پروتکل هوشمندسازی ZWave

در زمینه خانه هوشمند، ابزارهای متفاوتی وجود دارند که هر یک بر مبنای پروتکل خاصی طراحی و تولید می‌شوند. از بین تعداد زیاد پروتکل‌های هوشمندسازی، تنها چند مورد هستند که به محبوبیت و مقبولیت جهانی رسیده‌اند، که بی شک پروتکل Z-wave يكی از آن‌ها است.

اگر تا به حال اقدام به خرید راه‌کار یا محصول هوشمندسازی خانه کرده باشید، احتمالا نام Z-Wave را روي بسياری از محصولات دیده‌اید. Z-Wave یکی از جدیدترین انواع تکنولوژی بی‌سیم است که دستگاه‌های هوشمند از آن برای برقراری ارتباط با یکدیگر استفاده می‌کنند. می‌توان گفت این تکنولوژی تقریبا با بلوتوث و وای فای در یک رده است، با این تفاوت که به نسبت واي‌فاي كم‌مصرف‌تر است و از بلوتوث برد بسیار بیشتری دارد.

Z-Wave يک پروتکل ارتباطی بی‌سیم است که در درجه اول برای استفاده در کاربردهای اتوماسیون خانه توسعه یافته است. در سال 1999 شرکت Zensys واقع در کپنهاگ یک سیستم کنترل روشنایی را معرفی کرد که در سال 2001 به Z-Wave ارتقا یافت. این پروتکل پدیدآورنده یک روش ارتباطی بر مبنای امواج رادیویی با فرکانس پایین (نرخ داده تا 100 کیلو بیت بر ثانیه) است و به منظور میسر کردن انتقال داده‌های کوچک با قابليت اعتماد بالا و زمان تاخیر کم طراحی شده است.

مانند زیگبی و برخلاف اکثر شبکه‌های Wi-Fi، این پروتکل هم از شبکه مش استفاده می‌کند که در آن هر دستگاه با سایر دستگاه‌های داخل شبکه در ارتباط است. در این صورت اگر یکی از دستگاه‌ها به هر دلیلی پاسخگو نبوده و یا به هاب متصل نباشد، پیام همچنان به وسیله مورد نظر خواهد رسید.

پروتکل Z-Wave از سال 2002 در بازار اينترنت اشيا حضور فعال دارد و هر روز در حال توسعه و پیشرفت است. در حال حاضر بیش از 700 شرکت و 2400 کمپانی در دستگاه‌های خود از این پروتکل استفاده می‌کنند و در نتیجه Z-Wave طیف گسترده‌ای از محصولات هوشمند را پوشش می‌دهد.

پیش‌تر گفته شد که کاربرد اصلی پروتکل ZWave، اتوماسیون خانه است. علت آن نیز امکانات منحصر به فردی است که این پروتکل در مقایسه با سایر پروتکل‌ها ارائه می‌دهد. برخی از این امکانات عبارت هستند از:

• توانایی ترکیب دستگاه‌های تولیدکنندگان مختلف:

تمام دستگاه‎‌های Z-Wave با يكدیگر سازگار هستند. این ویژگی در خانه هوشمند بسیار پر کاربرد است چرا که ممکن است تجهیزات هوشمندسازی خانه از تولیدکنندگان متفاوت باشند.

• تداخل و قطعی کمتر:

در مورد دستگاه‌های Z-Wave، هر چه تعداد بیشتر باشد بهتر است. چرا که تعداد دستگاه بیشتر به معنای تقویت سیگنال و در نتیجه اتصال قوی‌تر است. شبکه‌های Z-Wave بر روی فرکانسی اختصاصی عمل می‌کنند و در نتیجه تداخل کمتری نسبت به شبکه‌های وای فای یا بلوتوث دارند. بنابراین حتی در صورت زیاد بودن تجهیزات و یا استفاده همزمان از آن‌ها در خانه، هیچ مشکلی پیش نخواهد آمد.

• تکنولوژی امن‌تر:

باید توجه داشت که هیچ یک از فناوری‌ها کاملا غیر قابل نفوذ نیستند. با این حال برای توسعه‌دهندگان پروتکل ZWave، امنیت حرف اول را می‌زند. به همین دلیل برای رمزنگاری داده‌ها از اقدامات رمزنگاری مشابه با بانکداری آنلاین استفاده می‌کنند.

این پروتکل در باندهای فرکانسی 868,4MHz (استاندارد اروپا)، 869MHz (استاندارد روسیه)، 908MHz (استاندارد آمریکا) و 921,4MHz (استاندارد استرالیا) و چند باند فرکانسی دیگر کار می‌کند. هر دستگاه می‌تواند دستوراتی را ارسال و دریافت کرده یا دستورات را به سایر دستگاه‌ها منتقل کند. این عملکرد یک شبکه ad-hoc ایجاد می‌کند که به عنوان شبکه مش نیز شناخته می‌شود. اگر یک گیرنده در برد فرستنده نباشد، پیام بین دستگاه‌های درون برد منتقل شود تا به دستگاه گیرنده برسد. این قابلیت یک مزیت مهم این پروتکل نسبت به پروتکل‌های بی‌سیم غیر مش است.

سرعت انتقال داده بین 40 تا 100 کیلو بیت بر ثانیه متغیر است. یعنی Z-Wave کندتر از پروتکل‌هایی مانند Ethernet ،Wi-Fi ،Zigbee و Thread است. البته این سرعت کم نگران کننده نیست چون Z-Wave فقط دستورات را منتقل می‌کند و برای انتقال داده به کار نمی‌رود.

برد انتقال در فضای آزاد 100 متر است؛ اما، برد واقع‌بینانه داخل ساختمان حدود 24 متر است. اتحادیه Z-Wave توصیه می‌کند برای ارتباط مطمئن، دستگاه‌ها حداکثر در فاصله 9 متری از یکدیگر قرار بگیرد. اما شبکه مش برد را به طور چشمگیری افزایش می‌دهد. بدین ترتیب ZWave می‌تواند به دستگاهی با برد بیرونی بیش از 180 متر فرمان بدهد. این برد ارتباط مطمئن را در بزرگترین خانه‌ها نیز فراهم می‌کند.

در یک شبکه Z-Wave حداکثر می‌توان 232 دستگاه را تعریف و کنترل کرد. این تعداد برای یک سیستم بزرگ اتوماسیون خانگی کافی است. اگر نیاز به تعداد دستگاه بیشتری باشد، محدودیتی وجود ندارد و می‌توان چند کنترلر را به صورت موازی با هم استفاده کرد.

چند مزیت باعث شده پروتکل هوشمند سازی ZWave در اتوماسیون خانگی بسیار متداول شود.

استفاده راحت‌تر:

Z-wave شبکه‌ای مطمئن‌تر را در مسافت‌های طولانی فراهم می‌کند. علاوه بر این، باندهای رادیویی مورد استفاده در این شبکه تراکم کمتری دارد. در نتیجه تداخل بسیار کمتری نسبت به دیگر پروتکل‌ها دارد. دستگاه‌های Z-Wave جریان برق بسیار کمی استفاده کرده در نتیجه می‌تواند برای مدت زمان طولانی با باتری کار کند. این امر باعث شده سنسورها و عملگرهای Z-Wave بسیاری تولید شود که بدون نیاز به سیم، در هر جایی به راحتی نصب می‌شود.

نصب آسان:

نصب و راه اندازی ZWave نیز در مقایسه با بسیاری از پروتکل های هوشمند سازی آسان‌تر است. مستندات و ویوئوهای آموزشی فراوانی در مورد آموزش و استفاده از تجهیزات و دستگاه‌های Z-Wave وجود دارد. بعلاوه نرم‌افزارهای نصب شده در کنترلرهای Z-Wave قابلیت‌های فراوانی را در اختیار کاربر قرار می‌دهد. یک کاربر عادی هم می‌تواند برای یک کنترلر Z-Wave سناریوهای مختلف طراحی کند.

امنیت بالا:

هیئت مدیره اتحادیه Z-Wave در نوامبر سال 2016 به اتفاق آرا به الزام اجباری چارچوب جدید Security2(S2) رأی داد و آن را پیشرفته‌ترین امنیت برای دستگاه‌های ساختمان هوشمند و کنترل‌کننده‌ها، دروازه‌ها و هاب‌های موجود در بازار معرفی کرد.

تپ لایف یک شرکت سبک زندگی هوشمند است که از پروتکل Z-wave برای اتوماسیون خانه و ساختمان استفاده می‌کند. تامین بالاترین میزان امنیت که همیشه الویت تیم تپ لایف در فرآیند هومشندسازی بوده است، با این پروتکل به بهترین شکل محقق می‌شود. همچنین این پروتکل برای خانه‌های ساخته شده هم کاربرد دارد.

تلاش تیم تپ لایف این است که انواع ساختمان هوشمند را با کیفیت بالا و در عین حال هزینه‌ای معقول برای شما پیاده سازی کند. درصورتی که علاقه‌مند به هوشمندسازی خانه ویا محل کار خود هستید با تپ‌لایف تماس بگیرید تا مشاوران ما شما را راهنمایی کنند.