A Z-Wave-ről nem hallunk annyit az utóbbi pár évben, mint a többi IoT protokollról. Ennek az egyik oka a Matter és Thread körüli marketing cunami. A másik, hogy a korábbról megszokott és ebben a cikkben fejtegetett „felülről irányított elit klub életérzés” helyét átvette az alulról szerveződő SDO és bizony emiatt sokan visszavettek a Z-wave eszközeik promóciójából (vagy inkább átcsatornázták a Matter-be) vagy egyszerűen átpártoltak a „hangosabb standard” mellé. Na de nézzük, hogy áll a Z-Wave protokoll és az azt gondozó szövetség, és mik a terveik Európában!
A Z-Wave protokoll töretlenül fejlődik. A legfeltűnőbb számunkra egyértelműen a Z-Wave Long Range és az európai szabványosítása. Érdekes belekukkantani abba a folyamatba, hogyan születik meg a fizikai jellemzőktől (Pontosan milyen frekvencián működjön? Hány frekvenciatartományt használjon egyszerre, és milyen módon?) a szoftveres definíciókig (eszközosztályok definíciói vagy a SmartStart gyors párosítási folyamat) a szabvány „új lába”. Persze a „régi láb” fejlesztése sem áll meg, hiszen a két technológia – még ha eléggé különböző módon is működik – átjárható és egy hálózaton belül is alkalmazható. Ha többet szeretnél tudni a Z-Wave történetéről és a különböző SoC szériákról, akkor ajánlom az Okosotthon Labor podcast erről szóló részét.
Mivel az Egyesült Államokban már 2 éve léteznek Z-Wave LR eszközök, így nagyjából tudjuk, hogy az ottani közegben (907 MHz-es frekvencia, könnyűszerkezetes épületek) hogyan viselkedik a technológia. A „legeket” jól szemlélteti a Silicon Labs és Dr. Z-Wave együttműködéséből született videó is:
Silicon Labs – Going Off-Road to test Z-Wave Long Range
Persze, ha extrém körülményekről van szó, akkor lehet a tétet emelni! Íme egy ejtőernyős ugrással egybekötött hatótávolság teszt térképes ábrázolása:
Frorrás: https://drzwave.blog/
Persze jól néz ki az „erdőben, fák között 750 m” és a „repülőgépből kiugorva 4453 méter” hatótávolság, de azért mégis jobban érdekel minket, hogy hogyan viselkedik a technológia „földhözragadtabb körülmények’ között. Erre is van egy jó kis „hőtérkép”, szintén dr. Z-Wave-től:
Forrás: https://drzwave.blog/
Ez már meggyőzőbb: Elővárosi terep, házon belül a kontroller, míg a „végponti eszköz” az utcákon mozog. A képen jól látszik az egyik fontos új tulajdonsága a Z-Wave Long Range-nek, ez pedig a dinamikus jelszint változtatás.
Fontos megemlíteni, hogy míg a Z-Wave 500-as SoC-k 0 dBm-nél „hangosabban” nem tudtak adni, addig a 700-as és 800-as sorozatú SoC-k az EU-ban 14 dBm (25 mW) maximális teljesítménnyel tudnak adni, ha szükséges. Az Egyesült Államokban ez a határ 20 dBm, ebből következik, hogy a várható hatótáv is nagyobb lesz ott, mint az EU-ban.
Visszatérve a dinamikus teljesítmény-szabályozáshoz: Az eszköz akkumulátor élettartamát jelentősen tudja növelni, ha nem kell folyamatosan „kiabálnia” az eszköznek, ha nem szükséges, viszont reagálni tud a megváltozott körülményekre és „feljebb tudja csavarni a kakaót”, ha szükséges. Ez jól látszik a fenti ábrán is, hiszen a kontroller 200 méteres körzetében nem kellett az eszköznek maximális adásteljesítménnyel dolgoznia, viszont ahol szükséges volt, növelni tudta a teljesítményt, és ezzel a hatótávolságot is, jelentősen.
Ahogy említettem, az európai környezet különbözősége nem csak a kisebb maximális sugárzási teljesítményben mutatkozik meg, hanem az európai épületek sajátosságaiban is. Mert nálunk a tégla, beton és vas építmények dominálnak, azok minden előnyével és hátrányával. Rádiójel-terjedési szempontból a tömör falak jóval kisebb teret engednek a rádióhullámok terjedésének, ezt tapasztalhatjuk a Wifi esetén is az 5GHz-es tartományon, ahol szinte csak egy nagyobb szobát tudunk egy sugárzóval lefedni. Viszont a tömör falakon jól „pattog a jel”, így a folyosókon képes lehet távolabbra is eljutni a rádióhullám. Ezt tesztelhettük Barcelonában a 6 év után újra megrendezett Z-Wave EU Summit-on.
A feladat az volt, hogy életszerű körülmények között teszteljük az EU-ba szánt Z-Wave Long Range eszközöket. Mivel ez a technológia kifejezetten nagyobb távolságban lévő, mesh technológiával nem elérhető esetekre került kifejlesztésre, ezért itt a kültéri, nagyobb akadályokat, zajforrásokat felvonultató városi környezetet próbáltuk meg létrehozni, mint kiderült, teljes sikerrel.
Az első kihívás a mérőeszköz megfelelő összeszerelése volt. Eric Reyheld (drZ-Wave) nagy körültekintéssel választotta meg az anyagokat, a magyar szakiknak biztosan elmorzsoltak volna egy könnycseppet a zöld szigetelőszalag ilyen nagyszerű alkalmazására. A lenti képen a referencia eszköz (az oszlop tetején lévő ZRAD (nyílt forrású Z-Wave teszthardver)) GPS fix-énnek beállítása látható. A teszteszköz 5 egységből állt, ahol a Trident IoT devkit-je, a Silicon Labs devkitje, a ZRAD PCB antennás verziója és egy 500-as SoC-t emuláló devkit volt felszerelve a referencia eszköz mellett; ezek az eszközök egy USB hubon keresztül kapcsolódtak egy powerbankhoz.
A feladat az volt, hogy ezzel az eszközzel járkáljunk Barcelona utcáin, miközben a koordinátor, amihez az eszközök kapcsolódnak, folyamatosan rögzítette a pozíciónkat és a jelerősséget.
Az első kihívás rögtön egy kósza, de annál határozottabb rádiójel formájában érkezett, ami a teljes 868 MHz-es tartományt lefedte. Na de milyen lenne az életszagú tesztkörnyezet, ha nem ilyen, még ha a 868 MHz annyira nem is zsúfolt, mint a 2.4 GHz.
Így néz ki ez a terep felülről, ahol 250 méteres távolságban az oldalutcákon is értelmezhető jelet kaptunk. A piros jel a koordinátorunk, ahol egy tömbnyi távolságban minden irányban bejártuk az utcákat és stabil jelet kaptunk az eszközöktől. A 0 dBm-en üzemelő 500-as széria csak a hotel előtt biztosított stabil kapcsolatot, ami nagyjából 25-30 méteres távolság lehetett. A PCB antennával szerelt, végeszközökhöz leginkább hasonló konfigurációjú ZRAD 150 méteres távolságról adott utoljára jelet, míg a nagy nyereségű rúdantennákkal 250 méter távolságból érkezett az utolsó adás.
Érdekes volt, hogy a blokkot megkerülve, az oldalutcákon is 1 tömbnyit tudtunk úgy haladni, hogy stabil jelünk volt, bár az eszköz és a koordinátor között több tonna beton, acél és tégla volt. Ezt a számunkra kedvező jelenséget a téglafalakról visszapattanó rádióhullámok okozták.
A NabuCasa is hozott egy különleges Z-Wave koordinátort, az eszközükkel még nagyobb nyereséget lehetett elérni, ők már a párhuzamos utcából is kaptak értelmezhető jelet. A teszt jól megmutatta, hogy az antenna esetében a méret a lényeg. A jól elhelyezett, külső antenna jelentős mértékű javulást okoz a protokolltól függetlenül.
Most akkor képzeljük el, a kicsi, nyomtatott áramkörbe rajzolt antennát, ami a 30 cm-es téglafal közepéből igyekszik jelet sugározni valamilyen kábeldzsungelen keresztül, hogy utána megküzdjön egy nagyobb teljesítményű külső zajforrással. Ugye érthető rögtön, miért is fontos akár csak egy kicsi, felragasztható antenna, amit ki tudunk vezetni a dobozból.
Z-Wave Alliance Summit & Unplug Fest EMEA 2025
A Z-Wave EU Summit és Unplug Fest (ez utóbbi során teszteltük több gyártó kész vagy csak prototípus szintjén működő eszközét) azért is volt különleges, mert ez volt az első európai Z-Wave rendezvény, ami a Z-Wave Szövetség SDO-vá válása óta. A rendezvény megszervezése nagy kihívás volt a jelenleg stagnáló európai piacon. A legtöbb európai gyártó inkább a kivárásra játszik, protokolltól függetlenül.
Ráadásul amíg a Z-Wave protokollnak a Silicon Labs (előtte a Sigma Designs) volt a tulajdonosa, minden tag úgy tekintett a Szövetségre, mint „külön entitás” saját költségvetéssel. Ez teljesen megváltozott az SDO-vá átalakuláskor. Nincs „valaki aki majd finanszírozza” a működést, csak a tagok általi hozzájárulásból működik a fejlesztés, certifikáció, marketing és minden, ami ezzel jár. Így a Z-Wave Alliance jelenlegi vezetője Avi Rosenthal sem kap semmilyen fizetést a szövetségtől, mint ahogy a fejlesztők és a különböző munkacsoportok vezetői sem.
„Innen szép nyerni!” és igen, az Summit után azt kell mondanom, ez most egy nyert játék volt. Több mint 60 fő vett részt az alig másfél napos rendezvényen, ami kicsit olyanra sikerült, mint az általunk rendezett SmartHomeCamp: nagyon tömény szakmai tartalom, de senkit nem lehetett kimozdítani a teremből. Nagyon jó hangulatú szekció beszélgetések és kávé szüneti ismerkedések ideje volt. Külön öröm számomra, hogy a 60 résztvevőből 10 magyar volt.
Nem csak jelen voltak, de panelbeszélgetésen is részt vettek a Yabune Solution munkatársai. Lángh Tamás mutatta be – a részvevők nem kis ámulatára – a Z-Wave-es hotel projektjüket.
A Silicon Labs magyarországi munkatársai, akik a Z-Wave SDK fejlesztését koordinálják, végig aktívan részt vettek a Summit és az Unplug Fest szakmai részében, sőt közösen tettük meg az „Unplug Walk”-ot Barcelona utcáin az „antenna szörnyünkkel”. A technikai kommunikáció magyarul zajlott a terepi csapat és a szállodában ülő, adatot rögzítő csapat között és volt ennek valami bája.
Na nézzük a szakmai programot:
A napot egy izgalmas panelbeszélgetés indította, ahol a Z-Wave SoC-kat gyártó Silicon Labs és Trident IoT mellett a Selly Group, a Nice Group és az ADT osztotta meg a gondolatait a Z-Wave-ről és az interoperabilitásról. Dominic Griesel, az Open Home Fundation fejlesztője tartott bemutatót a Z-Wave JS képességeiről, majd Serge Poltorak, a Z-Wave.me/Trident IoT képviseletében mutatta be a Z-Wave Long Range EU-s verzióját. Ezt követte a „telepítőknek telepítőktől” panel, ahol Mitch Klein, a CEDIA üzletfejlesztési vezetője, Sylvain Riviere smart spaces designer, Lángh Tamás a Yabune Solution ügyvezetője és jómagam, Zsák Péter meséltünk arról, milyen kihívásokkal kerül szembe egy telepítő és mire van szüksége a Z-Wave Szövetségtől ahhoz, hogy sikeresen végezze a munkáját. Jože Novak a szlovén mérésügyi hivatalból bemutatta, milyen szabályozásoknak kell megfelelni az EU-ban (számomra találn az egyik legmeglepőbb információ a 2030-ra tevezett „gomb elem betiltási tervezet”) . Végül megismerhettük a Z-Wave következő évekre szóló fejlesztési tervét.
Ami biztos: 2025. áprilisában jönnek az EU-s minősített Z-Wave Long Range eszközök (A Shelly Group már tömeggyártásba vitte több ilyen eszközét is), ebben az évben érkezik a geolokáció és a felhasználói hitelesítő adatok kezelése, energy harvesting támogatása, új szintű titkosítás valamint a „fülelő végponti eszközök” kapnak új szuperképességeket.
„Telepítőknek telepítőktől” panel beszélgetés (Tim Albright, Mitch Klein, Lángh Tamás, Sylvain Riviere, Zsák Péter)
