Green Power est une solution basse consommation de la ZigBee Alliance. Cette spécification, contenue dans la norme ZigBee 3.0, est idéale pour les appareils nécessitant une alimentation sans batterie ou une consommation très faible.
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)
Que sont-ils ? Voir ci-dessous :
- GPD : appareils basse consommation qui collectent des informations (par exemple, des interrupteurs) et envoient des trames de données GreenPower ;
- GPP : un périphérique proxy GreenPower qui prend en charge à la fois les fonctions réseau standard ZigBee3.0 et les trames de données GreenPower pour transmettre les données GreenPower des périphériques GPD aux périphériques cibles, tels que les périphériques de routage dans les réseaux ZigBee3.0 ;
- GPS : un récepteur d'énergie verte (tel qu'une lampe) capable de recevoir, de traiter et de transmettre toutes les données d'énergie verte, ainsi que des capacités de mise en réseau standard ZigBee.
Trames de données Green Power, plus courtes que les trames de données ZigBee Pro habituelles, les réseaux ZigBee3.0 permettent aux trames de données Green Power d'être transmises sans fil pendant une durée plus courte et donc de consommer moins d'énergie.
La figure suivante compare les trames ZigBee standard et les trames Green Power. Dans les applications réelles, la charge utile Green Power contient une quantité de données plus faible, transportant principalement des informations telles que les commutateurs ou les alarmes.
Figure 1 Cadres ZigBee standard
Figure 2, Cadres d'énergie verte
Principe d'interaction de l'énergie verte
Avant de pouvoir utiliser le GPS et le GPD dans un réseau ZigBee, le GPS (récepteur) et le GPD doivent être appairés, et un GPS (récepteur) du réseau doit être informé des trames de données Green Power que le GPD recevra. Chaque GPD peut être appairé avec un ou plusieurs GPS, et chaque GPS peut être appairé avec un ou plusieurs GPD. Une fois le débogage de l'appairage terminé, le GPP (proxy) enregistre les informations d'appairage dans sa table proxy et le GPS enregistre les informations d'appairage dans sa table de réception.
Les appareils GPS et GPP rejoignent le même réseau ZigBee
L'appareil GPS envoie un message ZCL pour écouter l'arrivée de l'appareil GPD et indique au GPP de le transmettre si un GPD arrive.
Le GPD envoie un message de mise en service joint, qui est capturé par l'écouteur GPP et également par le périphérique GPS
GPP stocke les informations de couplage GPD et GPS dans sa table proxy
Lorsque le GPP reçoit des données du GPD, le GPP envoie les mêmes données au GPS afin que le GPD puisse transmettre les données au GPS via le GPP
Applications typiques de l'énergie verte
1. Utilisez votre propre énergie
L'interrupteur peut être utilisé comme capteur pour signaler le bouton actionné, ce qui simplifie considérablement son utilisation et la rend plus flexible. Les capteurs à énergie cinétique peuvent être intégrés à de nombreux produits, tels que les interrupteurs d'éclairage, les portes, les fenêtres, les poignées de porte, les tiroirs, etc.
Ils sont alimentés par les mouvements quotidiens de la main de l'utilisateur : appuyer sur des boutons, ouvrir des portes et des fenêtres ou tourner des poignées, et restent efficaces tout au long de leur durée de vie. Ces capteurs peuvent contrôler automatiquement l'éclairage, l'évacuation de l'air ou alerter en cas d'imprévu, comme une intrusion ou l'ouverture inopinée de poignées de fenêtre. Les applications de ces mécanismes actionnés par l'utilisateur sont infinies.
2. Connexions industrielles
Dans les applications industrielles où les chaînes de montage sont fortement sollicitées, les vibrations et le fonctionnement continus rendent le câblage difficile et coûteux. Il est important de pouvoir installer des boutons sans fil à des endroits pratiques pour les opérateurs, notamment en matière de sécurité. Un interrupteur électrique, pouvant être placé n'importe où et ne nécessitant ni fil ni pile, est idéal.
3. Disjoncteur intelligent
Les spécifications esthétiques des disjoncteurs présentent de nombreuses limitations. Les disjoncteurs intelligents fonctionnant sur courant alternatif sont souvent impossibles à réaliser en raison du manque d'espace. Les disjoncteurs intelligents captant l'énergie du courant qui les traverse peuvent être isolés de la fonction disjoncteur, réduisant ainsi l'encombrement et les coûts de fabrication. Les disjoncteurs intelligents surveillent la consommation d'énergie et détectent les anomalies susceptibles de provoquer une panne de l'équipement.
4. Résidences pour personnes autonomes assistées
L'un des principaux avantages des maisons intelligentes est notamment pour les personnes âgées qui ont besoin de multiples sources de soins au quotidien. Ces appareils, notamment les capteurs spécialisés, offrent un confort considérable aux personnes âgées et à leurs aidants. Les capteurs peuvent être placés sur un matelas, au sol ou portés directement sur le corps. Grâce à eux, les personnes peuvent rester chez elles 5 à 10 ans de plus.
Les données sont connectées au cloud et analysées pour alerter les soignants lorsque certains schémas et conditions se produisent. Ce type d'application se caractérise par une fiabilité absolue et l'absence de remplacement des piles.
Date de publication : 12 octobre 2021