. Les disjoncteurs intelligents surveillent la consommation d'énergie et détectent les anomalies susceptibles d'entraîner une panne d'équipement.
4. Résidences autonomes assistées
Un avantage majeur des maisons intelligentes réside dans leur capacité à simplifier la vie des personnes âgées, notamment celles qui ont besoin de multiples formes d'assistance au quotidien. Ces dispositifs, en particulier les capteurs spécialisés, peuvent leur apporter un confort considérable, ainsi qu'à leurs aidants. Les capteurs peuvent être placés sur un matelas, au sol ou portés directement sur le corps. Grâce à eux, les personnes âgées peuvent prolonger leur séjour à domicile de 5 à 10 ans.
Les données sont transmises au cloud et analysées afin d'alerter les soignants en cas de comportements ou de situations spécifiques. Ce type d'application se distingue par une fiabilité absolue et l'absence de besoin de remplacer les piles.
Date de publication : 12 octobre 2021