آشنایی با پروتکل Z-WAVE
پروتکل Z-Wave برای توان‌ها و پهنای باند‌های کم و برای دیتاهای با حجم کم و در نتیجه برای استفاده در کاربرد‌هایی مانند Home Automation طراحی شده است. این پروتکل برای کنترل روشنایی، سرمایش و گرمایش، توزیع صوت و تصویر، امنیت در ساختمان می‌تواند مورد استفاده قرارگیرد. برای انتقال سینگال‌ها در این تکنولوژی از سیم‌کشی استفاده نمی‌شود و تمامی فرمان‌ها بر پایه ارسال اطلاعات به صورت وایرلس و به کمک امواج رادیویی با فرکانس پایین و مصرف انرژی کم، صورت می‌پذیرد.
نکته قابل توجه درخصوص تجهیزات با پروتکل Z-Wave ، این است که در ساختمان‌های بهره‌برداری شده نیز قابلیت پیاده‌سازی دارند، بدون اینکه سیم کشی ساختمان تغییر کند.
مزایای پروتکل Z-Wave :
– نصب و راه اندازی ساده و قابلیت افزودن تجهیزات و امکانات جدید
– ﻣﺼﺮف انرژی ﺑﺴﯿﺎر ﭘﺎﯾﯿﻦ و عدم نیاز به کابل کشی هوشمند
– سهولت استفاده از سیستم بخصوص برای کودکان و سالمندان
– مناسب برای ترکیب با سایر وسایل به دلیل اندازه کوچک سخت افزار
– ﻫﺰﯾﻨﻪ ﮐﻢ ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﻣﺠﺘﻤﻊ ﺳﺎزی ﺷﺪن ﺑﺮ روی ﯾﮏ تراشه
– عدم تداخل با وسایل بی سیم به دلیل عملکرد پروتکل روی فرکانس خاص
– امکان کنترل از طریق ارسال پیامک، ریموت کنترل، پنل لمسی، تبلت، اینترنت و موبایل
معایب پروتکل Z-Wave :
– عدم قابلیت استفاده در سیستم‌های جامع مدیریت ساختمان
– محدودیت تنوع گسترده قطعات و گستره کنترلی آن‌ها
– حساسیت و ضعف عملکرد در محیط‌های مرطوب و فضاهای با حرارت و برودت شدید
– عدم کارکرد مناسب در محیط‌های پر نویز و مسافت‌های طولانی
– نداﺷﺘﻦ ﻣﮑﺎﻧﯿﺴﻤﯽ ﺑﺮای ﺗﻀﻤﯿﻦ اﻣﻨﯿﺖ دادهﻫﺎ در ارﺗﺒﺎﻃﺎت
پروتکل زی ویو 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 شده است. يعني براي استفاده در كاربرد هايي مانند Home Automation و يا Sensor Network ها.
پروتکل زی ویو یکی از پروتکل های هوشمندسازی ساختمان می باشد که 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 بر روي 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:
پروتکل زی ویو عمدتاً از تكنولوژي RF براي Remote control ها استفاده مي‌نمايد. تكنولوژي مذکور 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 پروتکل 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.
تکنولوژی پروتکل زی ویو به‌صورت چيپ ست‌هايي به تنهايي در دسترس است. این پروتکل درون چيپ‌ها جاسازي شده است 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 پروتکل زی ویو 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 این پروتکل 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 این پروتکل 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.
توپولوژي و مسيريابي:
پروتکل زی ویو 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 30m) 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 شامل132 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 پروتکل مذکور توليد نمايند. اعضاء اصلي شامل: Danfoss، Intel، Intermatic، Leviton، Master Cable، Universal Electronic، Wayne Dalton، Z-Wave، Tensys.
Z-Wave در برابر X10:
پروتکل زی ویو 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 50ms 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 پروتکل زی ویو اساساً امنيت بيشتري را نسبت به X10 ارائه مي‌نمايد. هر كنترلر يك كد 32 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.
