อธิบาย Zigbee2mqtt: วิธีการทำงาน อุปกรณ์ที่เข้ากันได้ และเคล็ดลับการผสานรวมจริง

ในโครงการบ้านอัจฉริยะและโครงการเชิงพาณิชย์ขนาดเล็กจำนวนมาก ความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดไม่ใช่การขาดแคลนอุปกรณ์ แต่เป็นการขาดแคลนความสามารถในการทำงานร่วมกันแบรนด์ต่างๆ ต่างมีฮับ แอป และระบบนิเวศแบบปิดเป็นของตัวเอง ทำให้ยากต่อการสร้างระบบรวมศูนย์ที่ "ใช้งานได้จริง"

ซิกบี2เอ็มคิวทีทีได้กลายมาเป็นวิธีที่ใช้งานได้จริงในการเชื่อมต่อเกาะเหล่านี้ ด้วยการเชื่อมต่ออุปกรณ์ Zigbee เข้ากับโบรกเกอร์ MQTT ช่วยให้คุณสามารถรันแพลตฟอร์มอัตโนมัติของคุณเอง ไม่ว่าจะเป็น Home Assistant แดชบอร์ดภายในองค์กร หรือแอปพลิเคชันบนคลาวด์ ในขณะที่ยังคงใช้ผลิตภัณฑ์ Zigbee สำเร็จรูปได้

บทความนี้จะอธิบายเกี่ยวกับ Zigbee2MQTT ว่าคืออะไร เหมาะสมกับการใช้งานจริงอย่างไร และควรพิจารณาอะไรบ้างเมื่อคุณรวมเข้ากับอุปกรณ์ Zigbee เช่น มิเตอร์วัดพลังงาน รีเลย์ เซ็นเซอร์ เทอร์โมสตัท และอุปกรณ์ภาคสนามอื่นๆ จาก OWON

Zigbee2MQTT คืออะไร?

Zigbee2MQTT เป็นสะพานโอเพ่นซอร์สที่:

การพูดคุยซิกบีด้านหนึ่ง (กับอุปกรณ์ปลายทางของคุณ)
การพูดคุยเอ็มคิวทีทีอีกด้านหนึ่ง (ไปยังเซิร์ฟเวอร์อัตโนมัติหรือคลาวด์ของคุณ)

แทนที่จะพึ่งพาแอปพลิเคชันคลาวด์หรือมือถือของผู้ให้บริการแต่ละราย คุณสามารถรันตัวประสานงาน Zigbee ตัวเดียว (ซึ่งมักจะเป็นดองเกิล USB หรือเกตเวย์) ที่เชื่อมต่ออุปกรณ์ Zigbee ของคุณเข้ากับเครือข่ายเดียว จากนั้น Zigbee2MQTT จะแปลงสถานะและคำสั่งของอุปกรณ์เป็นหัวข้อ MQTT ซึ่งสามารถใช้งานได้โดย:

Home Assistant หรือแพลตฟอร์มโอเพนซอร์สที่คล้ายคลึงกัน
แดชบอร์ด BMS/HEMS ที่กำหนดเอง
บริการคลาวด์ที่สร้างขึ้นโดยผู้รวมระบบหรือ OEM

โดยสรุป Zigbee2MQTT ช่วยคุณได้แยกฮาร์ดแวร์ออกจากซอฟต์แวร์เพื่อให้คุณสามารถเลือกอุปกรณ์ที่ดีที่สุดสำหรับงานได้โดยไม่ต้องจำกัดอยู่กับระบบนิเวศเพียงระบบเดียว

เหตุใด Zigbee2MQTT จึงมีความสำคัญต่อบ้านอัจฉริยะและโครงการเชิงพาณิชย์ขนาดเล็กสมัยใหม่

สำหรับเจ้าของบ้านและธุรกิจขนาดเล็ก Zigbee2MQTT มอบประโยชน์เชิงปฏิบัติบางประการ:

อุปกรณ์แบบผสมและจับคู่
ใช้ปลั๊กอัจฉริยะ มิเตอร์วัดพลังงาน เทอร์โมสตัท เซ็นเซอร์ประตู/หน้าต่าง เซ็นเซอร์คุณภาพอากาศ ปุ่ม และรีเลย์จากผู้ผลิตหลายรายในระบบเดียว ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ OWON หลายตัวได้รับการออกแบบให้ทำงานร่วมกับ Zigbee2MQTT และ Home Assistant นอกเหนือจากแอปของผู้ผลิต
หลีกเลี่ยงการล็อคอินของผู้ขาย
คุณไม่จำเป็นต้องอยู่ในคลาวด์หรือแอปเดียว หากกลยุทธ์ซอฟต์แวร์ของคุณเปลี่ยนไป คุณสามารถเก็บฮาร์ดแวร์ส่วนใหญ่ไว้ได้
ต้นทุนระยะยาวลดลง
ตัวประสานงานแบบเปิดหนึ่งตัว + สแต็ก MQTT หนึ่งตัว มักจะถูกกว่าฮับที่เป็นกรรมสิทธิ์หลายตัว โดยเฉพาะในอาคารขนาดเล็กที่มีห้องจำนวนมาก
การควบคุมข้อมูลแบบเต็มรูปแบบ
ข้อมูลจากมิเตอร์และเซ็นเซอร์สามารถอยู่ใน LAN ของคุณหรือส่งต่อไปยังคลาวด์ของคุณเอง ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับบริษัทสาธารณูปโภค ผู้จัดการทรัพย์สิน และผู้ให้บริการโซลูชันที่ใส่ใจเรื่องความเป็นส่วนตัวและความเป็นเจ้าของข้อมูล

สำหรับผู้รวมระบบ บริษัทพลังงาน และผู้ผลิต OEMZigbee2MQTT ยังน่าสนใจเพราะรองรับ:

การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วของบริการใหม่โดยไม่ต้องออกแบบเฟิร์มแวร์วิทยุที่กำหนดเองตั้งแต่เริ่มต้น
การบูรณาการกับแบ็กเอนด์ที่ใช้ MQTT ที่มีอยู่
ระบบนิเวศที่กว้างขวางของอุปกรณ์ Zigbee ที่เข้ากันได้สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน

กรณีการใช้งานทั่วไปสำหรับ Zigbee2MQTT

ระบบไฟส่องสว่างทั้งบ้านและระบบเซ็นเซอร์อัตโนมัติ

สถานการณ์ทั่วไปมากคือการใช้ Zigbee2MQTT เป็นแกนหลักสำหรับ:

สวิตช์ติดผนังและหรี่ไฟ Zigbee
เซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหว/การครอบครอง
เซ็นเซอร์ประตู/หน้าต่าง
ปลั๊กอัจฉริยะและรีเลย์ติดผนัง

เหตุการณ์ต่างๆ (ตรวจจับการเคลื่อนไหว ประตูเปิด กดปุ่ม) จะถูกเผยแพร่ผ่าน MQTT และแพลตฟอร์มอัตโนมัติของคุณจะตัดสินใจว่าไฟ ฉาก หรือการแจ้งเตือนควรตอบสนองอย่างไร

การตรวจสอบพลังงานและการควบคุม HVAC

สำหรับโครงการที่ตระหนักถึงพลังงาน Zigbee2MQTT สามารถเชื่อมต่อได้:

แคลมป์มิเตอร์วัดกำลังไฟฟ้าและรีเลย์ราง DINสำหรับวงจรและโหลด
ปลั๊กและเต้ารับอัจฉริยะสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละชิ้น
เทอร์โมสตัท Zigbee, TRV และเซ็นเซอร์อุณหภูมิสำหรับควบคุมความร้อน

ตัวอย่างเช่น OWON นำเสนอเครื่องวัดพลังงาน Zigbee รีเลย์อัจฉริยะ ปลั๊กอัจฉริยะ และอุปกรณ์ภาคสนาม HVAC ที่ใช้ในการจัดการพลังงาน การควบคุมความร้อน และโครงการควบคุมห้องอัตโนมัติ และหลายรายการยังได้รับการระบุว่าเข้ากันได้กับ Zigbee2MQTT และ Home Assistant อีกด้วย

ซึ่งทำให้สามารถ:

ติดตามการใช้พลังงานต่อวงจรหรือต่อห้อง
กำหนดตารางการทำความร้อนและความเย็นอัตโนมัติ
เชื่อมโยงสถานะการครอบครองหรือหน้าต่างกับ HVAC เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสีย

โรงแรมขนาดเล็ก อาคารอพาร์ตเมนต์หลายห้อง และอสังหาริมทรัพย์ให้เช่า

Zigbee2MQTT ยังสามารถใช้ในงานเชิงพาณิชย์ขนาดเล็กได้ เช่น:

โรงแรมบูติก
หอพักนักศึกษา
เซอร์วิสอพาร์ทเมนท์หรือห้องเช่า

ที่นี่เป็นการรวมกันของ:

เทอร์โมสตัทอัจฉริยะ Zigbee และ TRV
มิเตอร์วัดไฟฟ้าและปลั๊กไฟอัจฉริยะ
เซ็นเซอร์ประตู/หน้าต่างและเซ็นเซอร์ตรวจจับการครอบครอง

ให้ข้อมูลเพียงพอต่อการนำไปใช้งานการจัดการพลังงานระดับห้องในขณะที่ยังอนุญาตให้ผู้ปฏิบัติงานเก็บตรรกะทั้งหมดไว้ภายในเซิร์ฟเวอร์ภายในแทนที่จะอยู่ในคลาวด์ของผู้จำหน่ายหลายราย

ข้อควรพิจารณาที่สำคัญก่อนที่คุณจะเลือก Zigbee2MQTT

แม้ว่า Zigbee2MQTT จะมีความยืดหยุ่น แต่การใช้งานที่เสถียรยังคงต้องมีการวางแผนที่เหมาะสม

1. ผู้ประสานงานด้านการออกแบบฮาร์ดแวร์และเครือข่าย

เลือกผู้ประสานงานที่เชื่อถือได้(ดองเกิลหรือเกตเวย์) และวางไว้ตรงกลาง
ในโครงการขนาดใหญ่ให้ใช้เราเตอร์ Zigbee(อุปกรณ์ปลั๊กอิน รีเลย์ติดผนัง หรือเซ็นเซอร์ที่ใช้พลังงาน) เพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับตาข่าย
วางแผนช่องสัญญาณ Zigbee เพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนกับเครือข่าย Wi-Fi ที่มีความหนาแน่นสูง

2. MQTT และแพลตฟอร์มอัตโนมัติ

คุณจะต้องมี:

โบรกเกอร์ MQTT (เช่น ทำงานบนเซิร์ฟเวอร์ขนาดเล็ก NAS พีซีอุตสาหกรรม หรือ VM บนคลาวด์)
เลเยอร์อัตโนมัติ เช่น Home Assistant, Node-RED, แดชบอร์ด BMS แบบกำหนดเอง หรือแพลตฟอร์มที่เป็นกรรมสิทธิ์

สำหรับการใช้งานระดับมืออาชีพ สิ่งสำคัญคือ:

รักษาความปลอดภัย MQTT ด้วยการตรวจสอบสิทธิ์และ TLS หากเป็นไปได้
กำหนดหลักเกณฑ์การตั้งชื่อสำหรับหัวข้อและเพย์โหลด
บันทึกข้อมูลจากอุปกรณ์สำคัญ (มิเตอร์ เซ็นเซอร์) เพื่อการวิเคราะห์ในภายหลัง

3. การเลือกอุปกรณ์และเฟิร์มแวร์

เพื่อการบูรณาการที่ราบรื่นยิ่งขึ้น:

เลือกซิกบี 3.0อุปกรณ์ที่เป็นไปได้เพื่อการทำงานร่วมกันที่ดีขึ้น
ต้องการอุปกรณ์ที่ชุมชน Zigbee2MQTT รู้จักและทดสอบแล้ว
อัปเดตเฟิร์มแวร์อยู่เสมอเพื่อรับประโยชน์จากการแก้ไขจุดบกพร่องและคุณสมบัติใหม่

ผลิตภัณฑ์ OWON Zigbee จำนวนมาก เช่น เซ็นเซอร์คุณภาพอากาศ เซ็นเซอร์ตรวจจับการเข้าพัก รีเลย์อัจฉริยะ เต้ารับ มิเตอร์วัดพลังงาน และตัวควบคุม HVAC ต่างใช้โปรไฟล์และคลัสเตอร์ Zigbee มาตรฐาน ซึ่งทำให้ผลิตภัณฑ์เหล่านี้เหมาะสมสำหรับการบูรณาการประเภทนี้

การใช้ Zigbee2MQTT กับอุปกรณ์ OWON Zigbee

จากมุมมองฮาร์ดแวร์ OWON มอบสิ่งต่อไปนี้:

อุปกรณ์จัดการพลังงาน: มิเตอร์วัดกำลังแบบแคลมป์, รีเลย์ราง DIN, เต้ารับและปลั๊กอัจฉริยะ
อุปกรณ์เพื่อความสะดวกสบายและ HVAC: เทอร์โมสตัท, TRV, เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้น
ความปลอดภัยและการตรวจจับ: ประตู/หน้าต่าง, การเคลื่อนไหว, คุณภาพอากาศ, เครื่องตรวจจับก๊าซและควัน
เกตเวย์และตัวควบคุม: เกตเวย์ขอบ, จอแสดงผลควบคุมกลาง, โมดูลการเข้าถึง

สำหรับผู้ผสานรวมหลายราย แนวทางทั่วไปคือ:

ใช้ซิกบี2เอ็มคิวทีทีเป็นชั้นประสานงานเพื่อออนบอร์ดอุปกรณ์ปลายทาง OWON Zigbee
เชื่อมต่อ Zigbee2MQTT กับโบรกเกอร์ MQTT ที่ใช้โดยแพลตฟอร์มการจัดการอาคารหรือการจัดการพลังงานในบ้าน
นำตรรกะทางธุรกิจมาใช้ เช่น การตอบสนองตามความต้องการ การควบคุมความสะดวกสบาย หรือการประหยัดพลังงานตามการใช้งานในแอปพลิเคชันของตนเอง ในขณะที่ต้องพึ่งพาฮาร์ดแวร์ Zigbee ที่แข็งแกร่งในภาคสนาม

เพราะ OWON ยังรองรับAPI ระดับอุปกรณ์และ API เกตเวย์ในโครงการอื่นๆ พันธมิตรสามารถเริ่มต้นด้วย Zigbee2MQTT เพื่อการปรับใช้ที่รวดเร็ว จากนั้นจึงพัฒนาไปสู่การบูรณาการที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเมื่อจำเป็น

เคล็ดลับการบูรณาการเชิงปฏิบัติจากการปรับใช้จริง

จากประสบการณ์โครงการทั่วไป แนวทางปฏิบัติที่ดีบางประการสามารถช่วยให้ระบบของคุณทำงานได้อย่างราบรื่น:

เริ่มต้นด้วยพื้นที่นำร่อง
เริ่มต้นด้วยการติดตั้งอุปกรณ์ Zigbee จำนวนจำกัดก่อน จากนั้นตรวจสอบการครอบคลุมของวิทยุ โครงสร้างหัวข้อ และการทำงานอัตโนมัติ จากนั้นจึงปรับขนาด
แบ่งส่วนเครือข่ายของคุณอย่างมีตรรกะ
จัดกลุ่มอุปกรณ์ตามห้อง ชั้น หรือฟังก์ชัน (เช่น แสงสว่าง ระบบปรับอากาศ ความปลอดภัย) เพื่อให้หัวข้อ MQTT ง่ายต่อการดูแลรักษา
ตรวจสอบคุณภาพลิงค์ (LQI/RSSI)
ใช้แผนที่เครือข่ายและบันทึกของ Zigbee2MQTT เพื่อระบุจุดอ่อนและเพิ่มเราเตอร์เมื่อจำเป็น
สภาพแวดล้อมการทดสอบและการผลิตแยกกันสำหรับการอัปเดตเฟิร์มแวร์และการทำงานอัตโนมัติเชิงทดลอง โดยเฉพาะในไซต์เชิงพาณิชย์
บันทึกการตั้งค่าของคุณ
สำหรับ OEM และผู้รวมระบบ เอกสารที่ชัดเจนจะช่วยเร่งการบำรุงรักษาและการอัพเกรดในอนาคต และทำให้ส่งมอบระบบให้กับผู้ปฏิบัติงานได้ง่ายยิ่งขึ้น

สรุป: เมื่อใดที่ Zigbee2MQTT จึงจะสมเหตุสมผล?

Zigbee2MQTT ไม่ใช่แค่โปรเจ็กต์งานอดิเรกเท่านั้น แต่ยังเป็นเครื่องมือที่ใช้งานได้จริงสำหรับ:

เจ้าของบ้านที่ต้องการควบคุมบ้านอัจฉริยะของตนเองอย่างเต็มรูปแบบ
ผู้ผสานรวมที่ต้องการวิธีที่ยืดหยุ่นในการรวมอุปกรณ์ Zigbee ที่แตกต่างกัน
ผู้ให้บริการโซลูชันและ OEM ที่ต้องการสร้างบริการบนฮาร์ดแวร์มาตรฐาน

การเชื่อมต่ออุปกรณ์ Zigbee เข้ากับสถาปัตยกรรมที่ใช้ MQTT จะทำให้คุณได้รับ:

อิสระในการเลือกฮาร์ดแวร์ข้ามแบรนด์
วิธีการที่สอดคล้องกันในการบูรณาการกับแพลตฟอร์มและคลาวด์ที่มีอยู่
รากฐานที่ปรับขนาดได้สำหรับบริการในอนาคตและแอปพลิเคชันที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล

ด้วยพอร์ตโฟลิโอของมิเตอร์วัดพลังงาน Zigbee สวิตช์ เซ็นเซอร์ เทอร์โมสตัท เกตเวย์ และอื่นๆ อีกมากมาย OWON จึงมอบ...ฮาร์ดแวร์ที่ผ่านการพิสูจน์ภาคสนามซึ่งสามารถอยู่เบื้องหลังการปรับใช้ Zigbee2MQTT เพื่อให้วิศวกรและเจ้าของโครงการสามารถมุ่งเน้นไปที่ซอฟต์แวร์ ประสบการณ์ผู้ใช้ และรูปแบบธุรกิจ มากกว่ารายละเอียดวิทยุระดับต่ำ