snest echeverria dionisio

Control de sistemas eléctricosutilizando tecnología ZigBee.

M.I Ted Echeverría Dionisio

Profesor / Depto. De Ingeniería Eléctrica y Electrónica

[email protected]

www.itmina.edu.mx

Control de sistemas eléctricos utilizando tecnología ZigBee.

I. INTRODUCCIÓN

II. TECNOLOGÍA ZIGBEE

III. OBJETIVO

IV. JUSTIFICACIÓN

V. DESCRIPCIÓN

VI. RESULTADOS

VII.CONCLUSIONES

Agenda


Introducción

Equipos al permanecer conectados("vampiros") continúan consumiendoenergía aun cuando permanezcansupuestamente "apagados”, lo quesignifica un desperdicio de electricidadque el usuario tiene que pagar.

Ejemplo, un mini componente deaudio de cierta marca consume 30watts "apagado" y 36 encendido.

Un hogar puede haber hasta 10 ó más"vampiros", que realizan un consumocontinuo, acumulativo y sin utilidad.

En casos críticos, esto equivale a tenerencendido un foco de 60 watts todos losdías.

Los equipos que permanecenconectados las 24 horas del día llegan aconsumir más energía -o desperdiciarla-que cuando están en uso efectivo.


Introducción

Se debe entender que la energía estásiempre en función de la potencia y eltiempo.

Conviene reducir el tiempo de uso oconsumo de energía.

Desconecte la carga (retirar la clavijadel contacto).

Use un interruptor manual o unmulticontactos desde el cual se puedacortar la corriente de suministro.

Fecha de actualización de información: 19/10/09 12:59:26 Autor: Raul G. Arce


Introducción


Hoy en día las personas pueden llevar una vidamoderna a través de aparatos eléctricos yelectrónicos.

Tomar conciencia de la racionalización de laenergía eléctrica en nuestra vida cotidiana.

Racionalización de la energía debe seradoptada por todos por dos razonesfundamentales: razones económicas y razonesecológicas.

Introducción


ZigBee es un estándar de comunicacionesinalámbricas diseñado por la ZigBee Alliance.

Basado en el estándar IEEE 802.15.4 de redesinalámbricas de área personal (WPAN).

Aplicaciones que requieren comunicaciones segurascon baja tasa de envío de datos.

Tecnología ZigBee


Maximización de la vida útil de sus baterías.

Utilizado por dispositivos de automatizaciónhogareña (domótica), de edificios (inmótica),control industrial, periféricos de PC y sensoresmédicos.

Tecnología ZigBee


Tecnología ZigBee

Wi-fi Bluetooth ZigBee

Bandas de Frecuencias 2.4GHz 2.4GHz2.4GHz

868 / 915 MHz

Tasa de Transferencia 11Mbps 1Mbps250kbps(2.4GHz)40Kbps(915MHz)20Kbps(868MHz)

Números de canales 11 - 14 7916(2.4GHz)10(915MHz)1(868MHz)

Rangos de nodosinternos

100m 10m 10 – 100m

Introducción al mercado Alta Media Baja

Número de dispositivos 254 8 255 / 65535

Requisitos de alimentación

Media-Horasde Batería

Media-Díasde Batería

Muy Baja- Años de Batería


Tecnología ZigBee


Tecnología ZigBee

Frecuencia inalámbrica: 2.4 GHz

Protocolo de comunicación 802.15.4

Velocidad de transmisión de datos: 250 Kbps

Transmisión: Bidireccional

Seguridad: 128 bit AES

Voltaje de trabajo: 2.8 V a 3.4 V

Potencia de salida: 60 mW

Distancia: 30 mts Int. y 100 mts Exte.

Topología: Estrella, Malla, Árbol, Punto a punto.

Los módulos XBee tiene las siguientes características:


Tecnología ZigBee


Diseñar un sistema que permita al usuario manipular un

sistema eléctrico residencial, productivo, o de servicios, de

una forma inalámbrica por medio de la tecnología ZigBee,

para un mejor consumo de la energía eléctrica mediante

una interfaz visual.

Objetivo


Justificación

La demanda creciente de energíaeléctrica en la sociedad.

Los altos costos económicos yambientales para producirla.

El desperdicio de la energía por loshábitos de consumo actuales.

Es necesario generar alternativaspara hacer eficiente su utilización.


Descripción General



SISTEMA MAESTRO

SISTEMA ESCLAVO

APLICACIONES



XBEE

TX/RX

CONTROL ESCLAVO

ETAPA DE POTENCIA

CARGASAPAGADOR

MANUAL

TELÉFONO CELULAR

INTERNET

CONTROL MAESTRO

SERVIDORINTERFAZ

XBEE

TX/RX

PAGINA WEB


Control vía Internet

Página principal para la comunicación por internet.



Página para el control de los contactos.



Página para las estadísticas del los contactos.


Comunicación vía celular

Programa instalado en el celular para controlar los contactos.


Sistema Maestro y módulo XBee

Diagrama a bloques del sistema maestro.


Interfaz visual instalada en el servidor.



Interfaz de acondicionamiento de señal y el módulo XBee. .



Sistemas esclavos

Diagrama a bloques del sistema esclavo.


Sistemas esclavos

XBee instalado en los módulos esclavos XB24-AWI-001.


Sistemas esclavos

Microcontrolador utilizado para el sistema de control AT89C2051.


Sistemas esclavos

Etapa de potencia para las cargas eléctricas MAC12D y MOC3011 .


Sistemas esclavos

Módulo esclavo con las diferentes partes funcionales.


Resultados

Módulo esclavo con una carga eléctrica.


Resultados

Sistema maestro y el sistema esclavo con una carga eléctrica.


Resultados

Sistema esclavo instalado en diferentes contactos eléctricos.


CONCLUSIONES


Conclusiones

Flexible

Conectividad vía internet

Conectividad mediante telefonía celular

Interfaz amigable, de fácil manejo

Control manual y automático

Disminución en el consumo eléctrico

Estándar IEEE 802.15.4

Red de fácil extensión


Publicaciones

VIII Congreso Internacional Sobre Innovación yDesarrollo Tecnológico (CIINDET 2010).

XII Reunión de Otoño de Potencia, Electrónicay Computación Internacional (ROPEC 2010).

Primer Congreso Nacional de Ciencias de laIngeniería y Económico Administrativas 2010.


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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE

MINATITLÁN

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