Z-Wave объяснил: что такое Z-Wave и почему это важно для вашего умного дома?

Если вы запасались лучшим набором для умного дома, вы, вероятно, заметили логотип Z-Wave на многих коробках ваших подключенных устройств. И, скорее всего, вы задавались вопросом: «Что такое Z-Wave?»

Если это так, вы пришли в нужное место. Здесь мы объясним, что такое Z-Wave, почему это важно и что вам нужно знать о настройке вашего умного дома.

Итак, что такое Z-Wave?

Z-Wave родился из идеи датской компании Zensys в 1999 году, он пришел в США в 2002 году. Z-Wave, как и Zigbee, является беспроводным протоколом, который в основном фокусируется на подключении внутри умного дома.

Подождите: что такое Zigbee?

По мере роста популярности умного дома в домах людей появляется все больше и больше подключенных устройств. Многие из этих устройств — датчики, лампочки, элементы управления отоплением, замки, вилки и тому подобное — упакованы в Z-Wave, чтобы общаться друг с другом.

Фактически, в умных домах по всему миру установлено более 100 миллионов устройств Z-Wave, из которых можно выбирать из более чем 4000 устройств с поддержкой Z-Wave.

Z-Wave представляет собой альтернативу с гораздо меньшим энергопотреблением по сравнению с Wi-Fi, но с гораздо большим радиусом действия, чем Bluetooth, и использует для связи от устройства к устройству радиоволны с низким энергопотреблением.

Кроме того, имейте в виду, что другой протокол под названием Thread сыграет важную роль в будущем умного дома.

Что такое Z-Wave Plus?

Возможно, вы видели фразу «Z-Wave Plus», используемую для новейших устройств умного дома. По сути, это было серьезное обновление платформы, которая была запущена несколько лет назад… но выглядит хорошо в маркетинговых материалах.

Z-Wave Plus, также известная как серия Z-Wave 500, взяла за основу технологию, которая была запущена еще в 2004 году, и добавила такие вещи, как увеличенный радиус действия, увеличенный срок службы батареи, обновление OTA и дополнительные радиочастотные каналы.

Если вы покупаете продукт Z-Wave в настоящее время, весьма вероятно, что это будет Z-Wave Plus.

Программа сертификации Z-Wave Plus V2 является последней версией. Он включает в себя расширенную структуру безопасности S2, а также SmartStart, функцию настройки, которая обеспечивает настоящую автоматическую настройку для умного дома потребителя.

По состоянию на июль 2021 года Z-Wave заявляет, что около 900 устройств имеют систему безопасности S2 и почти 500 устройств сертифицированы с помощью SmartStart.

Серия Z-Wave 700, которая на самом деле была запущена в 2019 году, но только недавно была замечена на устройствах, делает вещи еще более быстрыми и долговечными, потребляя на 64% меньше энергии и намного превосходя память и вычислительную мощность.

Как работает Z-Wave?

Займемся техническим вопросом: Z-Wave работает в диапазоне радиочастот 800–900 МГц, но единственная причина, по которой вас это может волновать, заключается в том, что, в отличие от Zigbee, который работает на частоте 2,4 ГГц (основная частота для Wi-Fi), Z-Wave -Wave действительно не страдает от каких-либо серьезных помех.

Фактическая частота, на которой работают устройства Z-Wave, зависит от страны, в которой они используются. Например, в США используются 908,40, 908,42 и 916 МГц; тогда как в Великобритании и Европе используются частоты 868,40, 868,42, 869,85 МГц. Поэтому важно убедиться, что вы покупаете устройство Z-Wave, предназначенное для вашего региона.

Showdown: Zigbee против Z-Wave, в чем разница?

В отличие от Wi-Fi, где устройства должны подключаться к центральному концентратору (обычно маршрутизатору или другой точке доступа), все устройства Z-Wave соединяются вместе, образуя ячеистую сеть.

Центральный концентратор умного дома, который вы используете для управления устройствами Z-Wave, подключается к Интернету, но сами устройства — датчики, лампочки и т. д. — вообще не имеют Wi-Fi, они просто используют подключение Z-Wave для общения. к концентратору, и это соединение не обязательно должно быть прямым; ячеистая сеть означает, что сигналы могут передаваться от устройства к устройству.

Технический термин – «топология ячеистой сети с маршрутизацией от источника». Засунь это в свой шкафчик, если хочешь произвести впечатление на своих приятелей.

Однако не все устройства Z-Wave могут повторять сигнал, некоторые могут просто передавать свой собственный. Вот почему повторители Z-Wave так популярны; по сути, «всегда включенное» устройство с питанием от сети, такое как интеллектуальная розетка, которая может получать и отправлять сигнал от другого узла обратно в концентратор.

Что такое Z-Wave LR?

Z-Wave Long Range, вероятно, заставит ретрансляторы уйти в прошлое. Анонсированный в сентябре 2020 года Z-Wave Long Range обещает до 4-кратного увеличения радиуса действия беспроводной связи по сравнению с обычными сигналами Z-Wave.

Вы можете иметь до 232 узлов в стандартной ячеистой сети Z-Wave — это 232 устройства для вас и меня. Это далеко от 65 000+ узлов, доступных на Zigbee, но мы предполагаем, что этого достаточно для всего вашего комплекта Z-Wave для умного дома.

Однако Z-Wave LR увеличит количество узлов в сети до более чем 4000, так что он движется в правильном направлении.

Стандартный Z-Wave может похвастаться дальностью 100 м для прямого контакта (в 4 раза больше, чем у LR, помните) и работает с таким низким энергопотреблением, что некоторые датчики прослужат 10 лет на одной батарейке типа «таблетка».

С датчиками — подумайте о температуре, движении, двери/окне и т. п. — которые быстро становятся одним из самых распространенных устройств умного дома, это, очевидно, имеет большое значение.

Z-Wave SoC (системы на чипе) также могут быть встроены в мебель и труднодоступные места внутри стен и так далее, чтобы сделать ячеистую сеть еще сильнее. И хорошая новость заключается в том, что Z-Wave полностью совместим с предыдущими версиями, поэтому новые устройства дальнего радиуса действия будут одинаково хорошо работать как с устройствами прошлых лет, так и с устройствами, выпущенными в будущем.

Z-Wave, описываемая как «самая безопасная и надежная экосистема интеллектуальных устройств на мировом рынке», использует то же симметричное шифрование AES-128, что и Zigbee. Это не полностью защищено от взлома (что?), но большинство уязвимостей умного дома сводятся к процедурам входа в систему в программном обеспечении устройства, а не к его подключению.

Кто и для чего использует Z-Wave?

Большая победа Z-Wave в том, что ее устройства полностью совместимы. Все устройства Z-Wave без исключения работают с другими устройствами Z-Wave, и это связано с тем, что Z-Wave Alliance принадлежит и поддерживается частной организацией.

Sigma Designs купила Z-Wave у Zensys еще в 2009 году, а Silicon Labs недавно приобрела бизнес за 240 миллионов долларов и отвечает за подписание программного и аппаратного обеспечения устройств, сертифицированных Z-Wave.

Альянс Z-Wave в настоящее время насчитывает более 700 членов, и в мире представлено более 4000 сертифицированных продуктов этих брендов.

На рынке насчитывается более 100 миллионов устройств с Z-Wave внутри; что покрывает 70% рынка умного дома.

В Отчете о состоянии экосистемы Z-Wave Alliance 2022 было показано, что наиболее популярными устройствами Z-Wave являются:

• Умные запорные клапаны для воды
• Умные системы безопасности
• Системы управления умным домом
• Кресло или датчик давления ded
• Датчики затопления и/или детекторы утечек

Будущее

Большая новость для Z-Wave за последний год или около того заключается в том, что Z-Wave Alliance теперь является Организацией по разработке стандартов (SDO), открывая сетевой уровень Z-Wave и коммуникационный протокол для спецификации Z-Wave, что означает больше свобода для Альянса Z-Wave.

«Это процесс, и первым процессом было получение Z-Wave Alliance и Z-Wave в целом в качестве независимой платформы от Silicon Labs. Вы можете себе представить, что это было приличное усилие. На самом деле мы достигли этого за восемь месяцев, что является своего рода чудом», — сказал нам недавно Митч Кляйн (исполнительный директор Z-Wave Alliance и директор по стратегическому партнерству Silicon Labs) .

«Следующий шаг — создание открытого стека Z-Wave, который позволит другим производителям кремния присоединиться к нему».

Z-Wave: Тебе не все равно?

Что хорошо в Z-Wave, так это то, что, хотя он, без сомнения, сделает настройку вашего умного дома более плавной, вам на самом деле не нужно ничего делать, чтобы максимально использовать его. Устройства Z-Wave будут находить друг друга в вашем доме, создавая более мощную ячеистую сеть, и вам решать, хотите ли вы пойти дальше, связав различные фирменные комплекты с помощью приложений или упомянутых выше концентраторов.

Появление известных умных помощников, встроенных в динамики, такие как Amazon Echo или Google Home, также означает, что, к счастью, вам не нужно слишком заботиться о том, на каких протоколах работают ваши интеллектуальные устройства. Есть некоторые преимущества в том, чтобы все ваши устройства работали по одному и тому же протоколу — одно приложение является важным — но реальность такова, что это крайне маловероятно, особенно с учетом того, насколько маломощным является Z-Wave… это не годится для HD-видео на камерах видеонаблюдения., Например.

Так что, несмотря на то, что на коробке есть наклейка Z-Wave Certified, стоит обратить внимание на наклейку Z-Wave Certified, всегда есть другие способы заставить ваш подключенный комплект хорошо работать на разных платформах.

В 2022 году произойдут серьезные изменения в плане коммуникации и совместимости благодаря инициативе умного дома Matter.

• Объяснитель: что такое материя для умного дома

Глядя со стороны, может показаться, что Z-Wave может стать жертвой этой встряски, поскольку это не протокол связи, который использует новая инициатива, а Matter — это инициатива, по существу управляемая давним конкурентом Z-Wave Zigbee под управлением его новый вид Альянса стандартов подключения.

Тем не менее, Митч Кляйн, исполнительный директор Z-Wave Alliance и директор по стратегическому партнерству в Silicon Labs, недавно сказал нам, что Z-Wave не будет конкурирующим протоколом, а будет работать вместе с новым стандартом Matter, а потребители получат выгоду от более оптимизированного протокола. подход к умному дому.

«На самом деле мы очень рады тому, что у нас есть такие компании, как Amazon, Apple, Google, Samsung и сотни других, и все они говорят: «Да, давайте по-настоящему совместимы», — пояснил он.

«Дело обещания назвать будущее полностью совместимым, мы на 100% поддерживаем это, и мы говорим об этом в течение 20 лет».

Хабы Z-Wave и приложения

Хотя комплект Z-Wave взаимодействует друг с другом по сети, многие системы с его встроенной системой по-прежнему очень разделены и имеют свои собственные приложения и концентраторы. Тем не менее, существует множество отличных вариантов Z-Wave, как аппаратных, так и программных, для того, чтобы все работало под одной крышей.

Что касается аппаратного концентратора, концентраторы Aeotec и Samsung SmartThings отлично справляются с задачей не только объединения всех ваших устройств Z-Wave, но и совместимости с Zigbee, поэтому также могут предлагать некоторые варианты кросс-платформенной автоматизации.

Чтобы узнать о конкретных концентраторах Z-Wave, посмотрите на Aeon Labs Aeotec Z-Wave Z-Stick, который просто подключается к USB-порту вашего ПК, или на VERA Edge.

Из-за открытого характера Z-Wave многие бренды с комплектом Z-Wave имеют отличные приложения, которые управляют не только их собственными устройствами, но и сторонними технологиями Z-Wave.

Обратите внимание на такие громкие имена, как Aeotec, Samsung, Insteon и Abode, но также обратите внимание на openHAB, Homey, Home Assistant Companion и Imperihome.

Устройства Z-Wave, которые стоит попробовать

• Датчик наводнения Fibaro
• Умный замок Kwikset Obsidian
• Кольцевой датчик двери/окна
• Двойной настенный переключатель Oomi
• Удлинитель Logitech Home Harmony Hub
• Умный замок августа
• Эзло Секьюр
• Лампа Зипато 2
• Центр умных вещей Aeotec
• Обитель Шлюз
• Йельский университет без ключей подключен
• Датчики D-Link mydlink
• Жалюзи Somfy серии ILT
• Центр безопасности ADT
• Управление освещением GE