Abonare Newsletter

Selecteaza Domeniu:

Ce este Z-Wave si cum functioneaza?

Z-Wave este un protocol de comunicare wireless intre echipamente, proiectat pentru automatizarea cladirilor. Z-Wave foloseste o tehnologie de comunicare fara fir cu consum redus de energie, conceputa special pentru aplicatii de control de la distanta. Protocolul Z-Wave este optimizat pentru comunicare securizata si rapida de pachete de date mici, cu rate de date de pana la 100 kbit/s, spre deosebire de Wi-Fi si alte sisteme LAN sau fara fir de tip IEEE 802.11 care sunt proiectate in primul rand pentru fluxuri de date pe latime mare de banda. Z-Wave opereaza in intervalul de frecvente sub-GHz, in jurul valorii de 900 MHz. Aceasta banda concureaza cu unele telefoane fara fir si alte dispozitive electronice de larg consum, dar evita interferenta cu Wi-Fi, Bluetooth si alte sisteme care opereaza in banda aglomerata de 2,4 GHz.

 

Echipamentele Z-Wave sunt concepute pentru a fi usor incorporate in produsele electronice si electrocasnice de larg consum. Majoritatea dispozitivelor sunt alimentate cu baterii, cum ar fi telecomenzile, alarmele si senzorii de securitate, inundatie si fum.

 

Tehnologia Z-Wave a fost dezvoltata de compania daneza Zen-Sys, care ulterior a fost cumparata de Sigma Designs, in 2008.

 

Din 2014 tehnologia Z-Wave este sustinuta de peste 250 de producatori din intreaga lume si apare intr-o gama larga de produse comerciale si de consum in SUA, Europa si Asia. 

 

Din 2010, exista un proiect numit Open-zwave care urmareste sa ofere sprijin pentru dezvoltare, fara necesitatea apelarii la kituri software scumpe. Un alt proiect a creat o placa Z-Wave compatibila cu Raspberry Pi, un computer de dimensiunea unei carti de credit.

 

Z-Wave este un protocol orientat spre controlul rezidential si spre piata de automatizare a casei. Conceptual Z-Wave este creat pentru a oferi o metoda simpla dar de incredere, pentru a controla fara fir, iluminatul si aparatele din casa. 

 

Fiecare retea Z-Wave poate include pana la 232 noduri, si este formata din doua feluri de noduri: controllere si dispozitive slave. Nodurile pot fi configurate pentru a retransmite mesajul, pentru a garanta conectivitatea pe cai multiple in cadrul unei case rezidentiale. Distanta medie de comunicare intre doua noduri de 30,5 m (100 ft), si capacitatea unui mesaj de a se repeta intre noduri de pana la patru ori, ofera suficienta acoperire pentru cele mai multe case de locuit, indiferent de geometria acestora.

 

Z-Wave utilizeaza o arhitectura de retea tip mash, si poate incepe cu un singur dispozitiv controlabil si un controller. Dispozitive suplimentare pot fi adaugate ulterior, suportand chiar si mai multe dispozitive de control, inclusiv telecomenzi, controllere tip breloc, controllere tip intrerupatoare murale sau adaptoare de PC-uri concepute pentru gestionarea si controlul unei retele Z-Wave.

 

O retea fara fir (radio) de tip mesh (Wireless Mesh Network) reprezinta o retea destinata transportarii datelor, instructiunilor si vocii (informatie sonora) prin nodurile de retea. Aceast tip de retea ofera conexiuni continue si dispune de algoritmi de autoreconfigurare in caz de noduri blocate sau neoperationale. Scopul principal al acestor algoritmi este de a gasi cea mai buna ruta pentru a ocoli nodurile neoperationale si de a transmite pana la destinatie pachetele de date, in ciuda dificultatilor.

 

Fiecare retea Z-Wave este identificata printr-un cod unic numit Network ID si fiecare echipament din componenta retelei respective este identificat printr-un cod unic numit Node ID. Network ID-ul (cunoscut si ca Home ID) este modalitatea comuna de identificare a tuturor nodurilor care apartin aceleiasi retele Z-Wave. Codul Network ID are o lungime de 4 byte (32 biti) si este atribuit fiecarui echipament, de catre controllerul principal, in momentul includerii acestuia in retea. De aceea echipamentele cu Network ID diferit nu pot comunica intre ele. In momentul includerii, fiecare echipament din retea primeste un cod propriu numit Node ID. Acesta este unic intr-o retea si are o lungime de 1 byte (8 biti).

 

O retea Z-Wave de tip mash are un echipament principal si unul sau mai multe echipamente secundare de control. Echipamentele pot comunica intre ele direct sau prin intermediul altor noduri din retea, astfel incat sa poata ocoli obstacole sau elemente care prin materialul, volumul sau pozitia lor blocheaza comunicarea directa. Un mesaj de la un nod A la un nod C, poate fi transmis cu succes, chiar daca cele doua noduri nu sunt intr-o raza buna de acoperire, cu ajutorul unui al 3-lea nod, denumit B, care poate cominica atat cu A cat si cu C. Daca calea uzuala de transmitere a mesajului nu este disponibila, o alta cale, prin alte noduri, va fi gasita pentru a comunica cu nodul C. Din aceasta cauza o retea Z-Wave se poate intinde pe distante mult mai mari decat aria de acoperire a emisiei unitătii centrale de comanda. Partea negativa este ca datorita acestor cai ocolitoare de comunicare intre noduri, se poate observa, uneori, o mică intarziere în reactia nodurilor (echipamentelor) receptoare.

 

Pentru ca un echipament Z-Wave sa poata sa transmita mesaje nesolicitate de functiile proprii, acesta trebuie sa nu fie in stare de repaus. Din aceasta cauza echipamentele alimentate cu baterii nu pot functiona ca receptor sau transmitator de semnal. O retea Z-Wave poate avea maxim 232 noduri, dar exista optiunea de a lega mai multe retele intre ele in cazul in care sunt necesare mai multe echipamente. Deoarece majoritatea echipamentelor dintr-o retea Z-Wave sunt fixe (nu isi schimba pozitia) fata de pozitia lor initiala, echipamentele mobile (telecomenzile) nu pot avea rol de transmitator de mesaje, altele decat cele date de propriile functii.

 

Principalele proprietati ale retelelor Z-Wave

  • Usor de instalat
  • Nu necesita trasee de cabluri
  • Orice echipament Z-Wave poate comunica cu oricare altul
  • Accesibil financiar – se poate incepe cu un kit minimal si ulterior se pot adauga alte echipamente
  • Sigur – exista de peste zece ani pe piata internationala
  • Securizat – foloseste acelasi sistem de criptare ca si tranzactiile bancare online
  • Multe optiuni – diferite modele, preturi, culori, etc
  • Deja peste 20 de milioane de produse functioneaza in case din intreaga lume
  • Cele mai importante branduri folosesc deja Z-Wave.