در چند سال گذشته ساخت خانه‌های هوشمند در بین افراد علاقه مند به یک موضوع داغ تبدیل شده و طرفداران زیادی پیدا کرده خانه های هوشمند علاوه بر راحتی و امنیت برای افراد خانه ، بهره وری انرژی بیشتری را در بر خواهد داشت. امروزه برای ساخت این نوع خانه ها از پروتکل زیگبی استفاده میکند. حالا برای شما سوال پیش می آید زیگبی چیست و چگونه اجرا میشود همچنین اهمیت Zigbee در دنیای امروزه چگونه است، مزیا و معایب زیگیبی و… با ما تا انتها با مقاله همراه باشید :
پروتکل Zigbee چیست؟
زیگبی پروتکلی مبتنی بر استاندارد IEEE 802.15.4 است که برای دستگاه های هوشمند که به پهنای باند زیادی نیاز ندارند استفاده میشود و در حقیقت جایگزینی برای Wi-Fi و Bluetooth محسوب میشود. بگذارید با یک مثال زیگبی را بیشتر معرفی کنیم : به طور مثال اگر یک لامپ و کلید هوشمند با قابلیت پشتیبانی از Zigbee داشته باشیم که توسط شرکت های مختلفی ساخته شده اند ، پروتکل زیگبی میتواند به عنوان استاندارد مشترک بین این دو امکان کنترل لامپ با کلید را برای کاربران فراهم کند.
محصول پیشنهادی : جهت مشاهده قفل کارتی هتلی کلیک کنید.
پروتکل Zigbee
کاربردهای تکنولوژی زیگبی چیست؟
کاربرد های پروتکل زیگبی در اتوماسیون خانگی، اتوماسیون ساختمان، کنترل صنعتی، مراقبت‌های بهداشتی و شبکه هوشمند کاربرد دارد همانطور که گفتیم پروتکل های ZigBee مناسب برای کاربرد های با مصرف توان کم و با نرخ انتقال پایین هستند. کاربرد های زیگبی را میتوان به موارد زیر خلاصه کرد:
- کنترل سیستم هوشمند در منازل و ساختمان ها : روشنایی هوشمند، کنترل سیستم‌های نظارتی، مدیریت مصرف انرژی و کنترل سیستم‌های گرمایشی، سرمایشی و تهویه
- حسگر شبکه بی سیم: که با سنسور های تکی مانند Telosb یا Tmote یا Memsic آغاز شد
- کنترل صنعتی : از این فناوری برای نظارت و کنترل فرآیندها، ردیابی استفاده میشود. به طور کلی شبکه زیگ بی هزینه ارتباطات را کاهش می‌دهد و امکان کنترل فرآیندهای صنعتی به طور پایدار را فراهم میکند.
- تشخیص جاسازی شده
- جمع آوری داده های پزشکی
- هشدار دود و ورود فرد غریبه
زیگبی در هوشمند سازی ساختمان
در خانه های هوشمند دستگاه های مختلفی با یکدیگر ارتباط برقرار کنند مثلا تنظیم روشنایی منزل به طور بهینه ، تشخیص دوربین امنیتی خانه (که مثلا با تشخیص آن درب خانه را باز کند) در این مثال‌ها، سنسورها و دوربین‌های امنیتی با چراغ‌ها و قفل درب ورودی ارتباط برقرار میکنند که این ارتباط ها میتواند با استفاده از همین پروتکل Zigbee انجام شود. پس ارتباط بین دستگاها های موجود در خانه هوشمند که اطلاعاتی مختلفی با هم رد و بدل میکند با استفاده از همین سیستم زیگبی اجرا میشود . البته همانطور که در بالا گفتیم این سیستم جایگزینی برای بلوتوث و وای فای است ، اما استفاده از بلوتوث و وای فای به علت مصرف زیاد انرژی الکتریکی، محدودیت برد و … بهتر است استفاده نشوند و جای خود را به این پروتکل زیگبی بدهند. و همچنین ممکن است دستگاه های موجود در خانواده توسط یک شرکنت و برند تولید نشده باشند و برای ایجاد ارتباط بین این دستگاه های باد برند های مختلف نیاز به یک پروتکل به اسم زیگبی داریم تا این مشکل ارتباط را حل کند.
شبکه Zigbee
همانطور که در بالا اشاره کردیم دستگاه های موجود در خانه ، ساختمان ، بیمارستان و یا هر مکان دیگرری که هوشمند هستند و از طریق پروتکل زیگبی با هم در ارتباط هستند ، در نتیجه ی اتصال این ها با هم یک شبکه ایجاد میشود و این مورد را هم باید بگوییم که تکنولوژی زیگ بی از ارتباط پوینت تو پوینت استفاده نمی‌کند چرا که در این روش اتصال دو دستگاه به یکدیگر متصل می‌شوند بلکه این پروتکل در یک شبکه Mesh کار میکند و برای ایجاد ساختمان های هوشمند مناسب است.
حالا به بررسی شبکه توری یا شبکه مش که یک شبکه محلی است میپردازیم که با استفاده از ساختار Full Mesh یا Partial Mesh پیاده‌سازی شده است. در ساختار Full Mesh، هر دستگاه الکترونیکی هوشمند در حقیقت یک گره از شبکه است که به گره های دیگر شبکه متصل میشود اما در ساختار Partial Mesh گره‌هایی وجود دارند که به همه گره‌های شبکه به طور مستقیم متصل نیستند.
در شبکه زیگبی سه نوع گره شامل هماهنگ کننده‌ها، روترها و دستگاه‌های نهایی وجود دارد همه ی این گره ها میتوانند داده ها را دریافت و ارسال کنند ولی هر کدام نقش مختلفی را در این شبکه دارند. شبکه از یک هماهنگ تشکیل شده که وظیفه مدیریت و ذخیره‌سازی داده‌های داخل شبکه را بر عهده دارد. روتر ها که گره های میانی هستند و داده را بین دستگاه ها انتقا میدهند و دستگاهای نهایی هم دستگاه های الکترونیکی کم مصرف هستند که با هماهنگ کننده ها و روترها تبادل داده دارند.
محتوا پیشنهادی : آموزش باز كردن قفل درب چوبی قدیمی
مزایا استفاده زیگبی Zigbee
مزایای پروتکل زیگ بی چیست؟
پروتکل زیگبی مزایای متعددی را برای ارتباط دستگاه‌های مختلف به ما پیشنهاد میکند. برخی از نقاط قوت هاب زیگبی عبارتند از:
- ساختار شبکه منعطف
- مصرف برق پایین
- تعمیر و نگهداری و اجرای آسان
- هزینه ی اجرای به صرفه
- پایداری و قابلیت اطمینان بالا
- امکان افزودن دستگاه جدید
- نظارت و کنترل آسان
معایب پروتکل Zigbee
به هر حال استفاده از هر تکنولوژی یک سری معایب و مزایا دارد که در ادامه به معایب پروتکل زیگبی اشاره میکنیم:
- در مقایسه با وای فای پروتکل Zigbee امنیتی کمتری دارد و برای کارهای اداری کمتر میتوان از این سیستم استفاده کرد
- برای جایگزین کردن دستگاه های خراب در این شبکه هزینه ی زیادی باید بپردازید
- سرعت کم تبادل داده.
- به علت محدودیت در پوشش شبکه، نمیتوان آن را در فضای باز استفاده کرد
راه اندازی زیگبی
برای اجرای خانه هوشمند به یک هاب زیگبی در کنار وسایلی که از این پروتکل پشتیبانی میکنند نیاز داریم. وظیفه ی هاب Zigbee در حقیقت هماهنگ کننده برای کل شبکه خانه هوشمند است و وظیفه ی کنترل دستگاها ، دریافت اطلاعات و ارسال فرمان به این دستگاه‌ها را بر عهده دارد. بعد از روشن کردن و اتصال هاب به مودم و پریز برق، یکی از نرم افزارهای برنامه مدیریت شبکه خانه هوشمند زیگبی را نصب کرده و در محیط برنامه میتوانید هاب، سنسورها، لامپ و غیره را اضافه کنید. و دستورات را برای آن تعریف کنید مثلا در صورتی که سنسور درب ورودی، سیگنال باز شدن داد، لامپ راهرو روشن شود یا مثلا زمانی که رطوبت به سطحی برسد سیستم تهویه روشن شود. یا مثلا با توجه به زمان خواب میتوان شرایطی تعریف کرد که درب و پنجره ها قفل شده و چراغ ها خاموش شود.
تجهیزات زیگبی
امروزه محصولات زیگبی مختلفی مانند پریز هوشمند، لامپ هوشمند، کلید هوشمند زیگبی، قفل کارتی ، سنسورهای امنیتی، تجهیزات مراقبتی، قفل استخری از پروتکل Zigbee پشتیبانی میکنند.
- چراغ‌های هوشمند که از این پروتکل استفاده میکنند را میتوان با تفن هوشمند کنترل کرد مثلا میتوان شدت نور و یا رنگ چراغ را با استفاده از گوشی کنترل کرد.
- تهویه ی هوشمند میتواند دما را با توجه به درخواست شما تنظیم کند و یا اینکه شما میتوانید با استقاده از اپلیکشن گوشی خودتان آن را کنترل کنید .
- سیستم های امنیتی مثل درب و پنجره و دروبین ها را با استفاده از نرم افزار یا حتی تحت وب میتوان کنترل کرد.
- از پریزهای هوشمند، میتوان امکان نظارت بر مصرف برق را انجام داد.
- سیسیتم های مراقب سلامتی مجهز به ماژول زیگ بی، امکان نظارت بر علائم حیاتی، پیگیری برنامه‌های درمانی با استفاده از دارو و ارسال اطلاعات به پزشکان را دارند.
سخن آخر
در بالا به معرفی پروتکل زیگ بی (ماژول زیگبی) و مزایا و معایب آن و همچنین علت استفاده از Zigbee و کاربردهای آن اشاره کردیم اما باید بگوییم ممکن است همه وسایل خانه از پروتکل Zigbee پشتیبانی نکند. برد ماژول زیگبی میتواند به وسایل مختلف وصل شده و به عنوان گیرنده و فرستنده امواج رادیویی عمل کند. پروتکل zigbee در خانه هوشمند یک امر ضروری است البته میتوان از سیستم های دیگر نیز برای اجرای این کار استفاده کرد. شما میتوانید با خرید زیگبی خرید به هوشمند شدن خانه کمک کنید.