Всем привет! На связи Энциклопедия Электрика. Сегодня поговорим о модулях ZigBee для управления осветительными устройствами.
Прежде чем перейти к основной части нашей статьи, хотелось бы напомнить, что энциклопедия электрика - это тематический канал, направленный на расширение ваших познаний в монтаже и проектирование электроустановок. Познакомиться с нашим каналом и идеями вы можете в конце статьи.
Мы уделили достаточно много внимания подключению различных управляющих приборов для освещения по разным технологиям. О каждой технологии мы кратко рассказали в приведённых ниже ссылках на данные статьи:
В плане управления с использованием протокола Zigbee, на мой взгляд, можно реализовать самые различные варианты, даже с применением тех же протоколов, о которых мы рассказывали в ранних статьях. К слову, в статье я расскажу, также, и о своём опыте применения данных устройств с поддержкой Zigbee.
Вопросы, которые рассмотрим в этой статье:
1. Zigbee и управление освещением. Основные нюансы, достоинства системы, личный пример
2. Нормативная документация
3. Визуализация и подключение устройств
1. Zigbee и управление освещением. Основные нюансы, достоинства системы, личный пример
Начнём с того, что ZigBee - это протокол беспроводной передачи данных. В его возможности входит много функций, в частности, он объединяет различные "умные" устройства и оборудование в одну сеть для взаимодействия друг с другом и с пользователем оборудования.
Какие же основные достоинства у данного протокола?
1. Очень низкое энергопотребление. Устройства с поддержкой данного протокола не требуют больших затрат на их электропитание. А если конкретно, устройства с поддержкой данного протокола работают в диапазоне напряжений 2,1-3,6 Вольт. Потребление тока составляет в среднем 20-50 мА.
2. Ячеистая топология вычислительной сети. Каждое устройство может работать как отдельно, так и организовано в сети. Отказ какого-либо устройства не нарушит функционирования остального оборудования в целом. Каждое устройство может быть и коммутатором для другого и устройством выполнения команды.
3. Большая сеть устройств. Система адресации данного протокола может поддерживать более 64000 устройств в сети. Однако требуется определённое количество шлюзов или хабов - это оборудование для связи всех устройств с протоколом в одну централизованную сеть.
4. Совместимость различного оборудования с протоколом ZigBee. Среди производителей различных устройств пользуется популярностью протокол ZigBee TUYA. Данный открытый стандарт обеспечивает прекрасную совместимость продукции с протоколом ZigBee различных брендов самых разнообразных устройств. А также реализовано управление всеми устройствами через мобильное приложение.
5. Надёжность. В данный протокол встроена функция самостоятельного обнаружения ошибок и их исправления. А маршрутизация сообщения призвана обеспечить надёжность передачи данных между устройствами по сети. При выходе из строя какого-либо устройства, другие получают данные по сети, обеспечивая непрерывность связи между ними.
На так давно я сам лично производил монтаж и настройку системы управления умным домом посредством таких устройств. И если у вас есть Яндекс станция "Макс", в которую встроен ZigBee Хаб, то управление такими устройствами вообще не составит проблем.
Практическое применение и личный пример.
На рисунке 2 представлено реле, которое устанавливается в монтажную установочную коробку и скрывается за чистовым оборудованием (розетка, выключатель).
Такие и подобные ему реле с поддержкой ZigBee, я устанавливал по всей квартире для розеточного оборудования и осветительного. В итоге все эти реле подключаются к Яндекс станции следующим образом. Нажимается и удерживается кнопка на реле в течение определённого времени (3-5 секунд). Реле переходит в режим обнаружения станцией. Станция возвещает о том, что найдено новое оборудование. В приложении заказчика "Дом с Алисой", мы находим это оборудование, добавляем его и получаем возможность им управлять. Через приложение можно включить освещение (вне зависимости от того включен выключатель или нет), управлять питанием розеток (когда питание включается, модуль тоже подсвечивается изнутри синим светодиодом) и другим оборудованием, которое поддерживает протокол и возможно добавить в экосистему умного дома. Управление очень удобное, связь стабильная между устройствами. В качестве недостатка можно отметить, что не всегда сразу включается устройство, но проблема здесь скорее в качестве беспроводной связи, нежели в самих устройствах.
Принцип работы прост. Устройство (реле с протоколом управления ZigBee) подключается к сети и ждёт управляющего сигнала. При этом, мы подразумеваем, что оно находится подключенным к питающей сети и уже програмно настроено на управление и работу с приложением. После подачи управляющего сигнала по сети интернет через приложение, устройство получает сигнал на включение и запускает осветительное устройство или иное, на которое работает данное реле. При этом, управлять устройством можно и через локальные физические выключатели освещения. В плане розеточного оборудования управление осуществляется только через приложение или специальную кнопку, которая есть на многих моделях розеточного оборудования умного дома.
2. Нормативная документация
Нормативная документация, в которой отражены основные аспекты управления освещением - ГОСТ Р 51324.1-2012. Данный стандарт распространяется на различные выключатели для осветительных приборов.
скачать ГОСТ Р 51324.1-2012 можно по ссылке ниже:
Есть указания и в ПУЭ по вопросу подключения проводника в выключателе, согласно пункту 6.6.28:
В трёх- или двухпроводных однофазных линиях сетей с заземлённой нейтралью могут использоваться однополюсные выключатели, которые должны устанавливаться в цепи фазного провода, или двухполюсные.
При этом должна исключаться возможность отключения одного нулевого рабочего проводника без отключения фазного.
Обратим внимание, что устройства с поддержкой ZigBee - имеют непосредственное подключение питания. Эти устройства могут подключаться как с использованием нулевого проводника, так и без него, когда нулевой рабочий проводник сразу подключается к устройству освещения или силового оборудования. Тем не менее фазный проводник всегда поступает на исполнительное устройство и разрывает контакт органом управления внутри устройства или выключателем в целях соответствия нормативной документации подключения устройств и недопущения поражения человека электрическим током.
Также, обращаем внимание на то, какими кабельными линиями следует подключать осветительное оборудования и модули реле с технологией ZigBee, в зависимости от различных факторов и места, в котором находится рассматриваемая электроустановка - ГОСТ 31947-2012.
скачать ГОСТ 31947-2012 можно по ссылке ниже:
Стандарт, в котором рассматриваются технологии управления освещением, которые также имеют место быть в технологии управления ZigBee, - ГОСТ IEC 60929-2017. Аппараты пускорегулирующие электронные.
3. Визуализация и подключение устройств
В плане диммирования осветительных приборов существуют диммеры ZigBee, которые могут подключаться различными способами. Визуализация одного из таких способов представлена на рисунке 3.
Данные устройства с поддержкой протокола ZigBee имеют соответствующие сертификаты и инструкции по подключению. Одно и то же устройство можно подключить разными способами, в зависимости от цели, варианта подключения, возможности самого устройства. Благодаря данному диммеру мы имеем возможность управлять включением и отключением освещения, а так же яркостью осветительного прибора или приборов. Также не забываем о том, что не все осветительные приборы могут поддерживать изменение яркости. Этот вопрос раскрывался в одной из представленных статей вначале.
А какой у вас есть опыт использования данных устройств с протоколом ZigBee?
Уважаемые читатели! Мы благодарим вас за проявленный интерес к данной статье и надеемся, что она помогла вам углубить знания в области электроустановок, вы очень поможете нашему проекту если поставите палец вверх, а также порекомендуете данную статью другим читателям. Обязательно не забудьте подписаться на наш канал, чтобы не пропускать новые статьи и материалы. Если у вас есть предложения по улучшению материала или замечания, пожалуйста, оставьте комментарий. Ваши комментарии должны содержать конструктивные предложения, чтобы мы могли совместно сделать мир электроустановок более понятным и доступным для изучения.
Дополнительно сообщаем, что НПО «ЭлектроРазработки» работает над созданием нового мобильного приложения под названием «Энциклопедия электрика». Это уникальное и профессиональное приложение станет первым в своём роде в нашей стране и объединит изучение различных аспектов электроустановок с множеством статей, опросов, шаблонов, калькуляторов, анимаций и макетов. Чтобы не пропустить все новости и быть в числе первых, кто испытает всю мощь этого мобильного приложения, мы предлагаем вам подписаться на наш сервис в VK по ссылке: https://vk.cc/cyLZWG. Выход мобильного приложения запланирован на конец ноября 2024 года.
Друзья, мы постоянно находимся в стадии разработки более эксклюзивного, интересного и познавательного контента. На данный момент этот эксклюзив готовится к заливке в приложение о котором мы рассказали выше, тем не менее, вы также можете получить доступ к этим ресурсам.
Доступ к более качественному и полезному материалу содержит в себе:
1. Шаблоны для расчётов электрических нагрузок и другие полезные инструменты.
2. База нормативной литературы.
3. Готовые решения для проектирования электроустановок.
4. Более ценный и актуальный контент.
5. Эксклюзивный словарь электрика.
Эти ресурсы помогут вам повысить квалификацию и эффективность работы, а также получить доступ к эксклюзивной информации, которая будет полезна как начинающим, так и опытным специалистам.
Чтобы получить доступ к этим материалам, вы можете поддержать нашу деятельность донатом.
Основная цель НПО «ЭлектроРазработки» — объединить и сделать мир электроустановок более понятным и доступным для всех инженерных направлений электроэнергетики, как для профессионалов, так и для молодых специалистов!
Оставаться с нами можно и на других платформах:
Ссылка на нашу группу ВК: https://vk.com/enelectro
Ссылка на Дзен: https://dzen.ru/electroencyclopedia
Ссылка на наш Telegram канал: https://t.me/electroencyclopedia
Ссылка на нашу группу в Telegram: https://t.me/+fZRdm5bsjqVhYWUy
Наша рабочая почта: info@npoelectrodesign.ru
Поддержать наш проект: https://vk.com/donut/enelectro