目前幾乎所有的無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品仍然需要接上電源線(xiàn)或者裝上電池來(lái)獲得能量。若接上電源線(xiàn)，在產(chǎn)品的安裝上帶來(lái)麻煩，需要一根電源線(xiàn)連接產(chǎn)品，說(shuō)好的無(wú)線(xiàn)其實(shí)是有線(xiàn)。若使用電池供電，但是始終需要不斷的更換電池，更換電池不僅會(huì)帶來(lái)人工成本，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生很多的廢電池垃圾。
基于ZigBee3.0 技術(shù)Green Power 孕育而生，比完全意義的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備簡(jiǎn)單許多，只需很少的能量來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)，整合了能量捕獲技術(shù)、超低功耗芯片（所需能量較一般在網(wǎng)或休眠設(shè)備低幾個(gè)數(shù)量級(jí)）、開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、應(yīng)用層協(xié)議（能夠支持經(jīng)過(guò)壓縮的信息和有限的傳輸次數(shù)）等多項(xiàng)技術(shù)。
Green Power 是ZigBee聯(lián)盟推出的一個(gè)更低功耗的解決方案，其規(guī)范包含在ZigBee3.0標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，非常適合那些需要無(wú)電池或極低功耗使用的設(shè)備。一個(gè)基本的GreenPower網(wǎng)絡(luò)包含以下三種設(shè)備類(lèi)型：
Green Power Device(GPD)
A Z3 Proxy or GreenPower Proxy (GPP)
A Green Power Sink(GPS)
其中
GPD：采集信息的低功耗設(shè)備（例如燈的開(kāi)關(guān)），發(fā)送GreenPower數(shù)據(jù)幀；
GPP：既支持ZigBee3.0標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)功能又能支持GreenPower數(shù)據(jù)幀的Green Power代理設(shè)備，幫其轉(zhuǎn)發(fā)GPD設(shè)備的Green Power數(shù)據(jù)到目標(biāo)設(shè)備，例如ZigBee3.0網(wǎng)絡(luò)中的路由設(shè)備；
GPS：Green Power接收設(shè)備（例如燈），具備接收、處理和發(fā)送所有Green Power數(shù)據(jù)的能力，同時(shí)它也具備ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)功能。
圖1 基本的Green Power數(shù)據(jù)傳輸
Green Power數(shù)據(jù)幀，比通常的ZigBee Pro數(shù)據(jù)幀更短，ZigBee3.0網(wǎng)絡(luò)允許傳輸Green Power數(shù)據(jù)幀，無(wú)線(xiàn)發(fā)送持續(xù)時(shí)間更短因此消耗的能量更少。
下圖所示標(biāo)準(zhǔn)的ZigBee幀和Green Power幀的對(duì)比，實(shí)際應(yīng)用中Green Power Payload數(shù)據(jù)量更少主要攜帶開(kāi)關(guān)量或報(bào)警等等信息。
圖2 ZigBee標(biāo)準(zhǔn)幀
圖3 Green Power 幀
在ZigBee網(wǎng)絡(luò)中使用GPS和GPD之前，GPS（接收設(shè)備）和GPD必須配對(duì)，同時(shí)通知到網(wǎng)絡(luò)中某一個(gè)GPS（接收設(shè)備）將接收哪些GPD發(fā)送的Green Power數(shù)據(jù)幀。每一個(gè)GPD可以和一個(gè)或多個(gè)GPS配對(duì)，每一個(gè)GPS可以和一個(gè)或多個(gè)GPD配對(duì)。一旦配對(duì)調(diào)試完成，GPP（代理 ）將把配對(duì)信息存儲(chǔ)在它的代理表中，GPS將把配對(duì)存儲(chǔ)在它的接收表中。
GPS和GPP設(shè)備加入到同一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)
GPS設(shè)備發(fā)送一幀ZCL message監(jiān)聽(tīng)加入的GPD設(shè)備，告訴GPP若有GPD加入則轉(zhuǎn)發(fā)給它
GPD 發(fā)送一幀 join Commissioning message被GPP監(jiān)聽(tīng)捕捉到，同時(shí)也被GPS設(shè)備監(jiān)聽(tīng)到
GPP 在它的代理表中儲(chǔ)存GPD和GPS的配對(duì)信息
當(dāng)GPP從GPD接收到數(shù)據(jù)，GPP把相同的數(shù)據(jù)發(fā)送給GPS，從而GPD能通過(guò)GPP進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)到GPS
01 利用自身獲得能量
開(kāi)關(guān)可以當(dāng)做一個(gè)傳感器，能夠報(bào)告哪個(gè)按鍵被按壓，這樣可以在很大程度上簡(jiǎn)化開(kāi)關(guān)并使其應(yīng)用更為靈活?；趧?dòng)能的開(kāi)關(guān)傳感器可以與許多產(chǎn)品整合，比如照明開(kāi)關(guān)、門(mén)窗和門(mén)窗把手把手，抽屜等等。
它們能利用使用者摁壓按鈕、開(kāi)關(guān)門(mén)窗或轉(zhuǎn)動(dòng)把手的日常手部動(dòng)作產(chǎn)生能量，并且在產(chǎn)品的整個(gè)使用壽命周期內(nèi)始終有效。這些傳感器便能自動(dòng)控制燈光、排風(fēng)或者對(duì)意外情況作出警示，例如有人闖入或窗戶(hù)把手異常開(kāi)啟。由使用者操作的機(jī)械裝置的此類(lèi)應(yīng)用可謂無(wú)窮無(wú)盡。
02 工業(yè)連接
在大量使用機(jī)器流水線(xiàn)的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景下，持續(xù)的振動(dòng)和作業(yè)使得布線(xiàn)既困難又昂貴。能夠在方便機(jī)器操作員操作的位置安裝無(wú)線(xiàn)按鈕相當(dāng)重要，尤其在涉及安全的情況下。而能安置在任何地方、無(wú)需任何電線(xiàn)甚至電池的動(dòng)電(electro-kinetic)開(kāi)關(guān)最為適宜。
03 智能斷路器
斷路器的外形規(guī)格有很多限制，使用交流電源的智能斷路器往往因?yàn)榭臻g有限而無(wú)法實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)流經(jīng)電流進(jìn)行能源捕獲的智能斷路器，可以做到與斷路功能相隔離，減少空間占用，同時(shí)制造成本也較為低廉。智能斷路器可以監(jiān)控能源消耗并檢測(cè)有可能導(dǎo)致設(shè)備故障的非正常情況。
04 協(xié)助獨(dú)立生活
令人安心是智能家居的一大優(yōu)勢(shì)，特別是對(duì)上了年紀(jì)在日常生活中需要多方照顧的老人而言。上述設(shè)備，特別是專(zhuān)門(mén)的傳感器可以給老年人和照顧他們的人帶來(lái)許多便利。這些傳感器可以安置在床墊上、地板上，或者直接穿戴在身上。有了它們，人們可以在家中多待上5-10年。
數(shù)據(jù)連接上云端并進(jìn)行分析后會(huì)在出現(xiàn)某種特定模式和情況時(shí)給看護(hù)人員發(fā)送警示。絕對(duì)的可靠性以及無(wú)需更換電池是這類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景的關(guān)鍵需求，穩(wěn)定的ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)合超低功耗的ZigBee green power能為滿(mǎn)足這些需求奠定基礎(chǔ)。
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