Hur Z-Wave Controllers & Devices fungerar

Hur fungerar Z-Wave Controllers och Enheter?

Z-våg är en mycket effektiv trådlös hemautomatiseringsteknik. Nätverksenheterna kommunicerar med varandra så att du enkelt kan hantera alla aspekter av ditt automatiska hem. Ditt värmesystem, säkerhetssystem och lampor kan alla styras som och när du vill.

Z-Wave är också mycket mångsidig, det finns ett stort utbud av enheter som kan möta eventuella behov som du kan ha, och du kan göra ditt system så lite eller så stort som du vill.

Z-Wave Device Basics

Z-Wave-systemet har tre lager; Radio, nätverk och ett applikationsskikt

Dessa tre lager arbetar tillsammans för att skapa ett robust och pålitligt nätverk som gör det möjligt för många noder och enheter att kommunicera med varandra samtidigt.

För det mesta av den här artikeln fokuserar vi på applikationsskiktet, vilket anger hur och varför två noder kan kommunicera med varandra.

I Z-Wave Terminology Controlling Devices kallas Controllers, rapporteringsanordningar kallas sensorer och kontrollerade enheter kallas manöverdon. Även om det finns hundratals Z-Wave-enheter tillgängliga på marknaden, kan nästan alla kategoriseras i en av dessa funktionsgrupper:

• Kontroller - Enheter som styr andra Z-våganordningar
  • Fjärrkontroller - Universal fjärrkontroll (med IR) eller dedikerad Z-våg fjärrkontroll med speciella tangenter för nätverksfunktioner, grupp och / eller scenkontroll
  • USB-pinnar och IP-gateways för att tillåta PC-programvara att komma åt Z-Wave-nätverk. Gateways tillåter också fjärråtkomst via Internet
• Sensorer - enheter som rapporterar information genom att skicka en digital eller analog signal
  • Analoga sensorer - Mäta parametrar som temperatur, fuktighet och gaskoncentration
  • Digitala sensorer - Dörr / Glasbrytning, Motion Detector och Flood Warning
• Manöverdon - enheter som växlar digital (på / av för en elektrisk strömbrytare) eller analoga signaler (0% ... 100% för en dimmer eller blind kontroll)
  • Elektriska omkopplare - Plug-in-moduler för vägguttag eller direktbyte för traditionella väggbrytare (digital)
  • Elektriska dimmare - Plug-in-moduler eller byte av traditionella väggbrytare / dimmare (analog)
  • Motorstyrning - Öppna eller stänga dörr, fönster eller blind eller en venetianblind (analog eller digital)
  • Elektrisk display - Ge visuell återkoppling eller en varning som en siren, LCD-panel, etc (digital)
  • Termostater kontrollerar - TRV (termostatradiatorventiler) eller golvvärmekontroller (analog eller digital)

Z-Wave erbjuder ett stort utbud av olika enheter för alla typer av applikationer

Kommandoklasser

All kommunikation inom Z-Wave-nätverket är organiserat i "Kommandoklasser'. Kommandoklasser är grupper av kommandon och svar relaterade till en viss funktion hos en enhet.

Exempel på olika kommandoklasser

En normal på / av-brytare kallas en binär brytare. Den grundläggande funktionen hos en binär strömbrytare ska slås på och av. Med ett Z-Wave-system är det också möjligt att känna till strömbrytarens status, därför krävs en statusförfrågningsfunktion och en statusrapportfunktion.

Kommandoklassen för en binär brytare består av tre olika funktionsresponser, kommandon eller rapporter.

• Binär switch - UPPSÄTTNING: Skickas från en styrenhet till strömbrytaren för att slå på eller av strömmen
• Binär switch - SKAFFA SIG: Skickas från styrenheten till strömbrytaren för att begära en rapport om växlingstillståndet
• Binär switch - RAPPORTERA: Skickas från växeln tillbaka till styrenheten som ett svar på binärbrytaren - SKAFFA SIG Kommando.

Dessa tre kommandon och svar är grupperade och benämnda kommandoklassens binär switch. Om en viss Z-våganordning stöder kommandoklassens binär switch ", ska den kunna hantera alla dessa kommandon:

• Förstår UPPSÄTTNING kommando och ställa in omkopplaren i enlighet med detta
• Kunna ta emot en SKAFFA SIG Kommando och svara med ett korrekt formaterat rapportkommando

Kommandoklassen - grundläggande

Kommandoklasser representerar funktionerna hos en viss Z-våganordning. Varje typ av enhet kommer att stödja olika kommandoklasser - växlar, dimmers, termostater etc. Alla använder olika kommandoklasser.

För att säkerställa att Z-Wave-enheter kan kommunicera med varandra även när de inte känner till den andra enhetens specifika funktion finns det en speciell kommandoklista som heter "Basic”.

Den "Basic"Kommandoklass består av två kommandon och ett svar:

• UPPSÄTTNING - Ange ett värde mellan 0 och 255 (# 0x00 ... 0xff)
• SKAFFA SIG - Fråga enheten att anmäla ett värde
• RAPPORTERA - svar på SKAFFA SIG Kommando, rapportering av ett värde mellan 0 och 255 (0x00 ... 0xff)

Den unika egenskapen hos "Basic"Kommandoklass är att varje enhet tolkar"Basic"Kommandon beroende på den enhetens specifika funktionalitet.

Till exempel:

• En binär brytare slås på när du tar emot ett värde 255 och stängs av när du tar emot ett värde av 0
• En termostat kan bli en "bekvämlighet" temperaturläge när du tar emot värde = 0 och ett "energibesparande" -läge för annat värde
• En temperatursensor kommer att utfärda en grundläggande rapport och skicka ett heltalstemperaturvärde
• En dörrgivare kommer antingen att skicka ut ett värde = 0 om dörren är stängd eller 255 när dörren är öppen

Grundläggande kommandoklass

Den grundläggande kommandoklassen är den lägsta gemensamma nämnaren av alla Z-Wave-enheter. Varje Z-våganordning stöder "BasicKommandoklass.

Enhetsklasser

För att tillåta interoperation mellan olika Z-våganordningar från olika tillverkare, måste varje enhet innehålla vissa väldefinierade funktioner ovanför "BasicKommandoklass.

Dessa krav kallas "Enhetsklasser'. En enhetsklass avser en typisk enhet och definierar vilka kommandoklasser som är obligatoriska för att det ska stödja.

Enhetsklasser är organiserade i en tre-lager hierarki:

• Varje enhet måste tillhöra en grundläggande enhetsklass
• Enheter kan specificeras ytterligare genom att tilldela dem till en generisk enhetsklass
• Ytterligare funktionalitet kan definieras genom att tilldela enheten till en viss enhetsklass

Grundläggande enhetsklass

Den "Basic"Enhetsklass definierar helt enkelt en enhet som en styrenhet, slav eller routing slav. Därför hör varje enhet till en grundläggande enhetsklass.

Generisk enhetsklass

Den "Generisk'Enhetsklass definierar den grundläggande funktionaliteten som enheterna kommer att stödja som en styrenhet eller slav. Nuvarande 'Generisk"Enhetsklasser är:

• General Controller (Generic_Controller)
• Statisk styrenhet (Static_Controller)
• Binär switch (Binary_switch)
• Multi Level Switch (multi_level_switch)
• Binär sensor (Binary_sensor)
• Multilevel-sensor (multilevel_sensor)
• Meter (meter)
• Input Controller (Entry_Control)
• Termostat (termostat)
• Window Blind Controller (window_covering)

Specifik enhetsklass

Tilldela en "Specifika'Enhetsklass till en Z-våganordning gör det möjligt att ytterligare ange dess funktionalitet. Varje 'Generisk'Enhetsklass hänvisar till ett antal specifika enhetsklasser. Du kan bestämma för att tilldela en viss enhetsklass, men det är bara meningsfullt om enheten verkligen stöder alla funktioner i A "Specifika"Enhetsklass.

‘Specifika"Enhetsklasser inkluderar:

• Backback Termostat (setback_thermostat) - Specifik enhetsklass av den generiska enhetsklassen "termostat"
• Multi-Level Power Switch (MULTILEVEL_POWER_SWITCH) - Specifik enhetsklass av den generiska enhetsklassen MULTI NIVÅ SWITCH

Om z-våganordningen är tilldelad till en "Specifika"Enhetsklass, det är nödvändigt att stödja en uppsättning kommandoklasser som funktioner i detta"Specifika"Enhetsklass.

Dessa obligatoriska kommandoklasser kallas "Obligatoriska kommandoklasser"Och är individuella till speciella generiska och specifika enhetsklasser.

Utöver de obligatoriska enhetsklasserna kan Z-Wave-enheter stödja ytterligare valfria kommandoklasser.

En Z-Wave-tillverkare får implementera ett obegränsat antal valfria enhetsklasser. Om dessa enhetsklasser implementeras definierar Z-Wave-standarden hur dessa kommandon och funktioner ska stödjas.

Eventuellt rekommenderade och obligatoriska kommandoklasser inom en enhetsklass

 

Den "Basic’, ‘Generisk"Och, om det är tillgängligt"Specifika"Enhetsklasser meddelas av enheten under Införlivande, med en "nod informationsram".

Förutom enhetsklasserna meddelar nodinformationsramen alla valfria kommandoklasser av den medföljande enheten. Med detta tillkännagivande kan en styrenhet styra och använda en medföljande Z-våganordning enligt dess funktionalitet.

 

En Z-våganordning fungerar enligt Z-vågstandarden om:

• Det tillhör en "Basic"Och en"Generisk"Enhetsklass, och kan rapportera dessa klasser på begäran med en nodinformationsram
• Det stöder alla "Obligatorisk"Kommandoklasser
  • ‘Basic"Och"Generisk"Kommandoklasser - Skicka kommandon och rapporter samt acceptera och exekvera kommandon enligt specifikationen
  • ‘Specifika"Enhetsklass (om vald) - alla ytterligare"Obligatorisk"Kommandoklasser i den här specifika enhetsklassen måste stödjas
• Om de befintliga kommandoklasserna implementeras måste dessa kommandoklasser meddelas i nodinformationsramen på begäran och måste stödjas enligt Z-WAVE-kommandoklassens specifikationer.

Z-Wave definierar ett brett utbud av kommandoklasser som täcker nästan alla aspekter av hemautomatisering och kontroll. Tillverkare kan dock vilja genomföra ytterligare funktionalitet som inte redan definieras i en kommandoklassspecifikation.

Kommandoklassen "Proprietär funktion"Definieras för att täcka dessa behov. En "Proprietär funktion"Skulle tillåta en tillverkare att genomföra specifika funktioner som sedan endast kan användas av andra enheter som stöder denna proprietära funktion.

Användningen av en "Proprietär funktion"Är föremål för godkännande av Z-Wave Alliance Certification Authority och kräver omfattande dokumentation. Hittills använder mycket få enheter denna funktion. Typiskt resulterar nya krav tidigare eller senare i ett ändringsförslag till den befintliga standarden, vilket gör denna funktion del av den officiella standarden och eventuella proprietära tillägg blir föråldrade.

Val av enheter - Controllers

Valet av enheter är alltid baserat på nätverkets önskade funktionalitet. Ett nätverk består alltid av en central fjärrkontroll eller en central statisk (fast plats) gateway, till exempel en IP-gateway eller som programvara på en dator.

Det rekommenderas att använda en statisk styrenhet för en pålitlig Z-Wave-nätverksinstallation.

Använda en fjärrkontroll (mobil) kontroll som den enda styrenheten för ett Z-vågnät rekommenderas inte om inte:

• Det finns bara några enheter att styras (mindre än tio)
• Inga batteridrivna enheter finns i nätverket
• Inga tidsberoende funktioner som stängning av fönstergardinerna vid en viss tid på dagen krävs

Val av enheter - Slavar

Bärbara dimmare och switchar, även kallade "smarta pluggar" eller "vägguttagspluggar" är lätta att välja. Du behöver bara kontrollera att enhetens maximala växlingskapacitet (belastning) är lämplig för din apparat

Att välja väggbrytare baseras vanligtvis på den estetiska designen, så att den kompletterar befintliga omkopplare eller inredning. De flesta brytare har samma industristandard design som andra vägguttag, väggbrytare, antenn, telefonuttag och Ethernet-uttag.

Det är också möjligt att vända befintliga "standard" -brytare till Z-vågbrytare genom att installera speciell insats. Kontrollera dock paddressen (backbox) djup före köp.

Z-WAVE - Framtiden för energibesparing i hemmet

Z-Wave Home Automation erbjuder dig en värld av alternativ för att anpassa ditt system så att det gör vad du behöver det till.

Och genom att använda en central statisk styrenhet som Vera, Du kan enkelt förprogrammera alla dessa instruktioner. Vera kontrollerar lampmoduler, termostater, väggljusbrytare, kraftremsor, larmsensorer, garageportar, fönstergardiner och hemmabiosystem.

Systemet kan automatiskt ändra uppvärmning och belysning när du går till jobbet, eller du kan gå på semester utan de andra tankarna, "lämnade jag badrummet på?" Eller "vände jag termostaten?"

Z-Wave är en otroligt mångsidig teknik som stöds av många tillverkare. Starta ett Z-Wave-system Idag kan du vara säker med den kunskap som den kommer att expandera med dina föränderliga krav och fortsätter att ge dig fantastisk service i många år. Mer information om Z-WAVE-fördelar finns i Vad är z-våg.

Vesternet är Europas ledande hemautomatiseringsspecialist, som erbjuder det bredaste utbudet av Z-våg Produkter.

Copyright 2012 Vesternet Ltd