CÁC GIAO THỨC KẾT NỐI TRONG ĐÈN CHIẾU SÁNG THÔNG MINH SMART LIGHTING

Bluetooth Mesh

Đặc điểm:

-Tiết kiệm năng lượng

-Đường truyền ổn định hơn

-Tính bảo mật cao và tương thích với nhiều thiết bị

-Giao thức ” managed flood ” làm cho việc thiết kế mạng trở nên đơn giản hơn

-Bộ định tuyến BT Mesh không được phép ở chế độ ngủ và cần được cấp nguồn liên tục nên chiếu sáng là một ứng dụng tuyệt vời vì hầu hết các thiết bị sẽ có nhiều quyền truy cập vào nguồn điện chính toàn thời gian.

Ưu điểm của Bluetooth Mesh

–  Sử dụng chuẩn không dây MESH: khả năng mở rộng kết nối dễ dàng.

–  Khả năng tự cấu hình, tự động phát hiện sự cố tại một đèn bất kỳ trong hệ thống khi có vấn đề xảy ra: Khi có 1 đèn trong hệ thống bị hỏng, hệ thống sẽ tự cấu hình lại mạng kết nối do đó các đèn còn lại trong hệ thống vẫn có thể nhận lệnh điều khiển từ ứng dụng di động và hoạt động bình thường.

–  Kết nối không giới hạn: Điều khiển, giám sát ngôi nhà, văn phòng công sở ở bất cứ đâu, chỉ cần điện thoại bạn có kết nối wifi/3G/4G.

–  Điều khiển tại chỗ (Local): Không cần Internet, khách hàng cũng có thể điều khiển hệ thống chiếu sáng của gia đình với các kịch bản đã được cài đặt sẵn bằng cách sử dụng các công tắc cảnh.

– Mức độ an toàn cao.

Nhược điểm của Bluetooth Mesh

– Tốc độ thấp, khoảng 720kbps tối đa.

– Hỗ trợ từ bluetooth 4.0 trở lên

– Chưa truyền được dữ liệu lớn.

– Bắt sóng kém khi có vật cản.

– Thời gian thiết lập lâu.

Zigbee

Ưu điểm của Zigbee:

– Cài đặt và thiết lập đơn giản

– Truyền tải tín hiệu xa

– Hoạt động ổn định: ZigBee có thể hoạt động ổn định trong khu vực có mật độ tín hiệu dày đặc và có nhiều tín hiệu gây nhiễu nhờ khả năng đánh giá chất lượng, sự phát hiện năng lượng tiếp nhận và đánh giá kênh rõ ràng.

– Cấu trúc mạng linh hoạt. Khi một thiết bị hỏng không gây ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống

– Tiết kiệm năng lượng:

– Khả năng mở rộng cực lớn: Zigbee có thể hỗ trợ kết nối số lượng lên đến khoảng 65,000 nút.

Nhược điểm của ZigBee

– Hoạt động cần bộ điều khiển trung tâm

– Zigbee có tốc độ truyền tải trung bình

– Không xuyên tường mạnh được, nếu nhà nhiều phòng thì sẽ bị giảm tín hiệu.

– Không có nhiều thiết bị cuối có sẵn,

– Chi phí bảo trì cao.

 

Sơ đồ hoạt động

 

 

So sánh thông số kỹ thuật

Kết luận

Zigbee tối ưu cho kết nối tầm ngắn, như môi trường nhà thông minh. Nó đơn giản để cài đặt và tuổi thọ pin được duy trì thông qua việc sử dụng năng lượng thấp vốn có của nó. Tuy nhiên, các giao thức bảo mật của Zigbee không tiên tiến bằng các biện pháp bảo mật nhiều lớp mạnh mẽ của Bluetooth mesh. Mạng Zigbee có thể được kết hợp trong các ứng dụng liên quan đến tự động hóa gia đình và tòa nhà, mạng cảm biến không dây, thu thập dữ liệu, hệ thống điều khiển công nghiệp, cảm biến nhúng, v.v. Mạng Bluetooth Mesh chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng chiếu sáng và tự động hóa gia đình. Sử dụng giao thức Managed Flood, Bluetooth mesh là đáng tin cậy, nhưng tốc độ / hiệu quả có thể bị ảnh hưởng vì việc truyền phải điều hướng toàn bộ mạng mesh để chuyển tiếp tín hiệu thành công.

Wifi

Đặc điểm của Wifi

Wi-Fi là một nhóm các công nghệ không dây dựa trên chuẩn IEEE 802.15.4. Với Wi-Fi, mạng cục bộ (LAN) được sử dụng để cung cấp truy cập internet trong một phạm vi nhất định. Loại giao thức mạng phổ biến nhất ở trong nhà và trong các không gian công cộng như quán cà phê, sân bay…

Nhược điểm của Wi-Fi là chỉ hoạt động tốt cho phạm vi ngắn. Xét về khả năng truyền tin, Wifi vượt trội hơn hẳn so với Zigbee hay Bluetooth Mesh (tốc độ truyền gấp khoảng 4200 lần), nhưng khi đặt vào tình huống điều khiển đèn thông minh, đặc điểm này lại trở nên không cần thiết. Bởi, đặc thù của thiết bị IOT chính là lượng thông tin truyền tải khá nhỏ. So với khả năng truyền bản tin lớn, thì thiết bị đèn thông minh cần tiết kiệm điện năng hơn.

Ứng dụng mạng Wifi               

Việc dùng Wifi trong công tác giám sát, điều khiển thông minh thì đã quá phổ biến. Nhưng chưa thật sự tối ưu. Các ứng dụng đòi hỏi về tốc độ cao như camera, xử lý ảnh,… cần phát hiện và truyền dữ liệu cao về trung tâm thì chúng ta nên dùng wifi.

Việc dùng wifi tuy là sẽ đồng bộ với thiết bị hiện tại nhưng khả năng mở rộng khó và chi phí sẽ cao cho một hệ thống không đòi hỏi tốc độ quá cao.

So sánh giữa Zigbee và Wifi

 

 

Insteon

Insteon được ra đời vào năm 2005 và nó có cả hệ sinh thái và cấu trúc liên kết mạng chặt chẽ. Hệ sinh thái Insteon giúp dễ dàng kết nối các thiết bị sử dụng sóng vô tuyến hoặc đường dây điện một cách hoàn hảo.

Insteon sử dụng hệ thống dual mesh độc đáo, đáng tin cậy hơn so với các công nghệ nhà thông minh single mesh. Nhờ vào dual mesh, các tín hiệu điều khiển được gửi đồng thời bằng cách sử dụng đường dây điện của nhà (powerline) và mạng không dây Insteon. Đồng thời tất cả các thiết bị Insteon hoạt động như bộ lặp đảm bảo các tín hiệu đến được xa nhất của nhà bạn mà không có bất kỳ điểm chết nào.

Đặc điểm

Cài đặt dễ dàng: Insteon có thể kết nối dễ dàng trên đường dây điện hiện có trong nhà bạn và các tín hiệu không dây. Bạn chỉ cần bật công tắc và nó sẽ tự động kết nối hệ thống mạng của bạn.

Dễ dàng thiết lập – Mỗi thiết bị sẽ có một số ID duy nhất giúp nó gia nhập mạng lưới ngay khi được cấp điện.

Bảo Mật Cao – Insteon là hệ thống dual-mesh, tín hiệu sẽ truyền qua mạng lưới không dây và qua cả hệ thống dây điện động lực cùng lúc. Mặt khác mỗi thiết bị Insteon cũng đồng thời là một repeater, tín hiệu trong mạng lưới sẽ càng mạnh hơn nếu có càng nhiều thiết bị trong hệ thống.

Truyền tin nhanh chóng – thông tin sẽ được truyền đi rất nhanh trong mạng lưới Insteon sẽ được truyền đi dưới 0.05 giây khi không gặp bất cứ gián đoạn nào.

Lợi ích 

Insteon gần như có thể tương thích và kết nối 2 hai chiều phù hợp với các thiết bị. Điều này có thể chứng minh được Insteon tồn tại hơn hai thập kỉ những khả năng tương thích là nổi bật so với những đối thủ hiện tại.

Việc kiểm soát các thiết bị bằng Insteon là tuyệt vời. Cho phép người dùng có thể điều khiển các thiết bị bằng vật lý hay điều khiển từ xa. Bằng cách này người dùng phần lớn sử dụng các thiết bị trợ giúp trên điện thoại thông minh hoặc các khẩu lệnh.

Z-Wave

Z-Wave là một giao thức truyền thông không dây được phát triển bởi Zensys vào năm 2001. 7 năm sau, Sigma Designs đã mua độc quyền công nghệ này.

Giống như Zigbee, Z-Wave bao gồm một mạng lưới sử dụng sóng vô tuyến năng lượng thấp để giao tiếp, chủ yếu được sử dụng để kết nối thiết bị thắp sáng tự động, tiện ích sưởi, công cụ bảo mật và các thiết bị thông minh khác.

Z-Wave sử dụng năng lượng ít hơn Wifi và cho phạm vi phủ sóng rộng hơn Bluetooth, các thiết bị giao tiếp bằng việc sử dụng sóng vô tuyến năng lượng thấp để liên lạc với nhau.

Tính năng

Cấu trúc lưới (Mesh Architecture): Các thiết bị (gọi là nút) được liên kết với một trung tâm. Thông qua đó bạn có thể điều khiển các thiết bị thông qua điện thoại, máy tính,…

Mạng lưới (Network): Với cấu trúc liên kết của mình, Z-Wave là một mạng lưới rất mạnh mẽ và đáng tin cậy. Tất cả các tín hiệu đều được định tuyến bằng con đường hiệu quả nhất có thể. Nếu giao thức không thể tìm thấy đường tối ưu, nó sẽ tự thay thế biện pháp khác.

Bảo mật (Scurity): Sử dụng chuẩn AES-128 giúp nó trở nên cực kỳ an toàn trước các tấn công bên ngoài.

Trạm phát sóng công suất thấp (Low-Power Radio): Nó có nhiệm vụ gửi các gói dữ liệu nhỏ ra một phạm vi rộng lớn để giao tiếp giữa các thiết bị. Chip Z-Wave rất nhỏ nên phù hợp với các thiết bị thông minh có kích thước nhỏ.

Lợi ích

Có khả năng kết nối lên đến 232 thiết bị cùng lúc, kết nối tối thiểu ở khoảng cách 15m với nhiều vật cản và hơn 50m nếu không có vật cản. Càng nhiều nút tham gia vào mạng thì tầm phủ sóng càng rộng.

Có hàng trăm nhà sản xuất trong liên minh Z-Wave với hơn 2.400 thiết bị. Bất kể thiết bị đến từ hãng nào được chứng nhận Z-Wave đều hoạt động cùng với nhau được.

Với việc mở rộng mạng kết nối dễ dàng, bạn sẽ không có điểm chết nào trong nhà.

Giá của Z-Wave cũng khá rẻ cho với mặt bằng chung trên thị trường.

Cài đặt cũng rất đơn giản mà không cần đục khoét nhà của bạn.

Nhược Điểm

Về mặt lý thuyết, mạng Z-Wave có thể hỗ trợ 232 thiết bị, nhưng so với giới hạn thực tế nhà sản xuất Z-Wave khuyên sẽ kết nối ổn định nhất nếu dùng ở 40 hoặc 50 thiết bị.

Nó chỉ hỗ trợ 232 nút, ít hơn đáng kể so với 65.000 nút được hỗ trợ bởi chuẩn Zigbee.

Tốc độ truyền dữ liệu tương đối chậm, chỉ hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu lên tới 100 Kb/giây.

 

Ưu điểm:Nhanh chóng và dễ dàng triển khai

 

 

• Giao diện đa ngôn ngữ
• Dễ sử dụng
• Điều khiển ánh sáng đa năng
• Dựa trên công nghệ Bluetooth Low Energy (BLE)
• Được phát triển đáng tin cậy ở Phần Lan
• Dẫn đầu thị trường về bộ điều khiển đèn không dây Bluetooth Low Energy
• Điều khiển động với các thiết bị thông minh, công tắc / điều khiển từ xa, cảm biến chuyển động và hiện diện
• Định thời gian tự động và kiểm soát các cảnh chiếu sáng
• Hoàn toàn có thể mở rộng – từ việc điều khiển một bộ đèn đến điều khiển một loạt các hệ thống chiếu sáng
• Dễ dàng chia sẻ quyền kiểm soát với người khác
• 100% tương thích với các sản phẩm từ các nhà sản xuất đèn và thiết bị cố định khác nhau
• Khả năng tự định cấu hình và điều khiển ánh sáng mà không cần sự trợ giúp từ bên ngoài
• Tiết kiệm năng lượng tiêu thụ
• Chi phí bảo trì thấp
• Dễ dàng và không tốn kém để thay đổi ánh sáng sau đó

 

Tổng kết

• Casambi sử dụng sóng BLE (Bluetooth năng lượng thấp) . Chưa phổ biến ở Việt Nam.
• Sử dụng Driver thông minh để kết nối với các thiết bị đèn và điều khiển đồng thời có thể kết hợp với các sensor đo lường.
• Phần mềm cho phép đổi thương hiệu, chẳng hạn như tên và biểu tượng cũng như cài đặt kỹ thuật. Các cấu hình này được phân phối tới các thiết bị di động và các đơn vị từ đám mây.
• Hỗ trợ tiêu chuẩn DALI, EnOcean, 1-10V, PWM,…