Hoe Z-Wave Controllers & Devices Work

Hoe Z-Wave-controllers en apparaten werken?

Z-Wave is een zeer efficiënte draadloze domotica-technologie. Het netwerk apparaten communiceren met elkaar zodat u alle aspecten van uw geautomatiseerde huis eenvoudig beheren. Uw verwarmingsinstallatie, beveiligingssystemen en verlichting kunnen allemaal worden gecontroleerd waar en wanneer u maar wilt.

Z-Wave is ook zeer veelzijdig, zijn er een enorm scala aan apparaten beschikbaar die kunnen voldoen aan alle behoeften u kan hebben, en u kunt uw systeem zo klein of zo groot als u wilt.

Z-Wave Device Basics

De Z-Wave heeft drie lagen; radio netwerk en een toepassingslaag

Deze drie lagen werken samen om een robuust en betrouwbaar netwerk dat een groot aantal knooppunten en apparaten in staat stelt om gelijktijdig met elkaar te communiceren te maken.

Voor het grootste deel van dit artikel zullen we ons richten op de applicatielaag, waarin wordt aangegeven hoe en waarom twee knooppunten kunnen communiceren met elkaar.

Z-Wave terminologie controle- controllers genoemd, rapportage inrichtingen sensoren genoemd en geregelde inrichtingen worden actuatoren genoemd. Ook al zijn er honderden Z-Wave-apparaten op de markt, kunnen bijna allemaal worden ingedeeld in een van de volgende functiegroepen:

• Controllers - apparaten die controle andere Z-Wave-apparaten
  • Afstandsbedieningen - universele afstandsbediening (met IR) of dedicated Z-Wave Afstandsbediening met speciale toetsen voor netwerkfuncties, groeps- en / of scene control
  • USB-sticks en IP-gateways naar PC-software in staat te stellen toegang tot Z-Wave-netwerken. Gateways ook mogelijk toegang op afstand via het internet
• Sensoren - apparaten die verslag informatie door het sturen van een digitaal of analoog signaal
  • Analoge sensoren - meten parameters zoals temperatuur, vochtigheid en gasconcentratie
  • Digitale sensoren - deur / brekend glas, bewegingssensor en een waarschuwingssysteem voor overstromingen
• actuators - apparaten die digitale schakelaar (aan / uit een elektrische schakelaar) of analoge signalen (0% ... 100% voor een dimmer jaloezieregeling)
  • Elektrische schakelaars - insteekmodules voor stopcontacten en directe vervanging voor traditionele wandschakelaars (digitaal)
  • Elektrische Dimmers - plug-in modules of vervanging voor de traditionele muur schakelaars / dimmers (analoog)
  • Motor Control - opent of sluit een deur, raam of blind of een jaloezie (analoog of digitaal)
  • Elektrische Display - zorgen voor visuele feedback of een waarschuwing, zoals een sirene, LCD-scherm, etc (digitaal)
  • Thermostaten controles - TRV (Thermostaat radiatorafsluiters) of vloerverwarming controles (analoog of digitaal)

Z-Wave biedt een enorm scala aan verschillende apparaten voor alle soorten toepassingen

Command Classes

Alle communicatie binnen de Z-Wave-netwerk wordt georganiseerd in ‘Command Classes'. Commando Klassen zijn groepen van opdrachten en antwoorden met betrekking tot een bepaalde functie van een inrichting.

Voorbeelden van verschillende commando klassen

Een normale aan / uit schakelaar wordt aangeduid als een binaire schakelaar. De basisfunctie van een binaire schakelaar moet worden in- en uitgeschakeld. Met een Z-Wave systeem is het ook mogelijk om de status van de schakelaar weten, dus de status verzoek functie en een statusrapport functie zijn ook vereist.

De Command klasse voor een binaire schakelaar bestaat uit drie verschillende functie reacties, opdrachten of rapporten.

• Binary Switch - SET: Verzonden van een controller aan de schakelaar om de schakelaar aan of uit
• Binary Switch - KRIJGEN: Verzonden van de controller om de overstap naar een rapport over de schakeltoestand aanvragen
• Binary Switch - VERSLAG DOEN VAN: Verzonden van de schakelaar naar het besturingssysteem als reactie op de binaire schakelaar - KRIJGEN Opdracht.

Deze drie commando's en antwoorden zijn gegroepeerd en genoemd opdrachtklasse 'Binary Switch'. Als een bepaald Z-WAVE-apparaat de binaire schakelaar 'van de opdrachtklasse ondersteunt, moet deze kunnen omgaan met al deze opdrachten:

• Begrijpt de SET opdracht en zet de schakelaar dienovereenkomstig in
• In staat om een ​​te ontvangen KRIJGEN opdracht en reageer met een correct geformatteerde rapportopdracht

De Command Categorie - Basic

Command-klassen vertegenwoordigen de functies van een bepaald Z-Wave-apparaat. Elk type apparaat ondersteunt verschillende opdrachtklassen - schakelaars, dimmers, thermostaten enz. Alle gebruiken verschillende commando's.

Om ervoor te zorgen dat Z-Wave-apparaten met elkaar kunnen communiceren, zelfs wanneer ze de specifieke functie van het andere apparaat niet kennen, is er een speciale opdrachtklasse genaamd "Basic”.

De 'Basic'Command-klasse bestaat uit twee opdrachten en één reactie:

• SET - Stel een waarde in tussen 0 en 255 (# 0x00 ... 0xff)
• KRIJGEN - Vraag het apparaat om een ​​waarde te melden
• VERSLAG DOEN VAN - reactie op de KRIJGEN opdracht, het rapporteren van een waarde tussen 0 en 255 (0x00 ... 0xff)

Het unieke kenmerk van de 'Basic'Command-klasse is dat elk apparaat de' interpreteert 'Basic'Opdrachten afhankelijk van de specifieke functionaliteit van die apparaat.

Bijvoorbeeld:

• Een binaire schakelaar schakelt in bij het ontvangen van een waarde 255 en schakelt u uit bij het ontvangen van een waarde van 0
• Een thermostaat kan in een 'gemak'-temperatuurmodus worden in het ontvangen van waarde = 0 en een' energiebesparing'-modus voor elke andere waarde
• Een temperatuursensor zal een basisrapport geven en een geheel getal temperatuurwaarde verzenden
• Een deursensor zal een waarde uitzenden = 0 in het geval de deur gesloten is of een 255 wanneer de deur open is

Basic Command-klasse

De Basic Command-class is de laagste gemeenschappelijke noemer van alle Z-WAVE-apparaten. Elk Z-Wave-apparaat ondersteunt de 'Basic'Command-klasse.

Apparaatklassen

Om interoperabiliteit tussen verschillende Z-Wave-apparaten uit verschillende fabrikanten mogelijk te maken, moet elk apparaat bepaalde goed gedefinieerde functies hierboven en buiten de 'Basic'Command-klasse.

Deze vereisten worden genoemd 'Apparaatklassen'. Een apparaatklasse verwijst naar een typisch apparaat en definieert welke opdrachtklassen die verplicht zijn om te ondersteunen.

Apparaatklassen worden georganiseerd in een driedelaagse hiërarchie:

• Elk apparaat moet behoren tot een basisapparaatklasse
• Apparaten kunnen verder worden opgegeven door ze toe te wijzen aan een generieke apparatenklasse
• Verdere functionaliteit kan worden gedefinieerd door het apparaat toe te wijzen aan een specifieke apparaatklasse

Basic Apparaatklasse

De 'Basic'Apparaatklasse definieert eenvoudig een apparaat als controller, slave of routering slaaf. Daarom behoort elk apparaat tot één basisklasse.

Generieke Apparaatklasse

De 'Algemeen'Apparaatklasse definieert de basisfunctionaliteit die de apparaten zullen ondersteunen als een controller of slaaf. Huidige 'Algemeen'Apparaatklassen zijn:

• Algemene controller (generic_controller)
• Statische controller (static_controller)
• Binary Switch (Binary_Switch)
• Multi Level-switch (multi_level_switch)
• Binary Sensor (Binary_Sensor)
• Multilevel-sensor (Multilevel_Sensor)
• Meter (meter)
• Invoercontroller (entry_control)
• Thermostaat (thermostaat)
• Venster Blind Controller (venster_covering)

Specifieke apparaatklasse

Het toewijzen van een 'Specifiek'Apparaatklasse naar een Z-Wave-apparaat Hiermee kan het zijn functionaliteit verder specificeren. Elk 'Algemeen'Apparaatklasse verwijst naar een aantal specifieke apparaatklassen. U kunt besluiten om een ​​specifieke apparaatklasse toe te wijzen, maar het is echter alleen logisch als het apparaat echt alle functies van een 'ondersteuntSpecifiek'Apparaatklasse.

‘Specifiek'Apparaatklassen omvatten:

• THEMOSTAT (SETBACK_THERMOSTAT) - Specifieke apparaatklasse van de generieke apparaatklasse "Thermostaat"
• Multi-level Power Switch (Multilevel_Power_Switch) - Specifieke apparaatklasse van de generieke apparaatklasse Multi Level Switch

In het geval dat het Z-Wave-apparaat is toegewezen aan een 'Specifiek'Apparaatklasse, het is vereist om een ​​set commandoclasses als functies hiervan te ondersteunen'Specifiek'Apparaatklasse.

Deze vereiste commando's worden genoemd 'Verplichte opdrachtklassen'En zijn individueel met bepaalde generieke en specifieke apparaatklassen.

Boven en buiten de verplichte apparaatklassen kunnen Z-Wave-apparaten verdere optionele opdrachtklassen ondersteunen.

Een Z-WAVE-fabrikant mag een onbeperkt aantal optionele apparaatklassen implementeren. Als deze apparaatklassen echter worden geïmplementeerd, definieert de Z-WAVE-standaard hoe deze opdrachten en -functies moeten worden ondersteund.

Optioneel, aanbevolen en verplichte opdrachtklassen binnen een apparaatklasse

 

De 'Basic’, ‘Algemeen'En, indien beschikbaar,'Specifiek'Apparaatklassen worden aangekondigd door het apparaat tijdens Inclusie, met behulp van een 'knooppuntinformatiekader'.

Evenals de classes van het apparaat, kondigt het knooppuntinformatiekader ook alle optionele opdrachtklassen van het meegeleverde apparaat aan. Met deze aankondiging kan een controller controleren en gebruiken een opgenomen Z-Wave-apparaat volgens zijn functionaliteit.

 

Een Z-Wave-apparaat werkt volgens de Z-Wave-standaard als:

• Het behoort tot een 'Basic' en een 'Algemeen'Apparaatklasse en kan deze klassen op aanvraag melden met behulp van een knooppuntinformatieframe
• Het ondersteunt alles 'Verplicht'Command-klassen
  • ‘Basic' en 'Algemeen'Command-classes - opdrachten verzenden en rapporten en het accepteren en uitvoeren van opdrachten volgens de specificatie
  • ‘Specifiek'Apparaatklasse (indien geselecteerd) - alle extra'Verplicht'Command-klassen van deze specifieke apparaatklasse moeten worden ondersteund
• In het geval dat optionele opdrachtklassen worden geïmplementeerd, moeten deze opdrachtklassen worden aangekondigd in het knooppuntinformatiekader op aanvraag en moeten worden ondersteund volgens de specificaties van de Z-Wave-opdrachtklasse.

Z-WAVE definieert een breed scala aan commando's die bijna elk aspect van thuisautomatisering en -controle bestrijken. Niettemin willen fabrikanten verdere functionaliteit die nog niet is gedefinieerd in een specificatie van de opdrachtklasse.

De opdrachtklasse 'Persoonlijke functie'Is gedefinieerd om deze behoeften te dekken. EEN 'Persoonlijke functie'Zou een fabrikant mogelijk maken om specifieke functies te implementeren die dan alleen kan worden gebruikt door andere apparaten die deze eigen functie ondersteunen.

Het gebruik van een 'Persoonlijke functie'Is onderworpen aan goedkeuring door de Certificeringsinstantie van Z-Wave Alliance en vereist uitgebreide documentatie. Tot nu toe maken heel weinig apparaten gebruik van deze functie. Meestal resulteren nieuwe vereisten sneller of later in een wijziging van de bestaande norm, waardoor dit functiedeel deel van de officiële norm en alle eigendomsverlengingen verouderd raken.

Selectie van apparaten - controllers

De selectie van apparaten is altijd gebaseerd op de gewenste functionaliteit van het netwerk. Een netwerk bestaat altijd van een centrale afstandsbediening of een centrale statische (vaste locatie) gateway bijvoorbeeld een IP-gateway of als software op een pc.

Het wordt aanbevolen om een ​​statische controller te gebruiken voor een betrouwbare installatie van Z-Wave-netwerk.

Met behulp van een afstandsbediening (mobiel) als de enige controller voor een Z-WAVE-netwerk wordt niet aanbevolen, tenzij:

• Er zijn slechts een paar apparaten die worden gecontroleerd (minder dan tien)
• Geen apparaten met batterijen zijn in het netwerk
• Geen tijdsafhankelijke functies zoals het sluiten van de vensterblinden op een bepaald moment van de dag zijn verplicht

Selectie van apparaten - slaven

Draagbare dimmers en schakelaars, ook wel "Smart Pluggen" of "Wall Outlet Plugs" genoemd, zijn eenvoudig te kiezen. U hoeft alleen maar te controleren of de maximale schakelcapaciteit van het apparaat (lading) geschikt is voor uw apparaat

Het kiezen van wandschakelaars is meestal gebaseerd op het esthetische ontwerp, zodat het een aanvulling is op bestaande schakelaars of inrichting. De meeste schakelaars hebben hetzelfde industrie-standaardontwerp als andere wanduitspoelen, wandschakelaars, antenne, telefoonaansluitingen en Ethernet-uitlaten.

Het is ook mogelijk om bestaande 'standaard' -schakelaars in Z-Wave-schakelaars te draaien door speciale insert te installeren. Controleer echter de Patress (back-box) diepte voordat u koopt.

Z-Wave - De toekomst van energiebesparing in het huis

Z-Wave Home Automation biedt u een wereld van opties om uw systeem te personaliseren, zodat het doet wat u nodig heeft.

En met behulp van een centrale statische controller zoals de Vera, U kunt al deze instructies eenvoudig programmeren. Vera-besturingselementen Lampmodules, thermostaten, in-Wall Light Switches, Power Strips, Alarm Sensoren, Garagedeuropeners, Venster Joulds en Home Theatre-oplossingen.

Het systeem kan automatisch verwarmen en verlichting veranderen wanneer u naar het werk gaat, of u kunt op vakantie gaan zonder die tweede gedachten, 'heb ik de badkamerlampje verlaten?' Of 'Heb ik de thermostaat neergezet?'

Z-Wave is een ongelooflijk veelzijdige technologie die wordt ondersteund door talloze fabrikanten. Vandaag starten van een Z-Wave-systeem, kunt u veilig zijn in de kennis die het zal uitbreiden met uw veranderende vereisten en u vele jaren fantastische service blijft. Meer informatie over Z-Wave-voordelen is beschikbaar in Wat is z-golf.

Vesternet is Europa's toonaangevende specialist van het huisautomatisering en biedt het breedste bereik van Z-Wave producten.

Copyright 2012 Vesternet Ltd.