A Z-Wave egy alacsony fogyasztású, vezeték nélküli kommunikációs protokoll, amelyet kifejezetten otthoni automatizálási rendszerekhez fejlesztettek ki. A Z-Wave a 868 MHz-es frekvenciasávot használja Európában (és a 908 MHz-et Észak-Amerikában), és célja, hogy megbízható, biztonságos és alacsony energiaigényű kommunikációt biztosítson a különféle okosotthon eszközök között.
A Z-Wave protokoll története
A Z-Wave protokollt a Zensys nevű dán vállalat fejlesztette ki 2001-ben. A technológiát később a Sigma Designs vásárolta fel, majd 2018-ban a Silicon Labs lett a protokoll tulajdonosa. A Z-Wave Alliance, amelyet 2005-ben alapítottak, egy iparági konzorcium, amely a Z-Wave szabvány fejlesztéséért, népszerűsítéséért és minősítéséért felelős.
Az első Z-Wave eszközök 2004-ben kerültek a piacra, és azóta a protokoll számos fejlesztésen ment keresztül, hogy megfeleljen az egyre növekvő igényeknek. A Z-Wave Plus, amely a Z-Wave protokoll továbbfejlesztett verziója, 2013-ban jelent meg, és nagyobb hatótávolságot, hosszabb akkumulátor-élettartamot és egyszerűbb telepítést kínál. A Z-Wave Long Range a legújabb protokoll verzióban érhető el, amely a kilóméteres hatótávolságáról és az akkumlátor élettartam növelése mellett az ipari felhasználásra fókuszál.
Mik eszközök a Z-Wave hálózat részei?
Z-Wave hálózatban három típusú eszköz létezik:
- Koordinátor: Ez az eszkö irányítja a hálózatot, felügyeli az eszközök hálózatra lépését és az onnan való kilépését.
- Router eszközök: Ezek az eszközök továbbítják a beérkező üzeneteket. Ezek az eszközök állandó tápellátássl rendelkeznek és egyéb funkcióval (világítás vezérlés, árnyékoló mozgatás) is rendelkezhetnek.
- Végponti eszközök: Ezek az eszközök akkumulátoros/telepes tápellátássl rendelkeznek.
A Z-Wave hálózati topológiái
A Z-Wave hálózatok többféle topológiába szervezhetők:
- MESH (háló) topológia: Ebben a topológiában minden eszköz kommunikálhat a hálózat bármely más eszközével köztes csomópontokon keresztül. Ez biztosítja a hálózat rugalmasságát és megbízhatóságát.
- Csillag topológia: Ebben a topológiában minden eszköz egy központi vezérlő eszközzel kommunikál közvetlenül. Ez egyszerűbbé teszi a hálózat kezelhetőségét, de kevésbé rugalmas, mint a hálós topológia. A Z-Wave Long Rang ilyen módon kommunikál.
Mi az OSI modell, hogyan illeszkedik bele a Z-Wave?
Az Open Systems Interconnection (OSI) modell egy olyan fogalmi keretrendszer, amely leírja, hogyan történik az adatkommunikáció a különböző rendszerek között. Az OSI modell hét rétegből áll, amelyek mindegyike egy adott funkcióért felelős. A Z-Wave protokoll az alábbiak szerint illeszkedik az OSI modellbe:
- Fizikai réteg: Ez a réteg határozza meg a Z-Wave által használt vezeték nélküli kommunikációs csatorna fizikai jellemzőit. A Z-Wave a 868 MHz-es (Európa) és 908 MHz-es (Észak-Amerika) frekvenciasávokat használja.
- Adatkapcsolati réteg: Ez a réteg határozza meg a Z-Wave adatfolyamának szerkezetét, az eszközök közötti protokoll nyelvezetét.
- Hálózati réteg: Ez a réteg kezeli a hálózati topológiát és az eszközök közötti útválasztást.
- Alkalmazási réteg: Az eszközökhöz társítható szerepek, vagy a felhasználók által irányítható funkciók meghatározása ezen a szinten megy végbe.
Hogyan építhetünk fel egy stabil Z-Wave hálózatot?
A stabil Z-Wave hálózat felépítése gondos tervezést igényel. Néhány tipp a stabil hálózat biztosításához:
- Válasszunk megfelelő hardvert: A megbízható kommunikáció érdekében használjon olyan megbízható hardvert, amely támogatja a Z-Wave Plus protokollt.
- Tervezzük meg a hálózati topológiát: Biztosítsuk, hogy minden eszköz megfelelő távolságban legyen a többi eszköztől, hogy fenntartható legyen a stabil kommunikáció. Az útválasztó eszközöket egyenletesen helyezzük el az otthonunkban.
- Kerüljük az interferenciát: A Z-Wave frekvenciasávjának kiválasztásánál ügyeljünk arra, hogy minimalizáljuk a többi vezeték nélküli hálózat okozta interferenciát.