Warum ZigBee gut für die Beleuchtung geeignet ist

Wenn Sie erwägen, eine intelligente Beleuchtungsanwendung zu entwickeln, haben Sie sich wahrscheinlich mit ZigBee beschäftigt. Zur Auffrischung ist ZigBee ein drahtloses Mesh-Netzwerk, das auf einem 2,4-GHz-IEEE-Standard (802.15.4) basiert. Da es auf einem weltweiten Standard läuft, der von einem Normungsgremium geregelt wird, können Hersteller zusammenarbeiten und dieselben Geräte verwenden. Dies ist eine der meistgepriesenen Funktionen von ZigBee (obwohl, wie unten beschrieben, in der Theorie manchmal besser funktioniert als in der Praxis). Das Mesh von ZigBee ist ideal für Nahbereichsknoten für Heimbeleuchtung und Gebäudeautomation, da nicht viel Netzwerkplanung erforderlich ist.

Im Folgenden untersuchen wir, warum ZigBee so gut für intelligente Beleuchtungsanwendungen geeignet ist, sowie einige Dinge, die bei der Gebäudeautomation, der Heimbeleuchtung und der Außenbeleuchtung zu beachten sind.

Was ist ZigBee Light Link?

ZigBee Light Link ist ein standardisiertes Anwendungsprotokoll, das auf ZigBee basiert und speziell für Verbraucherbeleuchtungssteuerungsprodukte entwickelt wurde. Es ermöglicht Verbrauchern, die Beleuchtung je nach Präferenz, Jahreszeit, Umgebung, Aufgabe oder Energieeffizienz zu ändern, und erfordert keinen speziellen Koordinator oder konfiguriertes Gerät am Edge, um das Netzwerk zu verwalten.

Die meisten Protokolle senden einfach Daten hin und her – aber Light Link lauscht auf eine bestimmte Nachricht, die dann der Anwendung sagt, was sie tun soll. Wenn Sie beispielsweise ein Licht einschalten möchten, sendet die Endbenutzeranwendung eine Nachricht an eine Light Link-fähige Glühbirne. Sobald die Glühbirne (oder eine andere mit Light Link verbundene Anwendung) erkennt, dass Sie die Nachricht zum Einschalten eines Lichts senden, tut sie genau das. Das Definieren von Nachrichten auf diese Weise macht einige ZigBee-Anwendungen interoperabel, nach denen viele Anwendungsentwickler suchen. Ein ZigBee Light Link-System ist so konzipiert, dass es mit ZigBee Home Automation oder anderen Zigbee-Softwareprofilen interoperiert, aber da die auf ZigBee (und 802.15.4) aufbauenden Softwareprofile nicht immer kompatibel (und oft proprietär) sind, bleibt echte Interoperabilität bestehen ein Problem für ZigBee.

Anwendungsfälle für ZigBee-Beleuchtung

ZigBee-Heimbeleuchtung

Der Hauptanwendungsfall von ZigBee Light Link ist auf die Heimbeleuchtung ausgerichtet. Mit Light Link können Anwendungsentwickler Produkte erstellen, mit denen Verbraucher ihre Heimbeleuchtung über ihr Smartphone oder andere drahtlose Geräte steuern können. Und wenn ein ZigBee-Netzwerk bereits in einem Haus installiert ist, sollte seine Interoperabilität dem Benutzer ermöglichen, von diesem Netzwerk zu einem anderen zu wechseln. Viele Verbraucherunternehmen haben ZigBee als Standard für die Implementierung verwendet, sodass eine angemessene Interoperabilität mit anderen Smart-Home-Geräten verfügbar ist. Und weil sie alle in diesem Bereich konkurrieren, sinkt der Preis dieser Systeme weiter dramatisch.

Es ist erwähnenswert, dass der Zertifizierungsprozess für Ihre Anwendung ziemlich mühsam sein kann, wenn Sie keine vollständig konservierte ZigBee-Lösung kaufen. Und da ZigBee auf einem Mesh läuft, kann es zu Latenzproblemen im Zusammenhang mit den Anwendungen kommen. Dies kann zu einer Verzögerung beim Ein- oder Ausschalten eines Lichts führen. Wenn dies für Ihre Anwendung ein Problem darstellen könnte, empfehlen wir Ihnen, außerhalb von ZigBee nach einem anderen Netzwerk zu suchen.

ZigBee Gebäudeautomation

Light Link definiert, wie verschiedene Arten von Endgeräten – wie Leuchten, Schalter, Glühbirnen, Timer oder Fernbedienungen – funktionieren. Mit diesen Funktionen und einer Vielzahl weiterer Funktionen, die eine statische Struktur in ein dynamisches Lebewesen verwandeln, erstellen Sie Ihr intelligentes Gebäude. Ein Großteil der Gebäudeautomation konzentriert sich darauf, Dinge abhängig von der Belegung ein- und auszuschalten. Mit ZigBee könnten Sie einen Präsenzsensor implementieren, der Light Link betreibt und als Schalter zum Ein- oder Ausschalten der Lichter im Raum fungiert. Sie könnten auch Dimmer einstellen, um die Beleuchtung in weniger besiedelten Gebieten zu steuern, was zu Kosteneinsparungen und Energieeffizienz beitragen würde.

Da es sich bei ZigBee um ein drahtloses System handelt, kann es kostengünstiger sein, als separate Steuerkabel mit jedem Gerät, Schalter und Bedienfeld zu verdrahten. Es sei jedoch daran erinnert, dass ZigBee über das 2,4-GHz-Spektrum läuft, das sehr überfüllt und laut ist. Daher kann es zu Interferenzen und Reichweitenproblemen kommen. Bei sehr großen Gebäuden kann es für ZigBee schwierig sein, alles zu erreichen, was Sie brauchen, und Sie müssen als Reaktion darauf ein kompliziertes Netz erstellen.

ZigBee-Außenbeleuchtung

ZigBee funktioniert möglicherweise gut für Außenbeleuchtung, die an oder in unmittelbarer Nähe eines Gebäudes angebracht ist, das bereits in einem ZigBee Light Link-Netzwerk betrieben wird – aber für die meisten anderen Außenbeleuchtungsanwendungen ist es nicht die beste Lösung.

Dafür gibt es zwei Gründe.

1. ZigBee hat keine große Reichweite. Obwohl es eine großartige Anwendung für den Innenbereich sein kann, funktioniert es möglicherweise nicht gut in einem Park, einer Stadtstraße, einem Anwesen oder sogar in einem Hinterhof.
2. Außerdem ist es für dynamische Hochfrequenzumgebungen (RF) nicht gut geeignet. Mesh-Netzwerke funktionieren am besten, wenn die Knoten gleichmäßig verteilt und statisch sind. Wenn es jedoch viele Störungen gibt, beispielsweise durch sich bewegende Fahrzeuge, Fußgängerverkehr oder schlechtes Wetter, kann die HF leicht daran gehindert werden, ihr Ziel zu erreichen, wodurch das Netz effektiv unterbrochen wird (und dem Endbenutzer große Kopfschmerzen bereitet). Es ist wahr, dass Technologie helfen kann, einige blockierte Signale zu entschlüsseln, aber ständige Bewegung kann immer noch zu einem Problem werden.

Zusammenfassung

ZigBee ist möglicherweise die ideale Wahl für Ihr intelligentes Beleuchtungssystem, aber wenn Sie Bedenken haben, ob es für Ihre Anwendung geeignet ist oder nicht, empfehlen wir Ihnen, Ihre Optionen zu erkunden. Es gibt eine Reihe von sowohl offenen Standards als auch proprietären Netzwerken, die für Ihre Anforderungen gut geeignet sind. Z-Wave zum Beispiel ist ZigBee sehr ähnlich. Auch es ist ein Mesh-Netzwerk und läuft auf IEEE 802.15.4. Aber anstatt auf dem überfüllten 2,4-GHz-Band zu laufen, verwendet es das 915-MHz-ISM-Band in den USA und das 868-MHz-RFID-Band in Europa. Die Bereitstellung wird nicht so einfach sein, aber Sie können möglicherweise zusätzliche Reichweite und weniger Störungen erzielen. Und da Z-Wave ein proprietäres Funksystem verwendet, müssen weniger Interoperabilitätsprobleme gelöst werden.

Wenn Sie eine vollständige Liste der drahtlosen IoT-Anwendungen sehen möchten, haben wir in diesem Artikel über die meisten von ihnen geschrieben. Wenn Sie noch Fragen haben, rufen Sie uns an – wir helfen Ihnen gerne weiter.