En la actualidad, existe un gran número de subsistemas auxiliares no conectados de los sistemas de Control Supervisorio y Adquisición de Datos (SCADA) en las subestaciones, como sistemas de iluminación, sistemas de suministro y drenaje de agua y otros sistemas pequeños, así como dispositivos auxiliares de calefacción y eliminación de humedad que funcionan de forma aislada. Debido a su importancia para el equipo principal de la subestación y a consideraciones de coste, los subsistemas o dispositivos controlados por el controlador lógico (Programmable LogicController, PLC) no realizan control o supervisión remotos. Sin embargo, a medida que la subestación se vuelve menos tripulada y no tripulada, con el continuo avance de la tecnología, la forma de realizar el monitoreo remoto de estos subsistemas o dispositivos a bajo costo se ha convertido cada vez más en un problema urgente a resolver. El Internet de las Cosas (|nternetOfThings) utiliza identificación por radiofrecuencia, sensores infrarrojos, sistemas de posicionamiento global, escáneres láser y otros equipos de detección de información para conectar cualquier elemento a Internet según protocolos acordados de intercambio de información y comunicación para lograr inteligencia. Una red que puede identificar, localizar, rastrear, supervisar y gestionar información. Se ha utilizado ampliamente en muchos campos. Este artículo presenta el diseño del sistema de software y hardware y los escenarios de aplicación típicos de un módulo de retransmisión inalámbrica de bajo coste basado en el protocolo de comunicación inalámbrica Zigbee del Internet de los objetos. Debido a sus ventajas de transmisión inalámbrica, bajo coste y red autoorganizada, puede resolver bien el subsistema auxiliar El problema de la monitorización remota también puede extenderse a muchos campos, como los hogares inteligentes.
1. Red inalámbrica Zigbee
ZigBee es una tecnología de comunicación inalámbrica de corta distancia con bajo consumo de energía, baja velocidad de transmisión y arquitectura sencilla basada en el protocolo IEEE802.15.4. Su aplicación en el campo del control automático atrae cada vez más la atención de la industria. La distancia de transmisión de Zigbee puede alcanzar los 100 metros, la banda de frecuencia utilizada es libre de 2,4GHz, y la velocidad de transmisión es de 20~250kbps. En comparación con varias tecnologías de comunicación inalámbrica existentes, el bajo consumo de energía y la baja velocidad de la tecnología ZigBee son los estándares más adecuados para las redes de sensores, que se convertirán en la principal dirección de desarrollo de la tecnología Zigbee en el futuro. Además, Zigbee tiene las características de bajo coste, estructura simple y bajo consumo de energía, lo que hace que la red compuesta por tecnología Zigbee tenga muchas ventajas, como ahorro de energía, fiabilidad, bajo coste, gran capacidad, seguridad y fuerte autorreparación. La estructura de red en malla basada en la tecnología Zigbee es más flexible y libre a la hora de conectarse y seleccionar las rutas de red. Por lo tanto, la tecnología ZigBee tiene muchas ventajas en el mercado del Internet de las Cosas. 1.1 Tipos de dispositivos de red ZigBee Como se muestra en la figura 1, hay tres tipos de dispositivos lógicos en una red ZigBee: c es el coordinador, R es el enrutador y E es el dispositivo terminal. Una red Zigbee contiene un nodo coordinador, varios routers y nodos de dispositivos terminales. Como organizador de toda la red, el coordinador es el primer dispositivo de la red. Normalmente, el coordinador selecciona 1 canal y 1 identificador de red (PANID) y, a continuación, inicia la red. Durante el proceso de inicio de la red, el coordinador puede ayudar a establecer la seguridad de la red y la vinculación a nivel de aplicación, lo que permite al coordinador transferir automáticamente después de establecer la red inalámbrica. Ejecución de nodos tipo router. Cada nodo distribuido dentro de la red inalámbrica puede funcionar de forma autónoma. El router realiza funciones de gestión de red, enrutamiento multisalto y gestión de nodos finales de baja potencia. El nodo router permite que determinados dispositivos se unan a su red y participen en el reenvío y control de los datos de la red Mesh. Al mismo tiempo, el nodo enrutador puede tener su propia aplicación de datos de nodo. Una función importante de un nodo enrutador es despertar a través de los datos a nodos terminales o subredes que han quedado inactivos debido a requisitos de bajo consumo de energía. El dispositivo terminal no tiene responsabilidades de red específicas, suele ser un enlace de aplicación de red específico. El nodo terminal alimentado por batería tiene una función de hibernación, y el consumo de energía se mantiene al mínimo durante la hibernación hasta que es despertado por un nodo enrutador específico.
1.2 El proceso de creación de redes ZigBee se muestra en la figura 2. La red ZigBee tiene características de red autoorganizada. Cuando el coordinador completa el establecimiento de la red y ésta se ejecuta automáticamente, cualquier nodo con el mismo PANID en la red puede unirse a la red ZigBee por sí mismo y comunicarse con otros nodos de la red. comunicar