그린 파워(Green Power)는 지그비 얼라이언스(ZigBee Alliance)에서 개발한 저전력 솔루션입니다. 이 기술은 지그비 3.0 표준 사양에 포함되어 있으며, 배터리 없이 작동하거나 매우 낮은 전력 소모가 필요한 장치에 적합합니다.
GreenPower의 기본 네트워크는 다음과 같은 세 가지 유형의 장치로 구성됩니다.
- 녹색 전력 장치(GPD)
- Z3 프록시 또는 GreenPower 프록시(GPP)
- 친환경 전력 흡수 장치(GPS)
이것들은 무엇일까요? 다음을 참조하세요.
- GPD: 정보를 수집하고(예: 조명 스위치) GreenPower 데이터 프레임을 전송하는 저전력 장치;
- GPP: ZigBee3.0 표준 네트워크 기능과 GreenPower 데이터 프레임을 모두 지원하는 GreenPower 프록시 장치로, GPD 장치에서 ZigBee3.0 네트워크의 라우팅 장치와 같은 대상 장치로 GreenPower 데이터를 전달합니다.
- GPS: 모든 친환경 에너지 데이터를 수신, 처리 및 전송할 수 있을 뿐만 아니라 zigBee 표준 네트워킹 기능도 갖춘 친환경 에너지 수신기(예: 램프).
그린 파워 데이터 프레임은 일반적인 ZigBee Pro 데이터 프레임보다 짧습니다. ZigBee 3.0 네트워크를 사용하면 그린 파워 데이터 프레임을 무선으로 전송하는 데 걸리는 시간을 줄일 수 있으므로 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.
다음 그림은 표준 ZigBee 프레임과 Green Power 프레임의 비교를 보여줍니다. 실제 응용 분야에서 Green Power 페이로드는 스위치 또는 경보와 같은 정보를 주로 전달하는 등 데이터 양이 더 적습니다.
그림 1 표준 ZigBee 프레임
그림 2, 녹색 전력 프레임
녹색 에너지 상호작용 원칙
ZigBee 네트워크에서 GPS와 GPD를 사용하려면 먼저 GPS(수신 장치)와 GPD를 페어링해야 하며, 네트워크 내의 GPS(수신 장치)는 GPD가 수신할 그린 파워 데이터 프레임을 알아야 합니다. 각 GPD는 하나 이상의 GPS와 페어링할 수 있으며, 각 GPS도 하나 이상의 GPD와 페어링할 수 있습니다. 페어링 디버깅이 완료되면 GPP(프록시)는 페어링 정보를 프록시 테이블에 저장하고, GPS는 수신 테이블에 페어링 정보를 저장합니다.
GPS 및 GPP 장치가 동일한 ZigBee 네트워크에 연결됩니다.
GPS 장치는 GPD 장치의 연결을 감지하기 위해 ZCL 메시지를 전송하고, GPD 장치가 연결되면 GPP에 해당 메시지를 전달하도록 알립니다.
GPD는 참여 시운전 메시지를 전송하며, 이 메시지는 GPP 리스너와 GPS 장치에 의해 수신됩니다.
GPP는 프록시 테이블에 GPS와 GPS 페어링 정보를 저장합니다.
GPP는 GPSD로부터 데이터를 수신하면 동일한 데이터를 GPS로 전송하여 GPSD가 GPP를 통해 GPS로 데이터를 전달할 수 있도록 합니다.
친환경 에너지의 일반적인 적용 사례
1. 자신의 에너지를 활용하세요
이 스위치는 어떤 버튼이 눌렸는지 알려주는 센서로 사용될 수 있어 스위치 구조를 크게 단순화하고 활용도를 높여줍니다. 운동 에너지 기반 스위치 센서는 조명 스위치, 문, 창문, 문 손잡이, 서랍 등 다양한 제품에 통합될 수 있습니다.
이러한 센서는 사용자가 버튼을 누르거나, 문과 창문을 열거나, 손잡이를 돌리는 등 매일 손동작을 통해 전력을 공급받으며, 제품 수명 기간 내내 효과적으로 작동합니다. 이 센서들은 조명을 자동으로 제어하거나, 환기를 시키거나, 침입자 감지 또는 창문 손잡이가 예기치 않게 열리는 등의 예상치 못한 상황을 감지하여 경고할 수 있습니다. 이처럼 사용자가 조작하는 메커니즘을 활용한 응용 분야는 무궁무진합니다.
2. 산업 연계
기계 조립 라인이 많이 사용되는 산업 현장에서는 지속적인 진동과 작동으로 인해 배선 작업이 어렵고 비용이 많이 듭니다. 특히 안전이 중요한 경우, 기계 조작자가 편리하게 사용할 수 있는 위치에 무선 버튼을 설치하는 것이 중요합니다. 전선이나 배터리도 필요 없고 어디에든 설치할 수 있는 전기 스위치가 이상적인 해결책입니다.
3. 지능형 회로 차단기
회로 차단기의 외형 규격에는 여러 제약이 있습니다. 교류 전원을 사용하는 지능형 회로 차단기는 공간 제약으로 인해 구현이 어려운 경우가 많습니다. 전류를 에너지로 활용하는 지능형 회로 차단기는 회로 차단 기능과 분리하여 공간을 절약하고 제조 비용을 낮출 수 있습니다. 스마트 회로 차단기는 에너지 소비량을 모니터링하고 장비 고장을 유발할 수 있는 이상 상태를 감지합니다.
4. 자립생활 지원
스마트 홈의 가장 큰 장점은, 특히 일상생활에서 다양한 돌봄 서비스가 필요한 노인들에게 큰 도움이 된다는 점입니다. 이러한 기기들, 특히 특수 센서는 노인과 그들을 돌보는 사람들에게 상당한 편의를 제공할 수 있습니다. 센서는 매트리스 위나 바닥에 놓거나 몸에 직접 착용할 수도 있습니다. 이러한 센서들을 통해 사람들은 5~10년 더 오랫동안 자신의 집에서 생활할 수 있습니다.
데이터는 클라우드에 연결되어 분석되며, 특정 패턴이나 상황이 발생할 경우 간병인에게 알림을 보냅니다. 이러한 유형의 애플리케이션은 절대적인 신뢰성과 배터리 교체가 필요 없다는 장점을 가지고 있습니다.
게시 시간: 2021년 10월 12일