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Z-Welle
Z-Wave ist eine drahtlose Netzwerkspezifikation, die von der dänischen Firma Zensys geleitet wird.

Obwohl die Z-wave Alliance nicht so mächtig ist wie die ZigBee Alliance, sind die Mitglieder der Z-wave Alliance alle Hersteller, die bereits aktuelle Produkte im Bereich Smart Home haben. Die Allianz umfasst mehr als 160 international renommierte Unternehmen und umfasst im Wesentlichen Länder und Regionen auf der ganzen Welt.

Z-Wave ist eine aufkommende drahtlose Kommunikationstechnologie für kurze Reichweiten, die auf Hochfrequenz basiert, geringe Kosten, geringen Stromverbrauch, hohe Zuverlässigkeit und für Netzwerke geeignet ist.

Das Arbeitsfrequenzband beträgt 908.42 MHz (USA) ~ 868.42 MHz (Europa), im FSK-Modulationsmodus (BFSK/GFSK), die Datenübertragungsrate beträgt 9,6 kbps, die effektive Signalabdeckung beträgt 30 m im Innenbereich und mehr als 100 m im Freien. geeignet für schmale Breitbandanwendungen.

Mit der Zunahme der Kommunikationsentfernung nehmen die Komplexität der Ausrüstung, der Stromverbrauch und die Systemkosten zu. Verglichen mit verschiedenen bestehenden drahtlosen Kommunikationstechnologien wird die Z-Wave-Technologie die Technologie mit dem niedrigsten Stromverbrauch und den niedrigsten Kosten sein und sie wird drahtlose Personal Area Networks mit niedriger Geschwindigkeit effektiv fördern.

Die Z-Wave-Technologie wurde für Kontroll- und Statusablesungsanwendungen in Wohn- und Kleingewerbe entwickelt, wie z. B. Zählerablesung, Beleuchtungs- und Haushaltsgerätesteuerung, HLK, Zugangskontrolle, Diebstahlschutz und Branderkennung.

Z-Wave kann jedes unabhängige Gerät in ein intelligentes Netzwerkgerät umwandeln, das Steuerung und drahtlose Überwachung realisieren kann.

Die Z-Wave-Technologie wurde bei ihrer ersten Entwicklung im Bereich der drahtlosen Steuerung von Smart Home positioniert. Bei der Übertragung im kleinen Datenformat reicht die Übertragungsrate von 40kb/s aus, und die Übertragungsrate von 9,6kb/s wurde in der Anfangszeit sogar verwendet.

Im Vergleich zu anderen ähnlichen Funktechnologien hat es eine relativ niedrige Übertragungsfrequenz, eine relativ große Übertragungsdistanz und einen gewissen Preisvorteil.

Die Z-Wave-Technologie ist auf Schmalbandanwendungen spezialisiert und ersetzt durch innovative Softwarelösungen kostenintensive Hardware. Daher können hochwertige drahtlose Netzwerke zu einem Bruchteil der Kosten anderer ähnlicher Technologien aufgebaut werden.
Netzwerkstruktur
Jedes Z-Wave-Netzwerk hat seine eigene unabhängige Netzwerkadresse (HomeID); die Adresse (NodeID) jedes Knotens im Netzwerk wird vom Kontrollknoten (Controller) zugewiesen. Jedes Netzwerk kann bis zu 232 Knoten (Slave) aufnehmen, einschließlich Steuerknoten.

Es kann mehrere Steuerknoten geben, aber es gibt nur einen Hauptsteuerknoten, dh der Hauptsteuerknoten ist für die Verteilung aller Knoten im Netzwerk verantwortlich und andere Steuerknoten leiten nur die Befehle des Hauptsteuerknotens weiter.

Alle Steuerknoten können von normalen Knoten gesteuert werden, die mit dem Netzwerk verbunden sind. Knoten außerhalb der Kommunikationsentfernung können durch Routing (Routing) durch andere Knoten zwischen dem Controller und dem kontrollierten Knoten gesteuert werden.
Routing-Technologie
Z-Wave verwendet dynamische Routing-Technologie. Jeder Slave speichert eine Routing-Tabelle, die vom Controller geschrieben wird. Die gespeicherten Informationen sind die NodeID anderer Slaves, die um den Slave herum existieren, wenn der Slave mit dem Netzwerk verbunden ist. Auf diese Weise weiß jeder Slave, welche Slaves in der Nähe sind, und der Controller speichert die Routing-Informationen aller Slaves.

Wenn die Distanz zwischen dem Controller und dem gesteuerten Slave den maximalen Steuerabstand überschreitet, ruft der Controller den letzten Pfad auf, der den Slave korrekt gesteuert hat, um einen Befehl zu senden. Wenn der Pfad fehlschlägt, wird der neue Pfad vom ersten Slave abgerufen.
Anwendung
Z-Wave Systemlösung für 3 Schlafzimmer und 1 Wohnzimmer:
Das Hauptsystem besteht aus 3 integrierten Beleuchtungscontrollern, 3 Wandschaltern, einer voll funktionsfähigen Infrarot-Fernbedienung und einem Touchscreen; Der Embedded Scene Controller und der Handheld Scene Controller sind Funktionserweiterungsmodule.

Unter ihnen sind die voll funktionsfähige Infrarot-Fernbedienung und der Touchscreen Controller, und der eingebettete Beleuchtungs-Controller, der eingebettete Szenen-Controller und der Handheld-Szenen-Controller sind alle Slaves.

Da alle Geräte im System Routing-Technologie verwenden, muss bei der Installation lediglich darauf geachtet werden, dass der Abstand zwischen jeweils zwei eingebetteten Geräten kleiner ist als die längste Kommunikationsdistanz.

Nach Abschluss der Installation werden alle Geräte über die voll funktionsfähige Infrarot-Fernbedienung HRPZ mit dem Netzwerk verbunden. Nachdem der Touchscreen mit dem Netzwerk verbunden ist, können alle vernetzten Geräte mit dem Touchscreen synchronisiert werden.

Nachdem das Gerät mit dem Netzwerk verbunden ist, kann der Benutzer über die voll funktionsfähige Fernbedienung und den Touchscreen den Schaltzustand aller mit Z-Wave verbundenen Geräte im Haus intuitiv einsehen und bequem steuern. Wenn der Touchscreen mit dem Internet-Netzwerk verbunden ist, können Sie PDAs, PCs usw. verwenden, um Haushaltsgeräte über das Internet-Netzwerk fernzusteuern.

In dem mit der HRPZ-Vollfunktionsfernbedienung ausgestatteten System können Benutzer die mobile Steuerung zu Hause bequemer realisieren. Der integrierte Szenencontroller und der tragbare Szenencontroller können Konferenz-, Film-, Fernseh- und andere Szenen über den Touchscreen oder eine unterstützende PC-Konfigurationssoftware einstellen und die Steuerung einer Reihe von kombinierten Funktionen durch eine Ein-Tasten-Bedienung abschließen.

Vermarktungsstrategie

Die Kommunikationstechnologie für drahtlose Kurzstreckennetzwerke, die sich von der ZigBee-Technologie unterscheidet, ist eine neue Allianz, die vom Chip- und Softwareentwickler Zensys und vielen anderen – der Z-Wave Alliance – gegründet wurde, um die Einführung des Z-Wave-Protokolls in diesem Bereich zu fördern der Hausautomation.

Cisco und Intel haben nacheinander in Zensys investiert und sind der Z-Wave Alliance beigetreten. Microsoft ist auch Mitglied der Z-Wave Alliance.

Z-Wave strebt danach, ein Spielzeug für Erwachsene zu werden. Die Entwicklungsrichtung der z-wave ist es, Unterhaltung und praktische Funktionen zu integrieren.

Die von Z-Wave verschlossene Technologieplattform ist die Hausautomation. Die Rolle von Z-Wave besteht darin, die aktuellen X-10-Spezifikationen zu ersetzen. Es gab Brückenprodukte, die eine Symbiose zwischen X-10 und Z-Wave bilden.

Und die daraus resultierenden Produkte sind umwerfend, und viele Heimautomatisierungs-Anwender, die es im Ausland gerne selbst machen (DIY), haben begonnen, Z-Wave zu beachten und zu verwenden.

Technisch gesehen hat sich Z-Wave von den ursprünglichen 9,6 Kbit/s auf 40 Kbit/s erhöht und behauptet, dass die ursprünglichen 9,6 Kbit/s nach dem Upgrade mit 40 Kbit/s koexistieren können. In Bezug auf die Anzahl der Knoten kann ein Z-Wave-Netzwerk zweihundertzweiunddreißig Punkte unterstützen.

Das von Z-Wave verwendete Routing-Protokoll ist Source Routing, und der detaillierte Routing-Pfad kann direkt im Paket angegeben werden, nachdem das Paket an der Quelle gesendet wurde. Dieser Ansatz spart erheblich die Ressourcen, die jeder Knoten für das Routing aufwendet.

Z-Waves Chip der dritten Generation ZW0301, der Mikrocontroller-Kern, verwendet eine sechsfache 8051-Architektur mit 32 KB Flash-ROM und 256 KB SRAM.

In Bezug auf den Stromverbrauch beträgt der Schlafmodus 2,5 Mikroampere, der Empfang von 23 Milliampere und das Senden von 36 Milliampere bei 0 dBm Ausgang. Aufgrund des gewählten Frequenzbandes von 868/908MHz ist dieser Stromverbrauch jedoch immer noch etwas hoch.

Obwohl Z-Wave nicht perfekt ist, schließt es sich den richtigen Markt an und kombiniert seine eigenen Produkte mit Produkten der Windows-Serie. Zensys bietet Dynamically Linked Library (DLL) für die Windows-Entwicklung, die Designer aufrufen können