Fangda Zhikong: Comprende la tecnología de la solución inalámbrica de farolas inteligentes con ZigBee en un artículo

　　La inteligencia es actualmente el tema más candente. Desde hogares inteligentes y oficinas inteligentes hasta farolas inteligentes y ciudades inteligentes, muchas empresas de la industria de la iluminación están haciendo una transición activa hacia el campo inteligente. Como la infraestructura de iluminación más extendida en las ciudades, las farolas también han atraído la atención de muchos profesionales de la iluminación.

　　En los últimos años, China ha desarrollado vigorosamente ciudades inteligentes, con construcción de nuevas carreteras y reacondicionamiento de luces antiguas, implementando en todas partes farolas inteligentes. La tecnología ZigBee también se ha aplicado ampliamente en las farolas, entonces ¿cómo exactamente la solución inalámbrica de farolas inteligentes con ZigBee logra la inteligencia de las farolas? Hoy, el editor le brindará una descripción general.

　　1. ¿Qué es exactamente la tecnología ZigBee?

　　ZigBee es un protocolo LAN de bajo consumo basado en el estándar IEEE 802.15.4. Según los estándares internacionales, la tecnología ZigBee es una tecnología de redes de comunicación inalámbrica de corto alcance y bajo consumo. Es un estándar de comunicación, no una tecnología propiedad de ninguna empresa en particular.

　　2. ¿Puede una puerta de enlace inalámbrica Zigbee admitir 65.535 nodos o 254 terminales (nodos)?

　　(Topología de red ZigBee)

　　El diagrama de topología anterior utiliza un método de red en estrella. Si se adopta este método de red junto con la función MESH (enrutamiento) del enrutador, un coordinador puede admitir 65.535 nodos, siendo 65.535 el valor límite máximo. Sin embargo, en aplicaciones prácticas, considerando la congestión de la red, la latencia, el rendimiento y la estabilidad de los nodos, generalmente no se configuran tantos nodos.

　　Además, dado que ZigBee es un modo de comunicación de bajo consumo y corto alcance, en las aplicaciones prácticas se debe considerar necesariamente el problema de la distancia de comunicación. Por lo tanto, la "doble identidad" de los dispositivos terminales utilizados en aplicaciones reales (siendo tanto nodos como enrutadores), de modo que un coordinador (puerta de enlace) generalmente tiene un acceso máximo de 254 terminales.

　　Tres: ¿Cómo se implementa la funcionalidad del gateway ZigBee promocionada en el sector con 300-1000 nodos? ¿Cuáles son sus ventajas y desventajas?

　　Como se puede observar en el diagrama de topología, el sistema consta de cuatro partes: coordinador, terminal (enrutamiento + nodo), enrutador y nodo. Ajustando la proporción de terminales y enrutadores, se puede lograr la conexión de 255 a 65.535 nodos.

　　Ventajas: Un único coordinador (gateway) puede admitir más nodos.

　　Desventajas: La velocidad de comunicación se reduce. Una vez que el número de nodos supera los 254, la eficiencia de comunicación de toda la red disminuye: cuantos más nodos, más lento. Son propensos a ocurrir fallos regionales. Si un enrutador falla, todos los nodos bajo esa ruta no podrán comunicarse.

　　La distancia de comunicación en realidad se controla mediante el nivel de potencia de transmisión.

　　Cuanto mayor sea la potencia de transmisión, mayor será la distancia; cuanto menor sea la potencia, menor será la distancia.

　　Cuanto mayor sea la potencia, mayor será el consumo de energía; cuanto mayor sea la distancia, mayor será la posibilidad de interferencia mutua.

　　Cuanto menor sea la potencia, menor será el consumo de energía; cuanto menor sea la distancia, mayor será la posibilidad de verse afectado por interferencias externas.

　　Según la aplicación de ZigBee en el control del alumbrado público, se recomienda un rango de 100-200 metros, porque la separación entre los postes de luz es ≤50 metros.

Aunque la puerta de enlace inalámbrica Zigbee puede conectar hasta 254 terminales ajustando la proporción de terminales y enrutadores, en la operación real a menudo no alcanza los 254. Tomando como ejemplo a Zhejiang Fangda Zhikong Technology Co., Ltd., su sistema de control de farolas ZigBee recomienda a los clientes que solo lleven 200 nodos.

　　V. Entonces, ¿por qué recomendamos a los clientes que solo lleven 200 nodos?

　　1. Seleccione 1 canal de frecuencia y un ID de PAN para establecer una red

　　2. Permitir el acceso a 255 enrutadores

　　3. Permitir el acceso a 65535 terminales a través de enrutamiento

　　Controlador inalámbrico de lámpara individual LCU51Z (enrutador + terminal):

　　1. Equipado con funciones de enrutamiento y lámpara individual

　　2. No se requiere un dispositivo de enrutamiento externo, puede realizar una red autoorganizada de 255 terminales

　　Descripción de la aplicación del control del alumbrado público:

Para el control del alumbrado público, se adopta un método de redes lineales (a lo largo de ambos lados de la carretera), requiriendo que la distancia de transmisión entre terminales sea de al menos >50 metros. La distancia de comunicación de LCU51Z/LCU12Z es ≥150 metros.

Cada terminal debe tener función MESH (enrutamiento) para asegurar que la señal pueda llegar al dispositivo más alejado del gateway a través del relé. Se recomienda que los terminales controlados por RTU500Z/RTU200Z estén dentro de 200 unidades.

Dado que cada terminal es tanto un nodo como un enrutador, cuando un dispositivo falla, el sistema y otros dispositivos terminales aún pueden funcionar normalmente sin fallas regionales.

(Escenario de aplicación simulado del terminal de comunicación ZigBee en el sitio del alumbrado público)