ไขข้อข้องใจเกี่ยวกับมิเตอร์ไฟฟ้า Zigbee: คู่มือทางเทคนิคสำหรับโครงการพลังงานอัจฉริยะ

ในขณะที่อุตสาหกรรมพลังงานยังคงมุ่งหน้าสู่การเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัลมิเตอร์ไฟฟ้า Zigbeeได้กลายเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่ใช้งานได้จริงและพร้อมรับอนาคตที่สุดสำหรับอาคารอัจฉริยะ สาธารณูปโภค และการจัดการพลังงานบน IoT เครือข่ายเมชที่ใช้พลังงานต่ำ ความเข้ากันได้ข้ามแพลตฟอร์ม และการสื่อสารที่เสถียร ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับทั้งโครงการที่อยู่อาศัยและเชิงพาณิชย์

หากคุณเป็นผู้ผสานรวมระบบ ผู้พัฒนาโซลูชันด้านพลังงาน ผู้ผลิต OEM หรือผู้ซื้อ B2B การทำความเข้าใจว่าการวัด Zigbee ทำงานอย่างไร และเมื่อใดจึงจะเหนือกว่าเทคโนโลยีการวัดแบบไร้สายอื่นๆ ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการออกแบบระบบพลังงานที่ปรับขนาดได้และเชื่อถือได้

คู่มือนี้จะอธิบายเทคโนโลยี แอปพลิเคชัน และข้อควรพิจารณาในการบูรณาการเบื้องหลังมิเตอร์ไฟฟ้า Zigbee เพื่อช่วยให้คุณตัดสินใจได้อย่างถูกต้องสำหรับโครงการพลังงานครั้งต่อไปของคุณ

1. Zigbee Electric Meter คืออะไรกันแน่?

A มิเตอร์ไฟฟ้า Zigbeeเป็นอุปกรณ์วัดอัจฉริยะที่วัดพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า ได้แก่ แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า กำลังไฟฟ้าจริง ปัจจัยกำลัง และพลังงานนำเข้า/ส่งออก และส่งข้อมูลผ่านZigbee 3.0 หรือ Zigbee Smart Energy (ZSE)โปรโตคอล.

ต่างจากมิเตอร์ที่ใช้ WiFi มิเตอร์ Zigbee ถูกออกแบบมาเพื่อการสื่อสารที่มีความหน่วงต่ำ ใช้พลังงานต่ำ และความน่าเชื่อถือสูง ข้อดีของมิเตอร์ Zigbee ประกอบด้วย:

• เครือข่ายแบบตาข่ายพร้อมการสื่อสารแบบฮอประยะไกล

• ความจุอุปกรณ์สูง (หลายร้อยเมตรบนเครือข่ายเดียว)

• มีเสถียรภาพมากกว่า WiFi ในสภาพแวดล้อม RF ที่มีผู้คนหนาแน่น

• การบูรณาการที่แข็งแกร่งกับระบบบ้านอัจฉริยะและระบบนิเวศ BMS

• ความน่าเชื่อถือในระยะยาวสำหรับการตรวจสอบพลังงานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน

ซึ่งทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานหลายโหนดขนาดใหญ่ในกรณีที่ WiFi คับคั่งหรือกินพลังงานมากเกินไป

2. เหตุใดผู้ซื้อ B2B ทั่วโลกจึงเลือก Zigbee Utility Meters

สำหรับลูกค้า B2B ซึ่งรวมถึงสาธารณูปโภค ผู้พัฒนาอาคารอัจฉริยะ บริษัทจัดการพลังงาน และลูกค้า OEM/ODM การวัดแบบ Zigbee นั้นมีข้อได้เปรียบเชิงกลยุทธ์หลายประการ

1. เครือข่ายตาข่ายหลายโหนดที่ปรับขนาดได้และเชื่อถือได้

Zigbee จะสร้างรูปแบบอัตโนมัติเครือข่ายตาข่ายที่ซ่อมแซมตัวเองได้.
มิเตอร์แต่ละตัวจะกลายเป็นโหนดกำหนดเส้นทาง ขยายระยะการสื่อสารและความเสถียร

สิ่งนี้จำเป็นสำหรับ:

• อพาร์ทเม้นท์และคอนโดมิเนียม

• โรงแรมอัจฉริยะ

• โรงเรียนและวิทยาเขต

• สถานประกอบการอุตสาหกรรม

• เครือข่ายตรวจสอบพลังงานขนาดใหญ่

ยิ่งเพิ่มอุปกรณ์มากขึ้น เครือข่ายก็จะมีเสถียรภาพมากขึ้น

2. ความสามารถในการทำงานร่วมกันสูงกับเกตเวย์และระบบนิเวศ

A มิเตอร์อัจฉริยะ Zigbeeอุปกรณ์ผสานรวมได้อย่างลงตัวกับ:

• เกตเวย์บ้านอัจฉริยะ

• แพลตฟอร์ม BMS/EMS

• ฮับ ​​Zigbee

• แพลตฟอร์มคลาวด์ IoT

• ผู้ช่วยในบ้านผ่าน Zigbee2MQTT

เนื่องจาก Zigbee ปฏิบัติตามคลัสเตอร์และโปรไฟล์อุปกรณ์มาตรฐาน การรวมจึงราบรื่นและรวดเร็วกว่าโซลูชันที่เป็นกรรมสิทธิ์หลายๆ ตัว

3. การใช้พลังงานต่ำสำหรับการใช้งานที่ยาวนาน

ต่างจากอุปกรณ์วัดที่ใช้ WiFi ซึ่งมักต้องใช้พลังงานและแบนด์วิดท์มากขึ้น มิเตอร์ Zigbee ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพแม้ในเครือข่ายขนาดใหญ่ที่มีมิเตอร์หลายร้อยหรือหลายพันตัว

สิ่งนี้ช่วยลด:

• ต้นทุนโครงสร้างพื้นฐาน

• การบำรุงรักษาเครือข่าย

• การใช้งานแบนด์วิธ

4. เหมาะสำหรับการวัดระดับสาธารณูปโภคและเชิงพาณิชย์

Zigbee Smart Energy (ZSE) รองรับ:

• การสื่อสารแบบเข้ารหัส

• การตอบสนองความต้องการ

• การควบคุมโหลด

• ข้อมูลเวลาใช้งาน

• การสนับสนุนการเรียกเก็บเงินสำหรับแอปพลิเคชันยูทิลิตี้

ซึ่งทำให้ ZSE เป็นฐานมิเตอร์สาธารณูปโภค Zigbeeเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานกริดและเมืองอัจฉริยะ

3. สถาปัตยกรรมทางเทคนิคของการวัดพลังงาน Zigbee

ความแข็งแกร่งมิเตอร์วัดพลังงาน Zigbeeรวมระบบย่อยหลักสามระบบเข้าด้วยกัน:

(1) เครื่องมือวัดการวัด

มอนิเตอร์ไอซีวัดความแม่นยำสูง:

• กำลังงานเชิงรุกและเชิงปฏิกิริยา

• การนำเข้า/ส่งออกพลังงาน

• แรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า

• ฮาร์มอนิกส์และปัจจัยกำลัง (ในเวอร์ชันขั้นสูง)

ไอซีเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจความแม่นยำระดับยูทิลิตี้ (คลาส 1.0 หรือดีกว่า).

(2) เลเยอร์การสื่อสาร Zigbee

โดยทั่วไป:

• ซิกบี 3.0สำหรับการใช้งาน IoT/ระบบอัตโนมัติภายในบ้านทั่วไป

• Zigbee Smart Energy (ZSE)สำหรับฟังก์ชันยูทิลิตี้ขั้นสูง

เลเยอร์นี้จะกำหนดวิธีการสื่อสารของมิเตอร์ การรับรองความถูกต้อง การเข้ารหัสข้อมูล และการรายงานค่า

(3) การรวมเครือข่ายและเกตเวย์

มิเตอร์ไฟฟ้า Zigbee โดยทั่วไปจะเชื่อมต่อผ่าน:

• เกตเวย์ Zigbee-to-Ethernet

• เกตเวย์ Zigbee ถึง MQTT

• ฮับอัจฉริยะที่เชื่อมต่อผ่านคลาวด์

• ผู้ช่วยในบ้านพร้อม Zigbee2MQTT

การปรับใช้ B2B ส่วนใหญ่มีการบูรณาการผ่าน:

• เอ็มคิวทีที

• API ส่วนที่เหลือ

• เว็บฮุก

• Modbus TCP (ระบบอุตสาหกรรมบางระบบ)

ซึ่งช่วยให้สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างราบรื่นกับแพลตฟอร์ม EMS/BMS สมัยใหม่

4. การใช้งานจริงของมิเตอร์ไฟฟ้า Zigbee

มิเตอร์ไฟฟ้า Zigbee ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายภาคส่วน

กรณีการใช้งาน A: การวัดย่อยที่อยู่อาศัย

มิเตอร์ Zigbee ช่วยให้:

• การเรียกเก็บเงินระดับผู้เช่า

• การตรวจสอบการบริโภคในระดับห้อง

• การวิเคราะห์พลังงานหลายหน่วย

• ระบบอัตโนมัติอพาร์ตเมนต์อัจฉริยะ

พวกเขามักจะได้รับการเลือกสำหรับโครงการที่อยู่อาศัยประหยัดพลังงาน.

กรณีการใช้งาน B: การตรวจสอบพลังงานแสงอาทิตย์และบ้าน

มิเตอร์ Zigbee ที่มีการวัดแบบสองทิศทางสามารถติดตาม:

• การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์

• การนำเข้าและส่งออกกริด

• การกระจายโหลดแบบเรียลไทม์

• การบริโภคการชาร์จ EV

• แดชบอร์ด Home Assistant

การค้นหาเช่น“เครื่องวัดพลังงาน Zigbee Home Assistant”กำลังเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเนื่องจากการนำ DIY และการนำตัวผสานรวมมาใช้

กรณีการใช้งาน C: อาคารพาณิชย์และอุตสาหกรรม

อุปกรณ์มิเตอร์อัจฉริยะ Zigbeeใช้สำหรับ:

• การตรวจสอบระบบ HVAC

• การควบคุมปั๊มความร้อน

• การกำหนดโปรไฟล์โหลดการผลิต

• แดชบอร์ดการบริโภคแบบเรียลไทม์

• การวินิจฉัยพลังงานอุปกรณ์

เครือข่ายแบบตาข่ายช่วยให้อาคารขนาดใหญ่สามารถรักษาการเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งได้

กรณีการใช้งาน D: การใช้งานสาธารณูปโภคและเทศบาล

อุปกรณ์ Zigbee Smart Energy รองรับฟังก์ชันยูทิลิตี้ เช่น:

• การอ่านมิเตอร์อัตโนมัติ

• การตอบสนองความต้องการ

• การกำหนดราคาตามระยะเวลาการใช้งาน

• การตรวจสอบสมาร์ทกริด

การใช้พลังงานต่ำและความน่าเชื่อถือสูงทำให้เหมาะสำหรับโครงการของเทศบาล

5. ปัจจัยสำคัญในการเลือกผู้ซื้อ B2B และโครงการ OEM

เมื่อเลือกมิเตอร์ไฟฟ้า Zigbee ผู้ซื้อมืออาชีพมักจะประเมิน:

✔ ความเข้ากันได้ของโปรโตคอล

• ซิกบี 3.0

• Zigbee Smart Energy (ZSE)

✔ การกำหนดค่าการวัด

• เฟสเดียว

• แบบแยกเฟส

• สามเฟส

✔ ระดับความแม่นยำของมิเตอร์

• คลาส 1.0

• ชั้น 0.5

✔ ตัวเลือกการวัด CT หรือการวัดโดยตรง

มิเตอร์ที่ใช้ CT รองรับกระแสไฟที่สูงขึ้น:

• 80เอ

• 120เอ

• 200เอ

• 300เอ

• 500เอ

✔ ข้อกำหนดการบูรณาการ

• เกตเวย์ท้องถิ่น

• แพลตฟอร์มคลาวด์

• MQTT / API / Zigbee2MQTT

• ความเข้ากันได้ของ Home Assistant

✔ รองรับการปรับแต่ง OEM / ODM

ลูกค้า B2B มักต้องการ:

• เฟิร์มแวร์ที่กำหนดเอง

• การสร้างแบรนด์

• ตัวเลือก CT

• การเปลี่ยนแปลงรูปแบบฮาร์ดแวร์

• การปรับเปลี่ยนคลัสเตอร์ Zigbee

ความแข็งแกร่งผู้ผลิตมิเตอร์ไฟฟ้า Zigbeeควรรองรับความต้องการทั้งหมดเหล่านี้

6. เหตุใดการสนับสนุน OEM/ODM จึงมีความสำคัญต่อการวัด Zigbee

การเปลี่ยนแปลงไปสู่การจัดการพลังงานแบบดิจิทัลทำให้มีความต้องการผู้ผลิตที่สามารถให้การปรับแต่งในระดับ OEM/ODM เพิ่มมากขึ้น

Owon Technology เป็นซัพพลายเออร์ที่มีความสามารถที่นำเสนอ:

• การปรับแต่งเฟิร์มแวร์เต็มรูปแบบ

• การพัฒนาคลัสเตอร์ Zigbee

• การออกแบบฮาร์ดแวร์ใหม่

• การติดฉลากส่วนตัว

• การสอบเทียบและการทดสอบ

• การรับรองมาตรฐาน (CE, FCC, RoHS)

• เกตเวย์ + โซลูชันคลาวด์

สิ่งนี้ช่วยให้ผู้รวมระบบลดเวลาในการพัฒนา เร่งการปรับใช้ และรับรองความน่าเชื่อถือในระยะยาว