Green Power es una solución de bajo consumo energético de la Alianza ZigBee. La especificación está incluida en el estándar ZigBee 3.0 y es ideal para dispositivos que requieren funcionamiento sin batería o con un consumo energético muy bajo.
Una red GreenPower básica consta de los siguientes tres tipos de dispositivos:
- Dispositivo de Energía Verde (GPD)
- Un proxy Z3 o un proxy GreenPower (GPP)
- Un disipador de energía verde (GPS)
¿Qué son? Véase a continuación:
- GPD: dispositivos de bajo consumo que recopilan información (por ejemplo, interruptores de luz) y envían tramas de datos GreenPower;
- GPP: Un dispositivo proxy GreenPower que admite tanto las funciones de red estándar ZigBee3.0 como las tramas de datos GreenPower para reenviar datos GreenPower desde dispositivos GPD a dispositivos de destino, como dispositivos de enrutamiento en redes ZigBee3.0;
- GPS: Un receptor de energía verde (como una lámpara) capaz de recibir, procesar y transmitir todos los datos de energía verde, así como capacidades de red estándar zigBee.
Las tramas de datos Green Power, más cortas que las tramas de datos ZigBee Pro habituales, permiten que las redes ZigBee 3.0 transmitan las tramas de datos Green Power de forma inalámbrica durante un período más corto y, por lo tanto, consuman menos energía.
La siguiente figura muestra la comparación entre las tramas ZigBee estándar y las tramas Green Power. En aplicaciones reales, la carga útil de Green Power contiene una menor cantidad de datos, principalmente información como la de interruptores o alarmas.
Figura 1. Tramas ZigBee estándar.
Figura 2, Marcos de energía verde
Principio de interacción de la energía verde
Antes de poder utilizar GPS y GPD en una red ZigBee, el dispositivo receptor (GPS) y el GPD deben estar emparejados, y el GPS debe saber qué tramas de datos de Green Power recibirá el GPD. Cada GPD puede emparejarse con uno o más GPS, y cada GPS con uno o más GPD. Una vez completada la depuración del emparejamiento, el GPP (proxy) almacena la información de emparejamiento en su tabla de proxy y el GPS la almacena en su tabla de recepción.
Los dispositivos GPS y GPP se conectan a la misma red ZigBee.
El dispositivo GPS envía un mensaje ZCL para escuchar la conexión del dispositivo GPD e indica al GPP que lo reenvíe si se conecta algún GPD.
El GPD envía un mensaje de puesta en servicio conjunto, que es capturado por el receptor GPP y también por el dispositivo GPS.
GPP almacena información de emparejamiento de GPD y GPS en su tabla proxy.
Cuando el GPP recibe datos del GPD, el GPP envía los mismos datos al GPS para que el GPD pueda reenviar los datos al GPS a través del GPP.
Aplicaciones típicas de la energía verde
1. Usa tu propia energía
El interruptor puede funcionar como sensor para indicar qué botón se pulsó, lo que simplifica enormemente su uso y lo hace más flexible. Los sensores de interruptor basados en energía cinética se pueden integrar con numerosos productos, como interruptores de luz, puertas y ventanas, manijas, cajones y mucho más.
Estos sensores se activan con los movimientos cotidianos de la mano del usuario al presionar botones, abrir puertas y ventanas o girar manijas, y mantienen su eficacia durante toda la vida útil del producto. Pueden controlar automáticamente las luces, la ventilación o alertar sobre situaciones inesperadas, como intrusos o ventanas que se abren sin previo aviso. Las aplicaciones de estos mecanismos operados por el usuario son infinitas.
2. Conexiones industriales
En aplicaciones industriales donde las líneas de montaje de maquinaria se utilizan intensivamente, la vibración y el funcionamiento continuos dificultan y encarecen el cableado. Es fundamental poder instalar pulsadores inalámbricos en ubicaciones convenientes para los operarios, especialmente cuando se trata de seguridad. Un interruptor eléctrico, que puede colocarse en cualquier lugar y no requiere cables ni baterías, es la solución ideal.
3. Disyuntor inteligente
Existen muchas limitaciones en las especificaciones de diseño de los interruptores automáticos. Los interruptores automáticos inteligentes que utilizan corriente alterna a menudo no se pueden implementar debido al espacio limitado. Los interruptores automáticos inteligentes que capturan energía de la corriente que los atraviesa pueden aislarse de su función, lo que reduce el espacio que ocupan y disminuye los costos de fabricación. Los interruptores automáticos inteligentes monitorean el consumo de energía y detectan condiciones anormales que podrían causar fallas en los equipos.
4. Vivienda independiente asistida
Una gran ventaja de las casas inteligentes, especialmente para las personas mayores que necesitan atención integral en su día a día, es que estos dispositivos, en particular los sensores especializados, ofrecen mucha comodidad tanto a los ancianos como a sus cuidadores. Los sensores se pueden colocar sobre el colchón, en el suelo o llevar puestos. Gracias a ellos, las personas pueden permanecer en sus hogares entre 5 y 10 años más.
Los datos se conectan a la nube y se analizan para alertar a los cuidadores cuando se presentan ciertos patrones y condiciones. La fiabilidad absoluta y la ausencia de necesidad de cambiar las baterías son características de este tipo de aplicación.
Fecha de publicación: 12 de octubre de 2021