4 ZigBee-Anwendungen, die Sie möglicherweise mit einem anderen Protokoll erstellen möchten

ZigBee ist ein drahtloses Mesh-Netzwerk, das für Anwendungen mit niedriger Datenrate entwickelt wurde. Es ist ideal für Situationen, in denen statische Hochfrequenzumgebungen (RF) vorhanden sind und die Knoten gleichmäßig beabstandet sind. Wenn die Knoten gleichmäßig verteilt sind und sich nicht bewegen, können Sie ein anständiges Netz erstellen. Wenn dies jedoch nicht der Fall ist, müssen Sie das Mesh überbauen, um sicherzustellen, dass alle Verbindungen hergestellt werden (und keine Daten verloren gehen, wenn die Verbindung unterbrochen wird). Darüber hinaus ist es wichtig zu verstehen, dass Mesh-Netzwerke in dynamischen HF-Umgebungen nicht gut funktionieren. Wieso den? Denn alles, was ein physisches Objekt am Reisen hindern könnte, könnte auch eine RF blockieren. Technologie kann helfen, einige blockierte Signale zu entschlüsseln, aber Bewegungen können dennoch stören.

Straßenbeleuchtung und Stromzähler in städtischen Gebieten können mit Mesh-Netzwerken gut zurechtkommen und funktionieren daher für ZigBee-Anwendungen (und andere Mesh-Technologien). Es gibt jedoch einige Anwendungen, die besser für ein Low-Power-Wide-Area-(LPWA)-Sterntopologienetzwerk geeignet sind. Hier sind Beispiele für vier solcher Anwendungen.

4 Zigbee-Anwendungsbeispiele (die möglicherweise das falsche Protokoll verwenden)

Parksensoren

Warum funktioniert das nicht? Weil sich bewegende Fahrzeuge eine dynamische HF-Umgebung erzeugen und die Knoten normalerweise nicht gleichmäßig verteilt oder zu weit voneinander entfernt sind, um effektiv zu sein.

Ein Beispiel für das Zusammenbrechen von Mesh-Netzwerken ist, wenn sie mit Parksensoren im Boden verwendet werden. Diese Sensoren befinden sich in einer wirklich herausfordernden HF-Umgebung – hier ist der Grund:

• Die Sensoren sind vergraben (also sehr tief am Boden).
• Die Sensoren kommunizieren normalerweise mit einem Repeater oder Gateway an einem Lichtmast.
• Die Sensoren müssen sehr batterieeffizient sein, damit ihre Wartung nicht teuer ist.

Diese Umgebung ist eine Herausforderung, denn wenn ein Parkplatz auf einem der Sensoren parkt, können Sie einen Unterschied von 20-30 dB oder mehr im Linkbudget haben. Damit ein ZigBee-Protokoll funktioniert, müssen Sie all diese dB im Link-Margin wieder einbauen, was bedeutet, dass Sie zusätzliche Repeater benötigen, um Ihr Netzwerk zu ermöglichen. Dies führt nicht nur zu einem komplexeren Netz, sondern kann auch viel teurer sein. Somit sind diese dynamischen HF-Umgebungen viel besser für ein Netzwerk mit Sterntopologie geeignet.

Ampel in nichtstädtischen Gebieten

Warum funktioniert das nicht? Weil die Punkte, von denen Sie versuchen, Daten zu erhalten, normalerweise zu weit auseinander liegen.

Sie können Bauen Sie ein Mesh-Netzwerk auf, um diese spezielle Anwendung zu handhaben, aber es funktioniert nicht immer gut – und es ist definitiv nicht kosteneffektiv. Wenn Sie mit der ZigBee-Technologie Ampeln verwenden möchten, die einige Meilen voneinander entfernt sind, müssen Repeater an Lichtmasten angebracht werden, damit die Lichter eine Verbindung herstellen. Wenn Sie eine andere Technologie mit einem größeren Link-Budget verwenden würden, könnten Sie die Lichtmasten mit weniger Access Points oder Repeatern verbinden und so das Gesamtbudget des Netzwerks reduzieren.

Gebäudesteuerungssysteme

Warum funktioniert das nicht? Weil bewegliche Geräte und Personen das Netz stören können.

Viele Leute denken vielleicht, dass ein Gebäude statisch ist, aber das ist nicht unbedingt der Fall. In und innerhalb eines Gebäudes bewegen sich ständig Menschen und Geräte. Wenn das Gebäude entworfen ist, können Sie (theoretisch) leicht ein Netz erstellen und bestimmen, wo Repeater platziert werden sollen. In der Praxis ändern sich Gebäude jedoch im Laufe der Zeit, und auch die Form und Nutzung von Gebäuden können sich ändern. Wenn Sie beispielsweise mit einem offenen Büroplan beginnen, ihn jedoch auf einen geschlossenen Büroplan mit Kabinen aktualisieren, funktioniert das ursprüngliche Netz möglicherweise nicht auf dieselbe Weise. Dies zwingt Sie, das Netzwerk neu zu gestalten.

Asset-Tracking

Warum funktioniert das nicht? Denn wenn sich das Ding, das Sie verfolgen, ständig bewegt, können Sie Ihre ZigBee-Anwendung nicht immer genau entwerfen.

Für das Tracking von Outdoor-Assets mit allgegenwärtiger Abdeckung ist Mobilfunk in Kombination mit GPS eine gute Option. Das einzige Problem ist, dass Mobilfunk sehr energiehungrig ist, sodass batteriebetriebene Anwendungen nicht sehr lange halten. Wenn Sie Asset-Tracking in einem begrenzten Bereich durchführen, kann die Verwendung einer LPWAN-Sterntopologie wie Symphony Link eine gute Lösung sein. Wenn Sie beispielsweise versuchen, etwas auf einem vier Quadratmeilen großen Abschnitt einer Ranch zu verfolgen, ist es schwierig, ein Netz zu erstellen, das es abdeckt. Es ist jedoch ziemlich einfach, ein Symphony-Gateway einzurichten, das diesen Abschnitt (und mehr) abdeckt.

Zusammenfassung

Viele IoT-Anwendungen sind durch ZigBee, WiFi und den Neuling Thread sehr beliebt geworden. Die Idee eines Mesh-Netzwerks war in den letzten fünf bis sieben Jahren sehr beliebt – obwohl viele Unternehmen es übernommen haben, weil es keine andere Wahl gab . Viele heute auf den Markt kommende Low-Power-Funktechnologien wurden speziell für das IoT entwickelt, und für viele Anwendungen ist eine Mesh-Topologie nicht die beste Wahl. Machen Sie Ihre Hausaufgaben, bevor Sie ein Mesh- oder Star-Netzwerk für Ihre Anwendung auswählen.