Tεχνική Βιβλιοθήκη
Z-WAVE Οικιακός αυτοματισμός
Απρ
Z-WAVE
.
Z-WAVE Οικιακός αυτοματισμός
Το Z-Wave είναι ένα πρωτόκολλο ασύρματων επικοινωνιών που χρησιμοποιείται κυρίως για οικιακό αυτοματισμό. Είναι ένα δίκτυο πλέγματος που χρησιμοποιεί ραδιοκύματα χαμηλής ενέργειας για επικοινωνία από συσκευή σε συσκευή .Ετσι επιτρέπει τον ασύρματο έλεγχο οικιακών συσκευών καθώς και άλλων συσκευών, όπως έλεγχο φωτισμού, συστήματα ασφαλείας, θερμοστάτες, παράθυρα, κλειδαριές, πισίνες και γκαράζ ανοίγματα πορτών.
Όπως και άλλα πρωτόκολλα και συστήματα που στοχεύουν στην αγορά αυτοματισμού σπιτιού και γραφείου, ένα σύστημα Z-Wave μπορεί να ελεγχθεί μέσω Διαδικτύου από έξυπνο τηλέφωνο, tablet ή υπολογιστή.
Επίσης μπορεί να ελεγχθεί και τοπικά μέσω έξυπνου ηχείου, ασύρματου πληκτρολογίου ή επιτοίχιου πίνακα με μια πύλη Z-Wave ή μια κεντρική συσκευή ελέγχου που λειτουργεί τόσο ως ελεγκτής διανομέα όσο και ως πύλη προς τα έΤο Z-Wave παρέχει τη διαλειτουργικότητα επιπέδου εφαρμογής, μεταξύ συστημάτων οικιακού ελέγχου διαφορετικών κατασκευαστών . Υπάρχει ένας αυξανόμενος αριθμός διαλειτουργικών προϊόντων Z-Wave. (πάνω από 2.600 έως το 2019.)
Z-WAVE και διαλειτουργικότητα
Η διαλειτουργικότητα του Z-Wave στο επίπεδο της εφαρμογής διασφαλίζει ότι οι συσκευές μπορούν να μοιράζονται πληροφορίες και επιτρέπει σε όλους τους εξοπλισμούς και λογισμικό Z-Wave να συνεργάζονται.
Η τεχνολογία δικτύωσης ασύρματου πλέγματος επιτρέπει σε οποιονδήποτε κόμβο να μιλάει σε γειτονικούς κόμβους άμεσα ή έμμεσα, ελέγχοντας τυχόν επιπλέον κόμβους. Οι κόμβοι που βρίσκονται εντός εμβέλειας επικοινωνούν απευθείας μεταξύ τους. Εάν δεν βρίσκονται εντός εμβέλειας, μπορούν να συνδεθούν με έναν άλλο κόμβο που βρίσκεται εντός εμβέλειας και για πρόσβαση και ανταλλαγή πληροφοριών.
Ορισμένα τμήματα της τεχνολογίας Z-Wave διατέθηκαν στο κοινό. Η διαθεσιμότητα ανοιχτού κώδικα επιτρέπει στους προγραμματιστές λογισμικού να ενσωματώσουν το Z-Wave σε συσκευές με λιγότερους περιορισμούς. Η ασφάλεια S2 του Z-Wave, το Z / IP για τη μεταφορά σημάτων Z-Wave μέσω δικτύων IP και το μεσαίο λογισμικό Z-Ware είναι όλα ανοιχτού κώδικα .
Χαρακτηριστικά μετάδοσης
Το Z-Wave έχει σχεδιαστεί για να παρέχει αξιόπιστη, μετάδοση μικρών πακέτων δεδομένων σε ρυθμούς δεδομένων έως 100kbit / s.με ελάχιστη καθυστέρησηΗ απόδοση είναι 40kbit / s και είναι κατάλληλη για εφαρμογές ελέγχου και αισθητήρων, σε αντίθεση με το Wi-Fi και άλλα συστήματα wireless LAN που βασίζονται σε IEEE 802.11 και έχουν σχεδιαστεί κυρίως για υψηλούς ρυθμούς δεδομένων.
Η απόσταση επικοινωνίας μεταξύ δύο κόμβων είναι περίπου 30 μέτρα (40 μέτρα με 500 σειρές chip), και με δυνατότητα μηνυμάτων να μεταπηδήσουν έως και τέσσερις φορές μεταξύ των κόμβων,Ετσι παρέχει αρκετή κάλυψη για τα περισσότερα είδη κατοικιών. Η διαμόρφωση είναι συχνότητα αλλαγής συχνότητας (FSK) με κωδικοποίηση Manchester.
Το Z-WAVE λειτουργεί στην Ευρώπή στους 868,42 Mhz αλλά αποφεύγει τις παρεμβολές με Wi-Fi, Bluetooth και άλλα συστήματα που λειτουργούν στη συσσωρευμένη ζώνη 2,4 GHz.
Ρύθμιση δικτύου, τοπολογία και δρομολόγηση
Σύγκριση με άλλα πρωτόκολλα
Για οικιακή ασύρματη δικτύωση, υπάρχουν πολλές τεχνολογίες που ανταγωνίζονται για να γίνουν το πρότυπο επιλογής. Το Wi-Fi καταναλώνει μεγάλη ισχύ και το Bluetooth είναι περιορισμένο στην εμβέλεια σήματος και στον αριθμό των συσκευών.
Άλλα πρότυπα δικτύου που ανταγωνίζονται το Z-Wave περιλαμβάνουν Wi-Fi HaLow, Bluetooth 5, Insteon, Thread και ZigBee. Το Z-Wave έχει ένα μακρύ υπαίθριο εύρος λειτουργίας στα 90 μέτρα (εξωτερική) και 24+ μέτρα (σε εσωτερικό χώρο). Το Insteon μπορεί θεωρητικά να αντιμετωπίσει μεγάλο αριθμό συσκευών στα 17,7 εκατομμύρια (σε σύγκριση με το ZigBee’s 65,000 και το Z-Wave 232).
Το νήμα έχει γρήγορο ρυθμό μετάδοσης δεδομένων στα 250 kbps. Το Z-Wave έχει καλύτερη διαλειτουργικότητα από το ZigBee, αλλά το ZigBee έχει ταχύτερο ρυθμό μετάδοσης δεδομένων. Το Thread και το Zigbee λειτουργούν με την πολυάσχολη τυπική συχνότητα Wi-Fi 2,4 GHz, ενώ το Z-Wave λειτουργεί στα 908 MHz στις ΗΠΑ, γεγονός που έχει μειώσει τον θόρυβο και μεγαλύτερη περιοχή κάλυψης.
Και τα τρία είναι δίκτυα πλέγματος. Το Z-Wave MAC / PHY τυποποιείται παγκοσμίως από τη Διεθνή Ένωση Τηλεπικοινωνιών ως ραδιόφωνο ITU 9959 και οι προδιαγραφές Διαλειτουργικότητας, Ασφάλειας (S2), Middleware και Z-Wave over IP κυκλοφόρησαν στο δημόσιο τομέα το 2016, καθιστώντας το Z-Wave εξαιρετικά προσβάσιμο στους προγραμματιστές του Internet of Things.παντα σε σύγκριση με άλλα πρωτόκολλα.
Για ασύρματη οικιακή ασύρματη δικτύωση, υπάρχουν πολλές τεχνολογίες που ανταγωνίζονται για να γίνουν το πρότυπο επιλογής. Το Wi-Fi καταναλώνει μεγάλη ισχύ και το Bluetooth είναι περιορισμένο στην εμβέλεια σήματος και στον αριθμό των συσκευών. Άλλα πρότυπα δικτύου που ανταγωνίζονται το Z-Wave περιλαμβάνουν Wi-Fi HaLow, Bluetooth 5, Insteon, Thread και ZigBee. Το Z-Wave έχει ένα μακρύ υπαίθριο εύρος λειτουργίας στα 90 μέτρα (εξωτερική) και 24+ μέτρα (σε εσωτερικό χώρο).
Το Insteon μπορεί θεωρητικά να αντιμετωπίσει μεγάλο αριθμό συσκευών στα 17,7 εκατομμύρια (σε σύγκριση με το ZigBee’s 65,000 και το Z-Wave 232). Το νήμα έχει γρήγορο ρυθμό μετάδοσης δεδομένων στα 250 kbps. Το Z-Wave έχει καλύτερη διαλειτουργικότητα από το ZigBee, αλλά το ZigBee έχει ταχύτερο ρυθμό μετάδοσης δεδομένων. Το Thread και το Zigbee λειτουργούν με την πολυάσχολη τυπική συχνότητα Wi-Fi 2,4 GHz, ενώ το Z-Wave λειτουργεί στα 864 MHz στην Ευρώπη, γεγονός που έχει μειώσει τον θόρυβο και μεγαλύτερη περιοχή κάλυψης
. Και τα τρία είναι δίκτυα πλέγματος. Το Z-Wave MAC / PHY τυποποιείται παγκοσμίως από τη Διεθνή Ένωση Τηλεπικοινωνιών ως ραδιόφωνο ITU 9959 και οι προδιαγραφές Διαλειτουργικότητας, Ασφάλειας (S2), Middleware και Z-Wave over IP κυκλοφόρησαν δημόσια το 2016, καθιστώντας το Z-Wave εξαιρετικά προσβάσιμο στους προγραμματιστές του Internet of Things