Por que ZigBee funciona bem para iluminação

Se você está pensando em criar um aplicativo de iluminação inteligente, provavelmente já pesquisou o ZigBee. Como lembrete, ZigBee é uma rede sem fio em malha construída sobre um padrão IEEE de 2,4 GHz (802.15.4). Por ser executado em um padrão mundial regido por um órgão de padrões, os fabricantes podem interoperar e usar os mesmos dispositivos. Este é um dos recursos mais elogiados do ZigBee (embora, conforme discutido abaixo, às vezes funcione melhor na teoria do que na prática). A malha de ZigBee é ideal para nós de curto alcance para iluminação doméstica e automação predial, porque não há muito planejamento de rede envolvido.

Abaixo, exploramos porque ZigBee funciona tão bem para aplicações de iluminação inteligente, bem como algumas coisas a serem consideradas para automação de edifícios, iluminação doméstica e iluminação externa.

O que é ZigBee Light Link?

ZigBee Light Link é um protocolo de aplicativo padronizado desenvolvido em ZigBee e projetado especificamente para produtos de controle de iluminação de consumo. Ele permite que os consumidores alterem a iluminação com base na preferência, estação do ano, ambiente, tarefa ou eficiência energética, e não requer um coordenador especial ou dispositivo configurado na extremidade para gerenciar a rede.

A maioria dos protocolos simplesmente envia dados de um lado para outro - mas o Light Link escuta uma mensagem específica que diz ao aplicativo o que fazer. Por exemplo, se você deseja acender uma luz, o aplicativo do usuário final enviará uma mensagem para uma lâmpada habilitada para Light Link. Assim que a lâmpada (ou outro aplicativo Light Link conectado) vê que você está enviando a mensagem para acender uma luz, ela faz exatamente isso. Definir mensagens dessa maneira torna alguns aplicativos ZigBee interoperáveis, que muitos desenvolvedores de aplicativos estão procurando. Um sistema ZigBee Light Link é projetado para interoperar com ZigBee Home Automation ou outros perfis de software Zigbee, mas como os perfis de software construídos em cima do ZigBee (e 802.15.4) nem sempre são compatíveis (e muitas vezes proprietários), a verdadeira interoperabilidade continua a ser um problema para ZigBee.

Casos de uso de iluminação ZigBee

Iluminação doméstica ZigBee

O principal caso de uso do ZigBee Light Link é voltado para a iluminação doméstica. Usando o Light Link, os desenvolvedores de aplicativos podem criar produtos que permitem aos consumidores controlar a iluminação doméstica de seus smartphones ou outros dispositivos sem fio. E se uma rede ZigBee já estiver instalada em uma casa, sua interoperabilidade deve permitir que o usuário faça a ponte dessa rede para outra. Muitas empresas de consumo adotaram o ZigBee como um padrão a ser implementado, portanto, há uma quantidade razoável de interoperabilidade com outros dispositivos domésticos inteligentes disponíveis. E porque todos eles estão competindo neste espaço, o preço desses sistemas continua a cair drasticamente.

É importante notar que, se você não comprar uma solução ZigBee totalmente enlatada, o processo de certificação para o seu aplicativo pode ser um tanto tedioso. E como o ZigBee é executado em uma malha, pode haver problemas de latência associados aos aplicativos. Isso pode causar um atraso no acendimento ou apagamento da luz. Se isso for um problema para seu aplicativo, sugerimos que você procure outra rede fora do ZigBee.

ZigBee Building Automation

Light Link define como diferentes tipos de unidades finais - como luminárias, interruptores, lâmpadas, temporizadores ou controles remotos - operam. Usando essas funcionalidades e uma série de outros recursos que transformam uma estrutura estática em uma coisa viva dinâmica, você criaria seu edifício inteligente. Uma grande parte da automação predial concentra-se em ligar e desligar as coisas com base na ocupação. Com o ZigBee, você pode implementar um sensor de ocupação que executa o Light Link e atua como um interruptor para ligar ou desligar as luzes da sala. Você também pode definir dimmers para controlar a iluminação em áreas menos povoadas, o que ajudaria na economia de custos e na eficiência energética.

Como o ZigBee é um sistema sem fio, pode ser mais barato do que conectar fios de controle separados a cada luminária, interruptor e painel de controle. Mas vale lembrar que o ZigBee foge do espectro de 2,4 GHz, que é muito congestionado e barulhento. Portanto, você pode enfrentar alguns problemas de interferência e alcance. Para edifícios muito grandes, ZigBee pode ter dificuldade em alcançar tudo que você precisa, forçando você a criar uma malha complicada em resposta.

Iluminação externa ZigBee

ZigBee pode funcionar bem para iluminação externa anexada ou extremamente próxima a um edifício já em execução em uma rede ZigBee Light Link - mas para a maioria das outras aplicações de iluminação externa, não é a melhor solução.

Há duas razões para isso.

1. Primeiro, ZigBee não tem grandes recursos de alcance. Portanto, embora possa ser um ótimo aplicativo para uso interno, pode não funcionar bem em um parque, uma rua da cidade, uma propriedade ou mesmo em um quintal.
2. Além disso, não é adequado para ambientes dinâmicos de radiofrequência (RF). As redes mesh funcionam melhor quando os nós estão uniformemente distribuídos e estáticos. Mas se houver muita interferência - digamos, por veículos em movimento, tráfego de pedestres ou mau tempo - algo poderia facilmente bloquear o RF de chegar ao seu destino, quebrando efetivamente a malha (e causando uma grande dor de cabeça para o usuário final). É verdade que a tecnologia pode ajudar a decodificar alguns sinais obstruídos, mas o movimento constante ainda pode se tornar um problema.

Em resumo

ZigBee pode ser a escolha ideal para o seu sistema de iluminação inteligente, mas se você tiver alguma dúvida sobre se ele funcionará ou não para sua aplicação, sugerimos que explore suas opções. Existem várias redes de padrão aberto e proprietárias que podem funcionar bem para a sua necessidade. Z-Wave, por exemplo, é muito semelhante ao ZigBee. Também é uma rede em malha e roda no IEEE 802.15.4. Mas, em vez de funcionar na movimentada banda de 2,4 GHz, ele usa a banda ISM de 915 MHz nos EUA e a banda RFID de 868 MHz na Europa. A implantação não será tão simples, mas você poderá captar alcance adicional e menos interferência. E como o Z-Wave usa um sistema de rádio proprietário, há menos problemas de interoperabilidade para resolver.

Se você gostaria de ver uma lista completa de aplicativos IoT sem fio, escrevemos sobre a maioria deles neste artigo. Se você ainda tiver mais perguntas, envie-nos um grito. Será um prazer ajudar.