در بسیاری از خانههای هوشمند و پروژههای تجاری سبک، بزرگترین چالش کمبود دستگاهها نیست، بلکه کمبود ...قابلیت همکاریبرندهای مختلف، هابها، برنامهها و اکوسیستمهای بستهی خود را ارائه میدهند و این امر، ایجاد یک سیستم یکپارچه که «فقط کار کند» را دشوار میکند.
زیگبی۲امکیوتیتیبه عنوان یک راه عملی برای اتصال این جزایر پدیدار شده است. با اتصال دستگاههای Zigbee به یک کارگزار MQTT، به شما امکان میدهد پلتفرم اتوماسیون خود را - چه دستیار خانگی، چه یک داشبورد داخلی یا یک برنامه ابری - اجرا کنید، در حالی که هنوز از محصولات Zigbee آماده استفاده میکنید.
این مقاله به بررسی Zigbee2MQTT، جایگاه آن در پیادهسازیهای واقعی و مواردی که هنگام ادغام آن با دستگاههای Zigbee مانند کنتورهای برق، رلهها، سنسورها، ترموستاتها و سایر دستگاههای میدانی OWON باید در نظر بگیرید، میپردازد.
زیگبی۲امکیوتیتی چیست؟
Zigbee2MQTT یک پل متنباز است که:
-
مذاکراتزیگبیاز یک طرف (به سمت دستگاههای انتهایی شما)
-
مذاکراتام کیو تی تیاز طرف دیگر (به سرور اتوماسیون یا فضای ابری شما)
به جای تکیه بر فضای ابری یا اپلیکیشن موبایل هر فروشنده، شما یک هماهنگکننده Zigbee واحد (اغلب یک دانگل USB یا گیتوی) را اجرا میکنید که دستگاههای Zigbee شما را به یک شبکه متصل میکند. سپس Zigbee2MQTT حالتها و دستورات دستگاه را به تاپیکهای MQTT ترجمه میکند که میتوانند توسط موارد زیر مورد استفاده قرار گیرند:
-
دستیار خانگی یا پلتفرمهای متنباز مشابه
-
داشبورد سفارشی BMS/HEMS
-
یک سرویس ابری که توسط یک یکپارچهساز سیستم یا OEM ساخته شده است
خلاصه اینکه، Zigbee2MQTT به شما کمک میکندجداسازی سختافزار از نرمافزار، بنابراین میتوانید بدون اینکه به یک اکوسیستم واحد محدود شوید، بهترین دستگاه را برای کار خود انتخاب کنید.
چرا Zigbee2MQTT برای خانههای هوشمند مدرن و پروژههای تجاری کوچک اهمیت دارد؟
برای صاحبان خانه و مشاغل کوچک، Zigbee2MQTT مزایای بسیار کاربردی زیر را به همراه دارد:
-
دستگاههای ترکیبی
از پریزهای هوشمند، کنتورهای برق، ترموستاتها، حسگرهای در/پنجره، حسگرهای کیفیت هوا، دکمهها و رلهها از تولیدکنندگان مختلف در یک سیستم واحد استفاده کنید. به عنوان مثال، بسیاری از دستگاههای OWON طوری طراحی شدهاند که علاوه بر برنامههای فروشنده، با Zigbee2MQTT و Home Assistant نیز کار کنند. -
از قفل شدن فروشنده جلوگیری کنید
شما مجبور نیستید که فقط در یک فضای ابری یا برنامه بمانید. اگر استراتژی نرمافزاری شما تغییر کند، میتوانید بیشتر سختافزار خود را نگه دارید. -
هزینه بلندمدت کمتر
یک هماهنگکنندهی باز + یک پشته MQTT اغلب ارزانتر از چندین هاب اختصاصی است، به خصوص در ساختمانهای کوچک با اتاقهای زیاد. -
کنترل کامل بر دادهها
دادههای حاصل از کنتورها و حسگرها میتوانند در داخل شبکه محلی شما باقی بمانند یا به فضای ابری شما منتقل شوند، که این امر برای شرکتهای برق، مدیران املاک و ارائه دهندگان خدمات که به حریم خصوصی و مالکیت دادهها اهمیت میدهند، مهم است.
براییکپارچهسازان سیستم، شرکتهای انرژی و تولیدکنندگان تجهیزات اصلی (OEM)Zigbee2MQTT همچنین به دلیل پشتیبانی از موارد زیر جذاب است:
-
نمونهسازی سریع سرویسهای جدید بدون نیاز به طراحی میانافزار رادیویی سفارشی از ابتدا
-
ادغام با بکاندهای موجود مبتنی بر MQTT
-
اکوسیستم گستردهای از دستگاههای سازگار با Zigbee برای کاربردهای مختلف
موارد استفاده معمول برای Zigbee2MQTT
روشنایی کل خانه و اتوماسیون حسگر
یک سناریوی بسیار رایج، استفاده از Zigbee2MQTT به عنوان ستون فقرات برای موارد زیر است:
-
سوئیچها و دیمرهای دیواری Zigbee
-
حسگرهای حرکتی/حضوری
-
حسگرهای درب/پنجره
-
پریزهای هوشمند و رلههای دیواری
رویدادها (تشخیص حرکت، باز شدن در، فشار دادن دکمه) از طریق MQTT منتشر میشوند و پلتفرم اتوماسیون شما تصمیم میگیرد که چگونه چراغها، صحنهها یا اعلانها باید پاسخ دهند.
نظارت بر انرژی و کنترل HVAC
برای پروژههای آگاه از انرژی، Zigbee2MQTT میتواند موارد زیر را متصل کند:
-
کنتورهای قدرت گیره ایو رلههای DIN-railبرای مدارها و بارها
-
پریز و دوشاخه هوشمندبرای لوازم خانگی تکی
-
ترموستاتها، TRVها و حسگرهای دما Zigbeeبرای کنترل گرمایش
برای مثال، OWON کنتورهای برق Zigbee، رلههای هوشمند، پریزهای هوشمند و دستگاههای میدانی HVAC را ارائه میدهد که در پروژههای مدیریت انرژی، کنترل گرمایش و اتوماسیون اتاق استفاده میشوند و بسیاری از این موارد به عنوان سازگار با Zigbee2MQTT و Home Assistant علامتگذاری شدهاند.
این امر امکان میدهد:
-
میزان مصرف انرژی را در هر مدار یا در هر اتاق پیگیری کنید
-
خودکارسازی برنامههای گرمایش و سرمایش
-
برای جلوگیری از اتلاف انرژی، وضعیت اشغال یا پنجره را با HVAC مرتبط کنید
هتلهای کوچک، ساختمانهای چند آپارتمانی و املاک اجارهای
Zigbee2MQTT همچنین میتواند در محیطهای تجاری سبک مانند موارد زیر استفاده شود:
-
هتلهای بوتیک
-
آپارتمانهای دانشجویی
-
آپارتمانهای خدماتی یا اجارهای
در اینجا، ترکیبی از:
-
ترموستاتها و TRVهای هوشمند Zigbee
-
کنتورهای برق و پریزهای هوشمند
-
حسگرهای درب/پنجرهو حسگرهای حضور
دادههای کافی برای پیادهسازی را فراهم میکندمدیریت انرژی در سطح اتاق، در حالی که همچنان به اپراتور اجازه میدهد تمام منطق را به جای ابرهای چندین فروشنده، درون یک سرور محلی نگه دارد.
ملاحظات کلیدی قبل از انتخاب Zigbee2MQTT
اگرچه Zigbee2MQTT انعطافپذیر است، اما استقرار پایدار آن همچنان نیاز به برنامهریزی مناسب دارد.
۱. هماهنگکننده سختافزار و طراحی شبکه
-
انتخاب کنیدهماهنگکنندهی قابل اعتماد(دانگل یا گیتوی) و آن را در مرکز قرار دهید.
-
در پروژههای بزرگتر، ازروترهای زیگبی(دستگاههای متصل به برق، رلههای درون دیواری یا حسگرهای تغذیهدار) برای تقویت شبکه.
-
کانالهای Zigbee را طوری برنامهریزی کنید که از تداخل با شبکههای Wi-Fi متراکم جلوگیری شود.
۲. پلتفرم MQTT و اتوماسیون
شما نیاز خواهید داشت به:
-
یک کارگزار MQTT (مثلاً، در حال اجرا روی یک سرور کوچک، NAS، کامپیوتر صنعتی یا ماشین مجازی ابری)
-
یک لایه اتوماسیون مانند Home Assistant، Node-RED، یک داشبورد BMS سفارشی یا یک پلتفرم اختصاصی
برای استقرار حرفهای، رعایت موارد زیر ضروری است:
-
در صورت امکان، MQTT را با احراز هویت و TLS ایمن کنید
-
تعریف قراردادهای نامگذاری برای موضوعات و بارهای داده
-
ثبت دادهها از دستگاههای مهم (کنتورها، حسگرها) برای تجزیه و تحلیل بعدی
۳. انتخاب دستگاه و میانافزار
برای یکپارچهسازی روانتر:
-
انتخاب کنیدزیگبی ۳.۰دستگاهها در صورت امکان برای قابلیت همکاری بهتر
-
دستگاههایی را ترجیح دهید که از قبل توسط انجمن Zigbee2MQTT شناخته شده و آزمایش شدهاند.
-
برای بهرهمندی از رفع اشکالات و ویژگیهای جدید، سیستمعامل را بهروز نگه دارید
بسیاری از محصولات OWON Zigbee - مانند سنسورهای کیفیت هوا، سنسورهای حضور، رلههای هوشمند، پریزها، کنتورهای برق و کنترلکنندههای HVAC - از پروفایلها و خوشههای استاندارد Zigbee استفاده میکنند، که آنها را به کاندیداهای مناسبی برای این نوع ادغام تبدیل میکند.
استفاده از Zigbee2MQTT با دستگاههای Zigbee OWON
از دیدگاه سختافزاری، OWON موارد زیر را ارائه میدهد:
-
دستگاههای مدیریت انرژی: کنتورهای برق گیرهای، رلههای DIN-rail، پریزها و دوشاخههای هوشمند
-
دستگاههای راحتی و تهویه مطبوعترموستاتها، TRVها، حسگرهای دما و رطوبت
-
ایمنی و حسگری: آشکارسازهای درب/پنجره، حرکت، کیفیت هوا، گاز و دود
-
دروازهها و کنترلکنندهها: دروازههای لبه، نمایشگرهای کنترل مرکزی، ماژولهای دسترسی
برای بسیاری از یکپارچهسازان، یک رویکرد معمول این است:
-
استفاده کنیدزیگبی۲امکیوتیتیبه عنوان لایه هماهنگی برای دستگاههای انتهایی OWON Zigbee که روی برد قرار دارند.
-
Zigbee2MQTT را به یک واسط MQTT که توسط پلتفرم مدیریت ساختمان یا مدیریت انرژی خانه استفاده میشود، متصل کنید.
-
منطق کسبوکار - مانند پاسخگویی به تقاضا، کنترل آسایش یا صرفهجویی در مصرف انرژی مبتنی بر اشغال - را در برنامه کاربردی خود پیادهسازی کنند، در حالی که به سختافزار قوی Zigbee در محل متکی هستند.
زیرا OWON نیز پشتیبانی میکندAPIهای سطح دستگاه و APIهای دروازهدر پروژههای دیگر، شرکا میتوانند برای استقرار سریع با Zigbee2MQTT شروع کنند و بعداً در صورت نیاز به سمت یکپارچهسازی عمیقتر تکامل یابند.
نکات کاربردی ادغام از Real Deployments
بر اساس تجربه معمول پروژه، چند روش برتر میتواند به عملکرد روان سیستم شما کمک کند:
-
با یک منطقه آزمایشی شروع کنید
ابتدا تعداد محدودی از دستگاههای Zigbee را نصب کنید، پوشش رادیویی، ساختار موضوع و اتوماسیون را تأیید کنید، سپس مقیاسبندی کنید. -
شبکه خود را به صورت منطقی تقسیمبندی کنید
دستگاهها را بر اساس اتاق، طبقه یا عملکرد (مثلاً روشنایی، تهویه مطبوع، ایمنی) گروهبندی کنید تا مباحث MQTT به راحتی قابل نگهداری باشند. -
نظارت بر کیفیت لینک (LQI/RSSI)
از نقشه شبکه و گزارشهای Zigbee2MQTT برای شناسایی لینکهای ضعیف و اضافه کردن روترها در صورت نیاز استفاده کنید. -
محیطهای تست و تولید جداگانهبرای بهروزرسانیهای میانافزار و اتوماسیونهای آزمایشی، بهویژه در سایتهای تجاری.
-
تنظیمات خود را مستند کنید
برای تولیدکنندگان اصلی تجهیزات (OEM) و یکپارچهسازان، مستندات واضح، سرعت تعمیر و نگهداری و ارتقاءهای آینده را افزایش میدهد و تحویل سیستم به اپراتورها را آسانتر میکند.
نتیجهگیری: چه زمانی Zigbee2MQTT منطقی است؟
Zigbee2MQTT فقط یک پروژه سرگرمی نیست؛ بلکه ابزاری کاربردی برای موارد زیر است:
-
صاحبان خانه که میخواهند کنترل کامل بر خانه هوشمند خود داشته باشند
-
یکپارچهسازانی که به روشی انعطافپذیر برای ترکیب دستگاههای مختلف Zigbee نیاز دارند
-
ارائه دهندگان راهکار و تولیدکنندگان اصلی تجهیزات (OEM) که میخواهند خدماتی را بر روی سختافزار استاندارد ایجاد کنند
با اتصال دستگاههای Zigbee به یک معماری مبتنی بر MQTT، موارد زیر را به دست میآورید:
-
آزادی انتخاب سختافزار از بین برندهای مختلف
-
روشی سازگار برای ادغام با پلتفرمها و ابرهای موجود
-
یک پایه مقیاسپذیر برای خدمات آینده و برنامههای کاربردی مبتنی بر داده
OWON با مجموعهای از کنتورهای برق Zigbee، سوئیچها، سنسورها، ترموستاتها، دروازهها و موارد دیگر، این امکان را فراهم میکندسختافزار اثباتشده در میدانکه میتواند پشت استقرار Zigbee2MQTT قرار گیرد، به طوری که مهندسان و صاحبان پروژه میتوانند به جای جزئیات رادیویی سطح پایین، روی نرمافزار، تجربه کاربری و مدلهای تجاری تمرکز کنند.
مطالب مرتبط:
《فهرست دستگاههای Zigbee2MQTT برای راهکارهای قابل اعتماد اینترنت اشیا》
زمان ارسال: ۱۲ سپتامبر ۲۰۲۴