Z-Wave آشنایی با پروتکل
Z-Wave يك پروتكل ارتباطي دوطرفه بيسيم است كه با اتحاد شركت دانماركي Zensys و Z-Wave ارائه شد. اين تكنولوژي براي توانها و پهناي باندهاي كم طراحي شدهاست. يعني براي استفاده در كاربرد هايي مانند Home Automation و يا Sensor Network ها.
Z-Wave يك شبكه با كيفيت بالا را در برابر قيمتي كه معادل بخشي از قيمت تكنولوژهاي مشابه آن مي باشد در اختيار كاربران ميگذارد كه اين امر با تمركز برروي استفاده از پهناي باند كم و جايگزيني سخت افزارهاي گران قيمت با روشهاي نرمافزاري امري ابتكاري است. گفتني است كه در اين تكنولوژي از هيچگونه سيم كشي براي انتقال سيگنالهاي كنترلي استفاده نشده و اين امر فقط به كمك سيگنالهاي RF صورت مي پذيرد.
محدوده استفاده از Z-Wave :
Z-Wave عمدتاً از تكنولوژي RF براي Remote control ها استفاده مينمايد. تكنولوژي Z-Wave با مصرف انرژي كم، انتقال دوطرفه ، تكنولوژي شبكه Mesh و پشتيباني از “باطري به باطري” گزينه مناسبي براي سنسورها و دستگاههاي كنترلي ميباشد.
تكنولوژي شبكه Mesh براي Z-Wave ميتواند دستورات را بهصورت دو طرفه از يك وسيله به وسيله ديگري منتقل نمايد درحاليكه ممكن است موانع و يا نقاط كور راديويي در محل موجود باشد.
تكنولوژي Z-Wave بهصورت چيپ ستهايي به تنهايي در دسترس است. پروتكل Z-Wave درون چيپها جاسازي شدهاست. و حافظه Flash جهت توليدكنندگان اين محصولات براي بارگذاري نرمافزارهايشان تعبيه شدهاست.
براي راحتي ارائه محصولات طرحهاي از پيش آمادهاي بر روي بردهاي PCB دركنار چيپهاي تكي Z-Wave ارائه ميشود كه مي توان به بردهاي آنتن و فيلترها اشاره نمود.
شما ميتوانيد به كمك Z-Wave تمامي وسايل خود را حتي زماني كه در خانه نيستيد تحت كنترل داشته باشيد. و اين امر از طريق يك PC و با كمك اينترنت از هر نقطه از دنيا ميسر خواهد بود . حتي با كمك موبايل نيز قادر به انجام بسياري از اين امور خواهيد بود.
بهدليل اينكه Z-Wave روي فركانس خاص خود كار ميكند با هيچيك از ديگر وسايل بيسيم مثل تلفنهاي بيسيم، روترها و مودمها و… تداخل نخواهد داشت.
از نكته قابل تأمل درخصوص Z-Wave اين است كه بر روي كليه سيستمهاي “با سيم” خانهها موجود قابل اجرا بوده و امكانات جديد موجود درخانههاي نسل بعد را براي شما مهيا ميسازد.
Z-Wave در برابر X10:
Z-Wave در برخي كاربردها نسبت به X10 داراي رجحان ميباشد. در حاليكه X10 سيگنالها را بر روي خطوط قدرت ارسال مينمايد و يك مبدل RF را بهصورت انتخابي پيشنهاد ميدهد، Z-Wave كاملاً برپايه RF استوار است.سيستمهاي Z-Wave بسيار سريعتر از سيستمهاي X10 پاسخگو ميباشند و يك اعلام وصول را جهت حصول اطمينان از عدم مفقود شدن سيگنال بدون توليد خطا (يعني در صورت مفقود شدن سيگنال حداقل بايستي خطا اعلام شود.) مطالبه مينمايد. سيستمهاي X10 تقريباً يك ثانيه زمان براي ارسال دستور نياز دارند درحاليكه Z-Wave ارسال دستور و اعلام وصول را درزماني حدود ۵۰ms انجام ميدهد. تقريباً غالب نقاط Z-Wave خود بهعنوان يك Repeater نيز عمل مينمايند. بنابراين وسيله شما نيازي ندارد كه درپوشش كنترل شما قرار گيرد. زيرا تعدادي از وسايل در بين راه نقش قاصد انتقال پيام را بازي ميكنند.
ضمناً Z-Wave اساساً امنيت بيشتري را نسبت به X10 ارائه مينمايد. هر كنترلر يك كد ۳۲ بيتي به عنوان home code دارد. وقتي اين كنترلر براي يك شبكه استفاده ميشود. اين home code به تمام وسايل و ادواتي كه به اين شبكه ملحق شوند اختصاص مييابد. اين قضيه را با X10 كه داراي home code 16 يا home code 4 بيتي است مقايسه نماييد. دستگاههاي Z-Wave پيامهاي ارسالي از home code هاي ديگر را ميشوند اما پاسخ و عكسالعمل به آن نشان نميدهند. يك حملهكننده حرفهاي قطعاً خواهد توانست يك پيام ساختگي ايجاد كند اما اين امر هرگز اتفاقي رخ نخواهد.
توپولوژي و مسيريابي:
Z-Wave از توپولوژي شبكه Mesh كامل استفاده مينمايد و هيچ نقطه اصلي در شبكه وجودندارد. يك پيام از A به C ميتواند به موفقيت منتقل شود حتي اگر اين دو نقطه يكديگر را پوشش نميدهند و انتقال از طريق نقطه B بين اين نقاط صورت ميگيرد. اگر يك مسير مقدم در دسترس نباشد صادركننده پيام تلاش خواهد نمود مسيرهاي ديگري را به سمت نقطه مقصد پيدا نمايد. بنابراين يك شبكه Z-Wave ميتواند پوششي به مراتب بيش از يك واحد آپارتمان (چيزي در حدود ۳۰m) را داشته باشد. براي اينكه تجهيزات Z-Wave بتوانند سيگنالهايي را كه خودشان صادر نمودهاند را منتقل نمايند، نميتوانند در حالت خواب (Standby) فرو روند بنابراين اكثر دستگاههايي كه با باطري كار ميكنند به عنوان يك Repeater انتخاب نميشوند. يك شبكه Z-Wave ميتواند شامل۱۳۲ واحد باشد (كه اين تعداد با قابليت پل زدن بين شبكهها در صورت نياز به تعداد واحد بيشتر قابل افزايش است) نيازمند باشد.
گستردگي Z-Wave :
پيوستگي Z-Wave شامل يك كنسرسيوم و بيش از يكصد توليد كننده مستقل است كه موافقت نمودهاند كه محصولات كنترل وسايل خانگي را بر پايه استاندارد Z-Wave توليد نمايند. اعضاء اصلي شامل : Danfoss، Intel، Intermatic، Leviton، Master Cable، Universal Electronic، Wayne Dalton، Z-Wave، Tensys.
