پروتکل Z-wave

معرفی پروتکل Z-wave :

اگر تا بحال قصد هوشمند سازی منزل یا محل کار خود را داشته اید. احتمالا با اصطلاح Z-wave و یا برچسب آن که بر روی برخی محصولات چسبانده شده مواجه شده اید. پروتکل z-wave یکی از جدیدترین انواع تکنولوژی بدون سیم یا همان wifi می باشد. که ابزارها و وسایل هوشمند جهت برقراری ارتباط با یکدیگر از آن استفاده میکنند. برخی این پروتکل را به عنوان دسته ای شبیه به بلوتوث یا wifi در نظر میگیرند. اما ویژگی های خاص این تکنولوژی آنرا از این دو متمایز و برای سیستم اتوماسیون خانگی و خانه هوشمند یا همان smart home مناسب میکند.

ارتباط Z-wave ابتدا به عنوان یک ایده توسط کمپانی دانمارکی در سال ۱۹۹۹ مطرح گردید. و در سال ۲۰۰۲ وارد امریکا شد. این پروتکل به همراه پروتکل های Zigbee و wifi از جمله ارتباطات بدون سیم در مبحث هوشمند سازی خانه ها می باشد.آشنایی بیشتر با خانه هوشمند اینجا

با افزایش محبوبیت خانه هوشمند ابزارها و وسایل متصل متعددی در خانه ها یافت می شود. بسیاری از آنها شامل سنسورها، لامپ ها،. کنترل کننده های سرمایش و گرمایش و HVAC ها، قفل ها و دو شاخه ها در بسته بندی محصولات Z-wave قرار میگیرند.

در حقیقت تکنولوژی فوق یک پروتکل بی سیم با توان مصرفی کمتر نسبت به پروتکل wifi اما با برد بسیار بیشتر در مقایسه با بلوتوث می باشد. و با استفاده از امواج رادیویی کم انرژی به برقراری ارتباط دستگاه ها با یکدیگر کمک می کند.

پروتکل Z-wave pluse :

Z-wave pluse موسوم به Z-wave500 فناوری اصلی را که در سال ۲۰۰۴ به طور گسترده راه اندازی شد. بکارگیری کرد و روی مواردی مانند افزایش برد، افزایش عمر باتری، ارتقاع OTA و افزایش کانال های RF را به آن اضافه نمود. امروزه بر روی جدیدترین محصولات عبارت Z-wave pluse درج شده است. که در واقع این تکنولوژی ارتقاعی از پروتکل Z-wave می باشد که قبلا مورد استفاده قرار گرفت. در سال های اخیر یک ارتقاع تازه ای از
Z-wave plus  با عنوان Z-wave700 ارائه شده است. نسخه سری ۷۰۰ تراشه های Z-wave plus مزایای عمده ای نسبت به سری های قدیمی تر. ارائه می دهد که از جمله آنها میتوان به توان مصرفی کمتر، برد و سرعت بیشتر و افزایش امنیت آن نسبت به نسخه های قبلی اشاره کرد.

عملکرد :

فناوری Z-wave با ایجاد یک شبکه مش بدون سیم. بین مجموعه ای از دستگاه ها به برقراری ارتباط آنها با یکدیگر کمک می کند. با استفاده از این تکنولوژی دستگاه ها با ارسال پیام بر روی امواج رادیویی کم مصرف در یک فرکانس خاص به هم متصل میشوند.در کشورهایی مثل آمریکا و کانادا این فرکانس ۹۰۸٫۴۲ مگاهرتز می باشد اما این فرکانس در کشورهای مختلف متفاوت می باشد. هر دستگاه مجهز به فناوری Z-wave دارای یک تکرارکننده سیگنال داخلی می باشد که علاوه بر تقویت امواج به دریافت و ارسال اطلاعات در شبکه کمک می کند.

برخلاف پروتکل wifi، در ارتباط Z-wave .نیاز به یک کنترلر مرکزی یا هاب جهت اتصال دستگاه ها به سیستم مرکزی داریم. کنترلر مرکزی خانه هوشمند Z-wave به منظور مدیریت دستگاههای خود به اینترنت متصل می باشد. اما سنسورها، لامپ ها، ترموستات و غیره به اینترنت متصل نیستند. و از اتصال Z-wave جهت برقراری ارتباط استفاده می کنند و نیازی نیست که اتصال آنها به کنترلر مرکزی مستقیم باشد. شبکه مش به این معناست که سیگنال ها می توانند از دستگاهی به دستگاه دیگر پرش کنند.

امتیازات:

• احساس آرامش و امنیت،مدیریت مصرف انرژی:

یکی از مهمترین مزیت های این فناوری ، ایجاد آرامش خاطر از نظر امنیت خانه می باشد. اهمیتی ندارد کجا باشید زیرا یک خانه هوشمند Z-Wave می تواند. با صرفه جویی در انرژی به شما در کاهش هزینه ها کمک کند. وقتی نیستید چراغ خاموش شود و مدت اندکی قبل از بازگشت شما به منزل. تهویه هوا و سرمایش یا گرمایش طبق سناریو از پیش تعیین شده صورت پذیرد. پروتکل Z-Wave مترادف راحتی است. با لمس یک دکمه می توانید هنگام خروج درها را قفل کنید. چراغ ها را خاموش کنید و درب گاراژ را ببندید. Z-Wave به معنای امنیت است به این صورت که در صورت بروز مشکل در خانه هشدار دریافت خواهید کرد.

با داشتن یک خانه هوشمند ، تنها محدودیت تخیل شماست. محصولاتی وجود دارد که در صورت نشت آب ، شیر اصلی آب منزل شما را میبندد ،. چراغ ها را روشن می کند تا اینطور بنظر برسد که در خانه حضور دارید،. در صورت تشخیص دود به شما هشدار می دهد یا هنگام دور بودن با سگ خود صحبت می کنید. روشهای بی حد و حصر برای استفاده از خانه هوشمند وجود دارد.

• تعامل و همکاری:

امتیاز بزرگ این تکنولوژی این است که دستگاه های آن کاملاً قابل همکاری هستند. همه دستگاه های Z-Wave ، بدون استثنا ، با سایر دستگاه های Z-Wave کار می کنند. این به این دلیل است که اتحادیه Z-Wave تحت مالکیت و نگهداری یک سازمان خصوصی است.

• تنوع و گستردگی محصولات:

از دیگر فواید این فناوری می توان به تنوع و گستردگی محصولات از برند های برتر و شناخته شده در این حوزه اشاره کرد. این ویژگی به شما این امکان را می دهد که خانه ایده آل خود را ایجاد کنید. قفل درهای هوشمند ، چراغ های هوشمند داخلی/خارجی ، ترموستات هوشمند ،. تعداد زیادی سنسور هوشمند ، خروجی های هوشمند ، پرده های هوشمند ، کنترل کننده های هوشمند درهای گاراژ و موارد دیگر وجود دارد. همه این دستگاه ها با یکدیگر و با هاب هوشمند شما ارتباط برقرار می کنند تا مطمئن شوید خانه هوشمند شما به روشی که شما می خواهید کار می کند.

فناوری های نو:

یکی از جدیدترین فناوری ها در سپتامبر ۲۰۲۰ با نام Z-wave long range معرفی گردید. که به افزایش برد سیگنال ها تا ۴ برابر سیگنال های Z-wave معمولی منجر شد. در شبکه های مش معمولی استفاده از ۲۳۲ گره امکان پذیر است که Z-wave LR آن را به بیش از ۴۰۰۰ گره ارتقاع داد.

از زمان پیدایش این فناوری نزدیک ۲۰ سال می گذرد.  Z-Wave همواره یک پروتکل شبکه پیشرو برای خانه های هوشمند و دستگاه های IoT بوده است. Z-Wave که اغلب در باند فرکانسی ۸۰۰ تا ۹۰۰ مگاهرتز کار می کند، جایگزین قابلی برای پروتکل Wi-Fi می باشد. پروتکل Z-Wave در ابندا بر روی فضای اتوماسیون خانگی متمرکز بود. با معرفی مشخصات Z-Wave Long Range (LR) ، که اولین بار در سپتامبر ۲۰۲۰ منتشر شد و برای صدور گواهینامه سیلیکون در دسامبر ۲۰۲۰ باز شد، شرایط تغییر کرد. افزایش دامنه و مقیاس پذیری شبکه های Z-Wave ضمن بهینه سازی عمر باتری و حفظ قابلیت همکاری،. Z-Wave LR را مناسب برای فضاهای بزرگ تر همچون بیمارستان ها می کند و امکانات جدیدی در زمینه اینترنت اشیا ارائه می دهد.

مزیت بزرگ Z-wave سازگاری کامل آن با ماژول های قدیمی است. بنابراین دستگاه های جدید که برد زیادی دارند میتوانند با دستگاه های قدیمی تر و دستگاه هایی که در آینده عرضه خواهند شد کار کنند.