ZigBee Smart Energy (ZSE) — специализированный профиль беспроводного протокола ZigBee, разработанный для автоматизированных систем учёта энергоресурсов (АСКУЭ). Работает на частоте 2,4 ГГц по стандарту IEEE 802.15.4 и предназначен для передачи показаний электросчётчиков, управления нагрузкой и тарификации.
Чем отличается от обычного ZigBee
Обычный ZigBee (ZigBee Home Automation, ZigBee 3.0) — открытый стандарт, широко используемый в умных домах: лампочки, датчики, выключатели. Устройства разных производителей свободно взаимодействуют друг с другом через координаторы вроде Zigbee2MQTT или ZHA.
ZigBee Smart Energy — закрытый профиль. Ключевые отличия:
- Обязательная сертификация. Каждое устройство должно пройти сертификацию в ZigBee Alliance (ныне CSA — Connectivity Standards Alliance). Без сертификата устройство не может подключиться к сети.
- Криптографическая аутентификация (CBKE). Используется Certificate-Based Key Establishment — обмен ключами на основе сертификатов. Координатор сети проверяет сертификат устройства перед допуском в сеть.
- Несовместимость с бытовым ZigBee. Счётчик с ZSE нельзя подключить к обычному ZigBee-координатору (Zigbee2MQTT, ZHA, deCONZ). Требуется специализированное оборудование производителя.
Применение в счётчиках электроэнергии
В маркировке российских счётчиков интерфейс ZigBee Smart Energy обозначается как RF2400 (радиоинтерфейс на частоте 2400 МГц). Встречается в счётчиках НАРТИС, СЭБ и других моделях с поддержкой СПОДЭС.
Протокол прикладного уровня — СПОДЭС (ГОСТ Р 58940-2020), российский профиль международного стандарта DLMS/COSEM. Данные передаются по схеме:
Счётчик (ZigBee-модуль) → Роутер/ретранслятор (mesh-сеть) → Координатор/шлюз → Сервер АСКУЭ
Дальность связи — до 70 м на открытом пространстве и до 50 м внутри зданий. За счёт mesh-топологии ZigBee роутеры ретранслируют сигнал, покрывая многоэтажные дома и большие территории.
Оборудование НАРТИС для ZigBee Smart Energy
Компания НАРТИС (Завод НАРТИС, г. Череповец) выпускает полную линейку оборудования для построения ZigBee SE сетей учёта электроэнергии:
- НАРТИС M200 Vx — встраиваемый ZigBee-модуль для счётчиков. Устанавливается внутрь приборов учёта НАРТИС-И100 и НАРТИС-И300. Частота 2,4 ГГц, совместим со СПОДЭС 3.0.
- RRC-ZB-01 — роутер-ретранслятор ZigBee. Расширяет зону покрытия сети, обеспечивает маршрутизацию пакетов между узлами. Дальность до 70 м, внешняя антенна 2,4 ГГц.
- CG-ZB-02(C) — коммуникационный шлюз (координатор сети). Формирует ZigBee-сеть, управляет политикой безопасности и подключением устройств. Собирает данные со счётчиков по радиоканалу 2,4 ГГц и передаёт на сервер через GSM/3G или Ethernet.
- УСПД НАРТИС ШЛ-ZB-L — устройство сбора и передачи данных с поддержкой ZigBee. Интерфейсы: GSM, Ethernet, WiFi, USB, ZigBee, RS-485, RS-232, PLC. Протоколы: СПОДЭС, ПИРС, МЭК 60870-5-104.
