Co to jest zigbee? Czy warto stosować zigbee 3.0 w oświetleniu LED? - Sprawdź na czym polega fenomen tego systemu.
Zacznijmy może od tego co to jest zigbee, to międzynarodowy standard oparty na topologii kraty... zaraz... Zacznijmy od początku - powiedzmy, że kupiliśmy trochę źródeł światła LED opartych na protokole Zigbee 3.0, a nasza partnerka dopytuje, co to jest? Ty już wiesz jak to się skończy... a powyższe tłumaczenie oparte o klasyczną definicję nic by nie zmieniło, bo i tak wydajesz pieniądze na bezsensowne technologiczne nowinki...przecież ta kolorowa taśma LED COB, nie była wcale Ci potrzebna :) Potraktujcie to oczywiście jako żart. Zatem, jeśli mielibyśmy wytłumaczyć prostym zdaniem, to brzmiałoby ono następująco - Zigbee, to taka łączność bezprzewodowa jak np. wifi tylko nieco lepsza i usprawiona, a dlaczego? wszystko co istotne, znajdziecie Państwo poniżej.
Jakie było początkowe założenie systemu Zigbee? Pomysłodawcy chcieli stworzyć międzynarodowy standard pozwalający komunikować się z jak najszerszą grupą produktów typu smart i trzeba przyznać, że im się to udało. Otóż na rynku oświetlenia LED system ten, istnieje już od ponad 20 lat a pierwsze produkty pojawiły się ponad 15 lat temu. Natomiast w 2016 przeszła sporą aktualizację, która skupiła się na aplikacjach IoT, co skutkowało powstaniem protokołu 3.0, który możemy zobaczyć np. w sterownikach LED czy pozostałych urządzeniach. Są one oznaczane po prostu jako Zigbee 3.0. Ustandaryzowało to cały system, pozwalając na wspólną komunikacje urządzeń miedzy sobą. To właśnie zigbee 3.0 pozwala na taką ingerencję wspólnych urządzeń ze sobą.
Większość z produktów w branży oświetlenia LED, doczekało się swoistego wykorzystania tej łączności, przynosząc dla nas wiele korzyści. Znajdziemy tu takie produkty jak - sterowniki do led zigbee, żarówki led zigbee, plafony led zigbee czy nawet zewnętrze oświetlenie LED takie jak oprawy ogrodowe zigbee. Natomiast największy prym wiedzie w automatyce domowej, gdzie dwustronna komunikacja odgrywa kluczową rolę. Wszystkie wymienione wyżej produkty, można zespolić razem z tym systemem i cieszyć się wspólnym sterowaniem. Co zatem przemawia na korzyść sterowania zigbee 3.0?
Dlaczego warto stosować zigbee 3.0 w oświetleniu LED? - najważniejsze cechy i atuty systemu
Poznaliśmy nieco historii tego systemu i możliwości zastosowań w instalacjach LED. Skupmy się zatem na najważniejszych cechach zigbee 3.0. Pozwolą Wam one na dokonanie większej analizy tego systemu komunikacji. Co za nim przemawia?
Niskie zużycie energii
Niski koszt energii przekłada się na dłuższą żywotność urządzeń zasilanych bateryjnie. Odgrywa to więc kluczową rolę w ekologii i naszych portfelach. Nasze piloty radiowe LED, wspierane przez zigbee nam się również odpłacą większą żywotnością.
Duża ilość przypisanych urządzeń
Maksymalna ilość urządzeń w sieci to 100szt. Niezależnie czy są to sterowniki zigbee do taśm LED, oprawy oświetleniowe zigbee czy urządzenia automatyki domowej
Łatwa obsługa
Jeśli mamy główną bramkę zigbee 3.0, to wystarczy podłączyć urządzenie i połączyć się z aplikacją tuya. Instalacja i obsługa systemu jest maksymalnie ułatwiona.
Łatwa rozbudowa o kolejne elementy
Wystarczy dołączyć kolejne urządzenie i przypisać ją do sieci. Jeśli urządzenie będzie zasilane 230V, zyskamy dodatkową funkcję jako wzmacniacz sygnału. Chcemy sterować oprawą LED? żaden problem - po prostu ją zainstaluj jak każdą inną i ciesz się wspólnym sterowaniem.
Uwierzytelniona transmisja danych (bezpieczeństwo przesyłania)
Wszystkie sterowniki zigbee 3.0 są oparte na szyfrze symetrycznym, które skutecznie chronią nasze dane. Bezpieczeństwo zigbee 3.0 oparte jest na szyfrowaniu AES-128bit. Co prawda nie jest to najnowsza klasa szyfrowania lecz potrzebna ogromnej mocy obliczeniowej by taki szyfr złamać. Zakładając ze produkty oparte na technologii zigbee, będą dedykowane raczej po to by zwiększyć komfort użytkowania (mam na myśli chociażby sterowanie światłem LED) a nie chronić nasze dane, to w zupełności jest to bezpieczny system w użytkowaniu
Szeroki zasięg transmisji
Z uwagi na komunikacje opartą na topologii siatki, możemy rozszerzyć zasięg komunikacji do 100 metrów, wystarczy umiejscowić w obrębie 10 metrów od odstępu a urządzenie to, zadziała jak wzmacniacz sygnału dla naszej instalacji. Jak działa taka komunikacja? Poniżej pokrótce postaram się to opisać.
Przystępna cena urządzeń obsługujących standard ZigBee
W zasadzie, są one bardzo zbliżone do normalnych produktów, a czasem nawet w tej samej cenie co produkty oferujące łączność za pomocą bluetooth czy wifi. Korzystając z owego artykułu warto rozważyć więc stworzenie instalacji opartej na tym systemie.
Jak zigbee 3.0 łączy się ze urządzeniami? - wyjaśnienie topologii sieci opartej na siatce
Co to jest zatem komunikacja mesh? Aby dobrze wyjaśnić topologie sieci, na której oparta jest technologia zigbee 3.0, przedstawie trzy główne urządzenia, które wpływają na łączność danych urządzeń, znajdujących się w jej sieci.
Główna centrala (często nazywana również koordynatorem) -To nic innego jak bramki zigbee 3.0, kluczowym aspektem jest fakt, żeby była ona otwarta, pozwoli to na skuteczną rozbudowę instalacji w przyszłości. Zatem jest to początkowy węzeł w sieci.
Wzmacniacz sygnału (nazywany routerem) - To kolejne urządzenia w sieci, tworzące rozgałęzienia w łączności, takim wzmacniaczem sygnału może być np ściemniacz do żarówek led zigbee 3.0 bądź inne urządzenie zasilane napięciem sieci 230V.
Urządzenia końcowe (inaczej wykonawcze) - czyli urządzenia zasilane bateryjnie takie jak czujniki ruchu zigbee 3.0 czy piloty radiowe zigbee. Korzystają one ze stworzonego zasięgu wyżej wymienionych urządzeń i stabilnie pracują, lecz nie przekazują tego sygnału dalej.
Podstawową zaletą zigbee jest jego łączność oparta na topologii sieci typu mesh. Co to takiego? Komunikacja typu mesh (potocznie zwana technologią kraty) to wykorzystywana przez produkty zigbee 3.0, siatka połączenia zapewniająca przesył danych w obrębie wszystkich urządzeń wspieranych przez ten typ łączności. Oznacza to ze niemal każde urządzenie pracuje w tym układzie jako wzmacniacz sygnału, pozwalający na wspólną wymianę danych. A gdy któryś z nich ulegnie awarii, nie wpłynie to bezpośrednio na jego łączność.
- Topologia sieci star (gwiazdy) - Czyli najbardziej nam znana topologia sieci, charakteryzuje się jednym urządzeniem koordynującym (którym zazwyczaj jest router), do którego pozostałe urządzenia się bezpośrednio łączą. Prosty i sprawdzony układ, lecz z jedną istotną wadą - Jeśli to urządzenie ulegnie awarii, cała sieć pada. Topologia ta często spotykana jest w starego typu urządzeniach opartych na technologii bluetooth.
- Topologia sieci tree (drzewa) - Oparta na zasadzie "głównego korzenia" i wychodzących z niego "gałęzi" czyli sieci hierarchicznej, gdzie każdy router ma swoją odnogę. W tego typu sieciach urządzenia końcowe są na końcu węzła, więc bardzo często występują opóźnienia w sterowaniu, przez co rzadko nadaje się do dwustronnej komunikacji.
- Topologia sieci mesh (kraty) - Wykorzystywana przez omawiany protokół zigbee 3.0 Jak sama nazwa wskazuje, jest to tak zwana siatka, która pozwala na wzajemną wymianę danych między urządzeniami. Powoduje to doskonałe funkcjonowanie takiej instalacji, przez co wymiana dwukierunkowa ma dobre pole do popisu. Typologia siatkowa nie jest hierarchiczna. Tutaj każde urządzenie może się komunikować z innym – bezpośrednio albo za pomocą urządzenia pośredniczącego. Ta cecha poprawia funkcjonalność systemu, dlatego uznaje się, że to najlepszy typ organizacji sieci ZigBee.
Jak zigbee 3.0 wypada na tle wifi czy bluetooth? - Porównanie komunikacji zigbee 3.0
- Czy zigbee jest lepsze niż wifi? - porównanie różnych systemów łączności.
Natychmiastowy dostęp do sieci, to na tle wifi - wiodący prym atut. Aby uzyskać dostęp do np. sterownika LED za pomocą wifi, urządzenia otrzymujące sygnał poprzez tą drogę jednak potrzebują "chwili" na uruchomienie, co może być kłopotliwe w przypadku zastosowania różnego rodzaju czujników ruchu do oświetlenia led. Ponadto w celu rozszerzenia zasięgu komunikacji w wifi, musimy stosować dodatkowe wzmacniacze sygnału, a to generuje kolejne koszty i wpływa na stabilność sieci.
- Czy bluetooth może konkurować z zigbee? - porównanie różnych systemów łączności.
Zasięg komunikacji, to kluczowy aspekt, który przemawia na korzyść systemu zigbee 3.0. Otóż różnica na tym polu jest kolosalna - protokół zigbee oferuje aż 100 metrów zasięgu, a sam bluetooth 10 metrów, różnica jest więc niepodważalna. System ten sprawdzi się wiec bardziej w urządzeniach przenośnych niż instalacji oświetlenia LED.
- Jak zigbee wypada na tym tle Z-Wave? - porównanie różnych systemów łączności.
Tu raczej zigbee nie przebije się na mocno jak w przypadku dwóch powyższych zestawień. Na pewno warto wspomnieć, że zigbee nie wpływa na zakłócenia sieci wifi oraz produkty są dużo tańsze niż w przypadku Z-Wave. Wydawać się również może, że na rynku większa ilość produktów w tym sterowników do led czy samych opraw LED opartych jest właśnie na komunikacji zigbee.
Czy warto stosować produkty oświetlenia LED oparte na zigbee 3.0? - Sterowanie z wykorzystaniem zigbee 3.0
Osobiście myślę, że tak, szczególnie w aspekcie stworzenia prostego i taniego systemu pozwalającego na sterowanie oświetleniem LED. Jak wspomniałem na samym początku, łączność tą znajdziemy w takim produktach jak oprawy LED zigbee 3.0, ściemniacze LED zigbee czy żarowki led zigbee 3.0. Tak więc pełna gama od wewnętrznych urządzeń LED po zewnętrzne oprawy ogrodowe LED. Warto wspomnieć ze wiele światowych marek korzysta z dobrodziejstw komunikacji zigbee 3.0. Jakie to firmy? - Philips, Siemens, Samsung, Amazon czy Bosch. Co to oznacza? Myślę, że to dobry wyznacznik jakości i użyteczności tego systemu. Ponadto wsparcie przez tak duże marki i inwestowanie w zigbee 3.0 może skutecznie wpłynąć na rozwój tej technologii w przyszłości. A Wy? Korzystacie już ze sterowników LED zigbee? czy dopiero planujecie ich zakup? Dajcie znać w komentarzach.