Z wave что это – Знакомство с системой домашней автоматизации на базе протокола Z-Wave

По мере роста популярности товаров домашней автоматизации выросло и количество беспроводных технологий, которые позволяют этим устройствам общаться друг с другом. В этой статье представлены основные отличия между стандартами интеллектуальных беспроводных технологий и некоторыми ключевыми соображениями при совершении покупки, чтобы эти устройства могли взаимодействовать друг с другом.

Две наиболее популярные технологии на которые вы, скорее всего, натолкнетесь в своем умном доме, – это ZigBee и Z-Wave.

Хотя обе технологии позволяют удаленно управлять несколькими интеллектуальными домашними устройствами, Zigbee и Z-Wave имеют свои преимущества и недостатки. В этой статье вы также узнаете о некоторых продуктах, поддерживающих каждый протокол.

Все о Zigbee

Все обсуждения о Зигби должны начинаться и заканчиваться одним важным фактом. В отличие от Z-Wave и подобных технологий, Zigbee – это открытая технология, то есть никто не владеет ею. Вместо этого беспроводное соединение поддерживается и продвигается некоммерческим Zigbee Alliance и его 400 организациями-членами.

Почему это важно? Из-за открытого стандарта Zigbee почти наверняка никуда не денется. Вместо этого она будет продолжать развиваться по мере изменения потребностей ее организаций-членов с течением времени. Для людей, обеспокоенных постоянно меняющейся технологией, это то, что стоит отметить, и что может предложить вам спокойствие.

Как это работает

Zigbee использует сетчатую систему, где информация от одного устройства перепрыгивает на другое с помощью беспроводного сигнала. При этом устройства могут разговаривать друг с другом. Когда выпадает одно устройство, остаются альтернативные маршруты, позволяющие всей системе оставаться в сети. Это движение данных не требует мощных передатчиков, что делает его идеальным решением для ситуаций, которые требуют большого количества автоматизированных продуктов.

Несмотря на то, что Zigbee первоначально разрабатывалась для коммерческого использования, теперь оно является солидным выбором как для жилых, так и для промышленных районов.

Преимущества Zigbee

• Простая настройка, не требует центрального концентратора или контроллера
• Вы можете контролировать продукты с помощью удаленного или мобильного устройства
• Масштабируемость, поддерживает до 65 000 устройств на одной установке
• Шифрование AES-128
• Скорость 40-250 Кбит/с

Недостатки Zigbee

• Не так надежно, как другие системы (например, Wi-Fi)
• Стены и другие препятствия могут значительно снизить стабильность передачи

Интеллектуальная домашняя совместимость

В интеллектуальном домашнем пространстве вы найдете много продуктов, совместимых с Zigbee, включая интеллектуальные источники света, переключатели / штепсельные вилки и системы наблюдения. Самая популярная из них – система освещения Philips Hue, которая впервые появилась на рынке в 2012 году.

Вы ищете что-то немного другое? Популярность IKEA 2017 Zigbee – совместимых осветительных приборов также растет.

Как насчет универсальной домашней системы «все-в-одном»? Iris от Lowes предлагает постоянно растущую линейку продуктов для обеспечения безопасности и автоматизации для дома с использованием технологии Zigbee. Samsung SmartThings Hub также работает с Zigbee.

Ищете больше? Comcast, Honeywell, Intel, Kwikset и WeMo также активно поддерживают Zigbee, также, как и популярный обучающий термостат Nest.

Все о Z-Wave

Z-Wave – это протокол беспроводной связи, разработанный Zensys в 2001 году. Семь лет спустя Sigma Designs приобрела эту запатентованную технологию.

Как и Zigbee, Z-Wave состоит из сетчатой сети, которая для связи использует радиоволны с низким энергопотреблением. Эта технология прежде всего используется для подключения автоматизированного освещения.

В отличие от Zigbee, Z-Wave не является открытой системой и поэтому доступен только клиентам Zensys и Sigma Designs. Хотя это может показаться на первый взгляд ограниченным, на самом деле это одна из самых сильных сторон протокола. Одним из важнейших преимуществ закрытой системы является безопасность. Каждая сеть Z-Wave и ее продукты имеют уникальные идентификаторы, используемые для связи с вашим концентратором, и этот идентификатор добавляет еще один уровень безопасности, который выходит за рамки шифрования AES-128.

Преимущества Z-Wave

• Надежная и безопасная связь
• Простая установка
• Низкое энергопотребление
• Удаленное или локальное управление

Недостатки Z-Wave

• Он поддерживает только 232 узла, что значительно меньше, чем 65 000 узлов, поддерживаемых стандартом Zigbee
• Относительно медленный, поддерживает только скорость передачи данных до 100 Кбит/с

Насколько закрыта система Z-Wave? Поскольку это закрытая система, существует риск, что Z-Wave может внезапно исчезнуть с рынка. Однако этого, вероятно, не произойдет. В конце концов, Z-Wave Alliance состоял из 450 членов и 1700 сертифицированных продуктов. Другими словами, Z-Wave никуда не денется в ближайшее время.

Интеллектуальная домашняя совместимость

Существует множество умных домашних продуктов с совместимостью с Z-Wave, включая освещение, датчики, интеллектуальные замки, термостаты и многое другое.

Для продуктов безопасности вы не ошибетесь в смарт-замках Schlage или в беспроводной системе Piper all-in-one. Также стоит рассмотреть популярный продукт Z-Wave First Alert 2-in-1 детектор дыма и угарного газа. Термостаты, совместимые с Z-Wave, включают в себя, GoControl и Honeywell, среди прочих.

Какая из них лучше?

Zigbee и Z-Wave – это хорошо зарекомендовавшие себя продукты с собственными наборами плюсов и минусов. Z-Wave часто критикуют за закрытую систему. Однако одним из преимуществ этого является контроль, который он дает домовладельцам. Z-Wave Alliance гарантирует, что каждое устройство Z-Wave соответствует строгим стандартам. Напротив, Zigbee, из-за открытого исходного кода, иногда критикуют по причине отсутствия взаимодействия.

Как объясняет Smart Cave:

«Возможно, что продукт может получить свое сертифицированное оборудование, но его программное обеспечение – нет. Результатом являются продукты, которые передают сигнал ZigBee, но не используют надлежащее программное обеспечение ZigBee. Такие продукты могут быть помечены как «ZigBee-ready». Клиент может купить продукт, ожидая, что он будет работать со всеми другими продуктами ZigBee, но это не так».

С точки зрения конечных пользователей, я убежден, что большинство людей будут довольны продуктами из любого лагеря. К счастью, все большее число интеллектуальных домашних устройств теперь предлагают более одного стандарта, поэтому вам необязательно делать выбор. Например, концентратор Samsung SmartThings использует оба протокола.

Кроме того, благодаря IFTTT даже интеллектуальные осветительные приборы, которые используют разные стандарты, могут работать вместе. Другими словами, даже если они несовместимы, ваши интеллектуальные решения освещения могут быть связаны друг с другом, используя эту бесплатную службу на основе веб-приложений и сервисов.

Умная домашняя индустрия будет продолжать меняться в течение следующих нескольких лет, поскольку она приобретает популярность. Две вещи, которые почти наверняка не изменятся, – это зависимость отрасли от протоколов Zigbee и Z-Wave, позволяющая устройствам взаимодействовати друг с другом. Каждый из них имеет ряд хорошо зарекомендовавших себя продуктов.

Какой беспроводной протокол вы обычно используете для интеллектуальных домашних продуктов? Сообщите нам в комментариях ниже.

Читайте также

juice-health.ru

Z-Wave Russia – Новый стандарт

Z-Wave представляет собой полностью беспроводную технологию, в основе которой лежит ячеистая сеть (mesh – сеть). Каждое устройство в сети Z-Wave является как приемником, так и передатчиком. Благодаря этому увеличивается надежность сети (при выходе из строя одного устройства, сигнал пойдет через соседнее), а зона покрытия расширяется простым добавлением новых устройств, которые могут работать в качестве повторителей сигнала. В сети Z-Wave не нужны дополнительные репитеры и усилители сигнала, достаточно, чтобы любое устройство сети Z-Wave находилось в радиусе действия соседнего устройства. Следуя этому правилу, при мизерной излучаемой мощности одного Z-Wave устройства, можно покрыть Z-Wave сетью большие площади помещений, домов.

Z-Wave делает любой дом “интеллектуальным домом” – быстро, легко и доступно!

Представьте, что вы имеете полный контроль над всеми электронными и бытовыми устройствами в вашем доме. Не только над оборудованием для вашего развлечения, таким как ТВ, стереосистема, IPod, DVD, BlueRay, HTPC и т.д., но так же и над вашим освещением, бытовыми электроприборами, системами кондиционированием воздуха, отопления, видео наблюдения – фактически над всем, что использует электричество.

Теперь представьте, что объединение всего этого оборудования и систем может быть осуществлено просто, быстро и без прокладки каких-либо кабелей, а также привлечения чьей бы то ни было помощи.

Наконец, представьте, что при нажатии кнопки на вашем пульте дистанционного управления или вашем сенсорном экране, вы можете “автоматизировать” все повседневные действия, ежедневно отнимающие у вас время.

Все что вы представили это Z-Wave – новый беспроводной стандарт в дистанционном управлении.
Z-Wave это система следующего поколения, которая дает возможность всей вашей домашней электронике говорить друг с другом и с вами. Она использует простые, надежные, маломощные радиоволны, которые легко распространяются через стены, полы и мебель. Z-Wave управление может быть добавлено почти к любому электронному устройству в вашем доме, даже к устройствам, о которых вы не могли обычно думать как об “умных”, таким как электрические бытовые приборы, оконные шторы, термостаты и домашнее освещение.

Z-Wave объединяет всю вашу домашнюю электронику в единую беспроводную сеть без сложного программирования и без прокладывания новых кабелей. Любое устройство с поддержкой Z-Wave может быть без усилий добавлено к этой сети и много устройств, не имеющих отношения к Z-Wave могут быть сделаны совместимыми путем простого втыкания вилки в гнездо вспомогательного Z-Wave модуля. В секунду ваше устройство подсоединяется к сети и может взаимодействовать по беспроводной связи с другими Z-Wave модулями и контроллерами.

Z-Wave позволяет вам полностью контролировать эти устройства даже когда вы сами не дома. Вы можете контролировать ваше Z-Wave домашнее хозяйство дистанционно с помощью персонального компьютера и Интернета из любого места в мире, даже через ваш мобильный телефон.

www.z-wave.ru

Протокол Z-Wave становится открытым / Habr

В нашей старой статье мы описывали, как протокол Z-Wave раскладывается на модель уровней OSI. Ещё в 2012 года физический и канальный уровни протокола Z-Wave вошли в стандарт Международного Союза Электросвязи под ITU-T G.9959. Эти уровни отвечают непосредственно за передачу данных по радио эфиру, описывают используемые частоты, способы кодирования и адресации. Однако, все уровни выше оставались закрытыми, для получения доступа к документации было необходимо подписывать соглашение о неразглашении и покупать комплект разработчика. Нередко это становилось препятствием для компаний, которые планировали делать собственное ПО для управления устройствами Z-Wave (т.е. им даже кит разработчика не был нужен).

Например, такие известные проекты как OpenZWave или OpenHAB (точнее его Z-Wave биндиг) были основаны на реверс-инжиниринге протокола Z-Wave, а не на спецификации. Это, конечно, приводило к кривым или неполным имплементациям.

Кроме того пользователи не могли понять, кого винить в неверной работе устройства с контроллером: производителя устройства или производителя контроллера. В логи посмотреть можно, но разобрать их и понять, соответствует ли пакет из логов спецификации или нет, было невозможно.

Теперь всё изменилось! Любой может свериться с официальной спецификацией и даже внести свои предложения и замечания. Открытие спецификации Z-Wave — это сильная заявка протокола на доминирование в сфере домашней автоматизации и Internet of Things. Возможно, Z-Wave таки станет универсальным языком взаимодействия для умных устройств и приложений в домохозяйствах.

Но вернёмся к реалиям. Что же нам тут Sigma Designs опубликовали?

Открытая спецификация включает в себя описание недавно анонсированного нового уровня шифрования в Z-Wave, названного S2. Этот уровень превосходит используемый повсеместно на данный момент (его теперь называют S0) как по производительности, так и по безопасности.

Кроме того были открыты описания Z/IP (Z-Wave over IP) — надстройки поверх TCP/IP для передачи пакетов Z-Wave. Z/IP позволяет заворачивать пакеты Z-Wave в TCP или UDP с последующей передачей и анализом на облачном сервере. Поверх Z/IP был сделан Z-Ware — middleware, предоставляющий более высокий уровень абстракции над Z-Wave. На практике что Z/IP, что Z-Ware никто особо не использовал. Все популярные контроллеры: RaZberry/Z-Way, Fibaro, Vera, OpenHAB, Domoticz имеют собственные уровни абстракции и API для работы по HTTP (т.е. поверх TCP/IP). Т.е. здесь мы увы ничего особо интересного не получили.

Всё это доступно на специальном сайте zwavepublic.com

Отметим, что всё это не отменяет необходимости как и прежде сертифицировать каждое новое устройство Z-Wave для проверки соответствия протоколу и совместимости с другими устройствами. Более того, новые средства автоматического тестирования стали более строгими и разносторонними.

Зачем Sigma Designs это сделали?

Безопасность
Сокрытие лишь увеличивает количество дыр, уменьшая количество глаз, проверивших спеки и код. Открытие протокола Z-Wave — признак зрелости схем безопасности протокола.

Совместимость и качество
Имея возможность проверить правильность работы устройства, пользователи будут требовать от производителей более качественные устройства и исправление найденных ошибок.

Многофункциональность
Зная о доступных в протоколе «фишках», пользователи будут призывать производителей делать «продвинутые» устройства.

В конце концов, Sigma Designs зарабатывает на продаже чипов и лицензии, заложенной в его стоимости, и лишнее ограничение на «вход в технологию» явно не способствует продажам. Странно, что решение это зрело так долго.

Наверняка ведь что-то утаили?

Увы, в открытый доступ не попали сетевой и транспортный уровни, описывающие маршрутизацию, ретрансляции, подтверждения. Именно эти уровни покрыты множеством патентов Sigma Designs и обеспечивают стабильность работы больших сетей Z-Wave.

Уверен, случившееся открытие большей части протокола приведёт к популяризации Z-Wave во всём мире.

» Оригинальная новость тут.

habr.com

Z-Wave против Z-Wave Plus – в чем разница?

Автор Исхаков Максим На чтение 4 мин. Просмотров 55 Опубликовано 20.03.2019

Технология Z-Wave — это форма беспроводной связи, специально разработанная для мониторинга и создания отчетов о состоянии в жилых помещениях и в среде малого бизнеса. Если у вас есть некоторая форма контроллера «умного дома», скорее всего, он использует Z-Wave. Являясь лидером рынка с более чем 70 миллионами используемых продуктов, эта технология обеспечивает эффективную работу вашего дома.

Z-Wave Plus — это продукт, использующий расширенные возможности Z-Wave нового поколения. Хотя они имеют много общего, есть и большие различия в функциональности, так как продукты «Plus» используют преимущества расширенных функций. Умные устройства проще в установке и в целом значительно улучшены по сравнению с предыдущим поколением Z-Wave.

Общие черты

Как упоминалось выше, Z-Wave Plus является продолжением оригинальной Z-Wave, поэтому базовая технология практически не изменилась.

• Двусторонняя беспроводная связь — ваши подключенные устройства и умный домашний контроллер могут связываться и разговаривать друг с другом. Если сообщение не подтверждено одним или другим, оно повторяется. Эта гарантия бесперебойной связи делает работу смартфона более гладкой и последовательной.
• Обновления статуса — Z-Wave может отслеживать состояние любого устройства, подключенного к системе. Осветительные приборы, отопление, бытовая техника и многое другое — все они отправляют отчеты о состоянии в режиме онлайн.
• Z-Wave содержит функцию Mesh Networking, которая охватывает мертвые зоны. Этот аспект технологии гарантирует, что ваш дом будет подключен даже на большие расстояния, и идеально подходит для больших установок.
• Простота управления — Z-Wave очень легко управляется и предлагает различные способы доступа и управления домом. Используйте пульт дистанционного управления, центральный концентратор, приложение для смартфона или веб-сайт, чтобы обеспечить максимальную эффективность работы дома.

На видео: Z-Wave — как сделать умный дом без проводов

Различия

Несмотря на то, что между ними много общего, Z-Wave Plus является явным улучшением по сравнению с его предшественником.

Расширенные возможности включают в себя:

• Увеличенный радиус действия — устройства могут обмениваться данными на расстоянии до 150 м при условии отсутствия значительных помех.
• Время работы от батареи — повышение срока службы батареи на 50% позволяет устройствам работать дольше.
• Ширина полосы пропускания — на 250% больше, что означает, что ваша сеть может обрабатывать огромные объемы данных и продолжать работать с максимальной эффективностью.
• F Каналы — три включенных «F каналов» улучшают подключение устройства, сводя к минимуму помехи и увеличивая полосу пропускания.
• Plug-n-Play — новые устройства можно добавлять еще проще, чем когда-либо, благодаря удобному plug-n-рlay, который автоматически подключает новые устройства к вашей сети.
• Улучшенная самоизоляция — Z-Wave Plus позволяет продолжать работу, когда что-то идет не так, самостоятельно принимать меры для решения проблемы и быть более устойчивым к сбоям, используя функцию «Explorer Frame».
• Стандартизированные обновления — независимо от Z-Wave Plus, все они используют стандартный метод для беспроводного обновления микропрограммы.
• Улучшенный сбор информации о продукции — Z-Wave Plus позволяет легче собирать информацию о новых продуктах для базы данных сертификации.
• Совместимость
  Z-Wave Plus обратно совместим с Z-Wave, но есть несколько моментов, которые следует иметь в виду.

Это может повлиять как на диапазон ваших устройств, так и на контроллер. Если вы включите обычные устройства Z-Wave в сеть Z-Wave, вы не сможете воспользоваться преимуществами расширенного ассортимента контроллеров «Plus». Кроме того, если у вас Z-Wave, а не Z-Wave Plus, ни одно из устройств в вашей сети не может воспользоваться преимуществами функций Plus.

Короче говоря, убедитесь, что у вас присутствует контроллер Z-Wave Plus, если вы покупаете продукты Plus, и обычное Z-Wave также можно использоваться в сети Plus, хотя и без некоторой функциональности.

Что такое альянс Z-Wave?

Это группа лидеров отрасли, которые совместно работают над тем, чтобы сделать Z-Wave стандартом для технологий «умного дома». Хотя в настоящее время используется более 70 миллионов устройств Z-Wave, все еще существуют и другие формы связи.

Цель заключается в том, чтобы иметь возможность добавлять новые продукты в свой дом и чтобы все работало в одной сети без проблем, так как наличие эксклюзивных устройств задушит инновации и навредит конечному пользователю. Основанный в 2005 году, альянс продолжает сотрудничество на пути к будущему, когда все интеллектуальные устройства смогут работать вместе.

На видео: Контроллеры Z-Wave: от теории к практике.

bezopasnik.info

надёжный протокол беспроводной связи для умных домов / iRidium mobile corporate blog / Habr

Пульт управления на 4 устройства, USB-стик Z-Wave.Me, контроллер RaZberry на базе Raspberry Pi и Z-Way, уличный датчик движения, настенный двухклавишный выключатель на батарейках

Особенность Z-Wave в том, что устройства основанные на этой технологии являются полностью автономными и независимыми друг от друга. Z-Wave построен на основе ячеистой сети (Mesh Network) — каждое устройство, в котором есть чип Z-Wave, позволяет не только получать, но и передавать информацию, соединяясь с другим таким же гаджетом через беспроводную сеть на радиочастотах. Поэтому при выходе из строя одного устройства в сети – остальные продолжат функционировать. Каждое устройство является повторителем сигнала, что позволяет легко покрывать площади радиусом в 120-150 метров.

Чип Z-Wave обладает размером меньше чем монета в один евро, что позволяет встраивать его в микросхемы любых размеров. Он может работать на разных частотатх в зависимости от того, в каких странах какие разрешены: 869.0 МГц (Россия), 868.42 МГц (Европа, страны CEPT, Китай, Сингапур, ОАЭ, ЮАР), 908.42 МГц (США, Мексика), 921.42 МГц (Австралия, Бразилия, Новая Зеландия), 919.8 МГц (Гонконг), 865.2 МГц (Индия), 868.2 МГц (Малайзия), Япония (951-956 и 922-926 МГц).

Z-Wave – разработка датской компании ZenSys. В 2009 году компания ZenSys была поглощена крупной компанией, производящей системы на одном чипе, Sigma Design. Теперь Sigma Design выдает лицензию на конструирование и производство устройств основанных на технологии Z-Wave и все что может быть с ними связанно.

Безопасность

Шифрование между устройствами в сети зависит от типа устройства которому передается сигнал: если устройсво поддерживает шифрование, то и передается зашифрованный сигнал, иначе в открытом виде.

Вся сеть устройств объединяется при помощи Z-Wave. Чтобы в нее подключиться нужно иметь прямой доступ к контроллеру RaZberry или взломать протокол Z-Wave, что проблематично, т.к. Z-Wave протокол проприетарный и его спецификация доступна только для разработчиков подписавших соглашение о неразглашении.

Контроллер RaZberry полностью автономен и не передает никакой информации ни на какие сервера, поэтому, сли взлом осуществляется в сторону получения доступа к RaZberry, то достаточно отключить контроллер от TCP/IP сети — и он продолжит работать, автономно осуществляя автоматизацию дома.

Если пользователю требуется удаленный доступ к своему умному дому, то можно активировать соединение через сервер. При этом пользователь будет заходить на свой контроллер RaZberry через сервер. В этом случае сервер является транзитным узлом от умного дома до пользователя, на всем пути трафик шифруется, поэтому Z-wave.me не могут посмотреть, какие команды передает пользователь своему умному дому.

Z-Wave.me

Z-Wave.me выпускают различные устройства для умных домов на технологии Z-wave: от обычных выключателей на батарейках до платы RaZberry, которая превращает простой компьютер в полноценный контроллер Z-Wave, с помощью которого можно настраивать автоматизацию любой сложности и управлять любыми Z-wave устройствами. Есть версии в виде USB-стика и готовый контроллер с этой платой внутри. Плата RaZberry продается в более чем 10 странах по всему миру.

Z-Wave.me и iRidium mobile

По отзывам разработчиков Z-Wave.me, разработка модуля не составила проблем благодаря базе видоуроков и богатой Wiki iRidium. При написании драйвера для iRidium используются стандартные приемы программирования, поэтому у человека немного знакомого с JavaScript не должно возникнуть трудностей. Разработка драйвера заняла всего неделю, из которой один день был потрачен на написание драйвера и еще 4 — на отлов мелких ошибок.

С помощью драйвера Z-Wave, iRidium получил доступ к управлению еще 1000 устройств, а Z-Wave.Me, в свою очередь, получил инструмент для создания панелей управления для своего оборудования и возможность работать с другими технологиями умного дома через панель iRidium.

iRidium mobile — Z-Wave starter kit

Модуль разрабатывался при помощи инструмента iRidium Script API — cобытийно ориентированные скрипты, позволяющие решить различные задачи:

• Работа с графическими объектами (страницы, попапы, итемы). Возможно создание, изменение свойств и удаление элементов.
• Работа со звуком.
• Работа с драйверами: отправка команд, приём данных
• Работа с системными тегами
• Работа с токенами (системными, драйверными, внутренними переменными проекта)
  

При помощи iRidium Script API, любой желающий и знающий Java Script может написать свои скрипты к любому оборудованию. Именно это и позволяет говорить, что с iRidium можно управлять любыми устройствами, в том числе и устройствами на базе Z-Wave.

Редактор iRidium GUI Editor и настройка проекта на Z-wave

Благодаря инструменту от iRidium mobile были созданы модули для Sonos, Philips HUE, Samsung Smart TV, iTunes и многих других. С появлением Bongo, модули станут типизированными, что позволит добавлять их в любые проекты без лишних настроек.

Чтобы попробовать Z-Wave с iRidium самостоятельно, нужно скачать модуль Z-Wave и воспользоваться пошаговой инструкцией.

Выключателей начальник и стиралок командир

habr.com