今日、 ホームオートメーション これまで以上に重要です。 高級住宅だけでなく、日常生活を変え、改善していきます。 ほとんどのエンドユーザーは、さまざまなスマートホーム製品の一部の電子機器にZ-Waveマークまたはロゴがあることにおそらく気づいたでしょう。 この記事では、スマートホームの好奇心旺盛なテナントや、Z-Waveテクノロジーとそのアプリケーションについて疑問に思っている他のテナントにZ-Waveについて説明します。
歴史
興味深いことに、ホームオートメーション専用の最初のワイヤレスプロトコルの10つは、1975年にリリースされたX120でした。これにより、プログラム可能なスイッチやコンセントなどのホーム電子デバイス間のデジタルバースト無線送信を介した10kHzでのワイヤレス通信が可能になりました。 ワイヤレス通信のパイオニアプロジェクトのXNUMXつとして、XXNUMXには最新のソリューションと比較して大きな制限がありました。 当初は、コマンドを受信した後に応答できなかった一部の家庭用デバイスの制限により、一方向の単方向無線通信でした。 最近、プロトコルは二重無線通信を提供するように進化しました。 残念ながら、これは高価なソリューションです。 他の問題は、通信の信頼性と信号損失に影響を与える異なる極性で配線された回路によって引き起こされたこのワイヤレスプロトコルに関連していました。
人気のあるプロトコル
リーズナブルな価格で利用可能なスマートホームソリューションの数の増加は、ホームオートメーションのさらなる開発と広範な展開の主要な触媒です。 同時に、顧客は技術的要求が高まり、技術や市場とともに進化しています。 今日では、さまざまなワイヤレス標準とプロトコルのアクセシビリティ（ Bluetooth、ZigBee、Z-Wave、Wi-Fi、RFID、またはNFC）IoTテクノロジーの影響下で、ホームオートメーションは新しいより高いレベルに進化しました。
このプロセスでは、自動化の確立において最も重要な条件として接続を提供するために、ワイヤレス通信の役割が重要です。 その性質上、無線通信技術は相互に異なり、互換性がありません。 それらは、さまざまな周波数で動作し、さまざまな範囲と障害物への耐性を持ち、さまざまなセキュリティメカニズムをサポートします。スマートホームのコンテキストでのZ-Waveテクノロジーの最も重要なパフォーマンスについて説明しましょう。
Z-Waveテクノロジーとは?
デンマークの会社Zensysが導入 Z - 波 1999年にスマートホーム専用のワイヤレステクノロジーとして。 このテクノロジーは、2002年から米国全体に広まりました。これは、ロック、プラグ、暖房制御、電球、さまざまなセンサーなど、ほとんどのスマートデバイスに組み込まれているホームオートメーションの標準になりました。
Z-Waveの電源消費量は、Wi-Fiなどの他の重要なワイヤレステクノロジーよりも低くなりますが、Bluetoothなどのよく知られたワイヤレス規格よりも範囲が広くなります。
継続的に進化するテクノロジーモデルは最近Z-Waveに影響を与え、Z-Wave Plus標準（最初はZ-Wave 500として知られていました）にアップグレードされました。 Z-Wave plusは、次の機能で強化されています。
- 範囲の拡大（最大150 m）
- 平均バッテリー寿命を50％以上延長するバッテリー節約機能
- 無線機能とアップグレード
- 周波数帯域の拡張
- 利用可能なRFチャネル
- 自己修復による信頼性の向上
- ネットワーク検出メカニズムを備えたフォールトトレランス機能
今日のZ-Wave
新しいデバイスの大部分には、2シリーズまたはGen700としても知られる最新のZ-Wave Plus v7標準が組み込まれており、S2セキュリティフレームワークとSmartStartの改善が可能になっています。 SmartStartは、家の中のあらゆる電子機器からスマートデバイスを作成できる真のプラグアンドプレイサポートです。 最新のZ-Wave700標準は2019年に導入されましたが、まだ広く展開されていません。 より多くの省エネ機能、最大10年のバッテリー寿命、優れたメモリと処理能力、および200mまでの見通し範囲の拡張を提供します。
Z-Waveパフォーマンス
典型的なZ-Waveの動作周波数は800MHzから900MHzの範囲です。 Wi-FiやZigBeeなどの過密な2.4GHz周波数帯域で動作する多くのワイヤレス技術とは異なり、Z-Waveは干渉の影響を受けません。 正確なZ-Waveの動作周波数は、さまざまな国の無線周波数割り当て計画と相関しています。 たとえば、周波数は、米国では908.40 MHz、908.42 MHz、916 MHz、英国とヨーロッパでは868.40 MHz、868.42 MHz、および869.85MHzになります。 このため、米国から誰かがヨーロッパを訪れてZ-Waveデバイスを購入した場合、米国のスマートホームでは機能しない可能性があります。
メッシュ
Z-waveワイヤレス規格はメッシュトポロジをサポートします。つまり、相互範囲内のデバイス間の接続を可能にし、ワイヤレスアクセスポイントまたはワイヤレスルーターである中央ハブなしでネットワークカバレッジを拡張します。 Z-Waveネットワークにおける中央のスマートホームハブの役割は、すべてのスマートホームデバイスの管理と管理であることに注意することが重要です。 ただし、Wi-Fiネットワークのようなインターネット接続は提供しません。 Z-Waveネットワークには、コントローラーまたはマスターとスレーブのXNUMX種類のデバイスがあります。 マスターは通常、Z-Waveの中央ハブであり、スレーブは通常、異なるセンサーまたは他のタイプの情報ジェネレーターです。
メッシュネットワーク 信号がデバイス間でホップできるようにします。 場合によっては、さまざまなスマートプラグなどのZ-Waveリピーターを使用して、ワイヤレスネットワークのカバレッジを拡張し、離れたZ-Waveノードから中央のスマートホームハブに信号を送信します。 さらに、データはデバイス間でホップできるため、直接範囲内にないノード間で直接通信が可能になります。 Z-Waveネットワークのノード間で最大XNUMXホップが有効になります。 これは、ネットワークサイズ、安定性、およびネットワーク内でメッセージを転送できる最大時間を考慮する必要がある必要なトレードオフです。 ネットワーク内の追加ノードは、メッシュ構造を強化し、ネットワークカバレッジも改善しています。
新しいデバイスでネットワークを拡張することは、インクルージョンと呼ばれるプロセスです。 Z-Waveデバイスは、コマンドとメッセージの最適なルートを自動的に検出しますが、Wi-Fiネットワーク内のように、パスワードやSSIDの入力は不要です。 すべてのZ-Waveネットワークには、ホームIDとも呼ばれる32ビットID（ID）があります。 さらに、Z-Waveネットワーク内のすべてのデバイスには8ビットのノードIDがあります。 これにより、スマートホーム内の隣接するZ-Waveネットワークとそれらの完全に独立した機能が確実に分離されます。
理論的には、Z-Waveメッシュネットワークは232ノードをサポートします。これは、長持ちするバッテリーが組み込まれ、最大100mの範囲を持つデバイスです。 このテクノロジーは、40 MHzで915kbps、20MHzの動作周波数で868kbpsの標準的なデータスループットを提供します。 紛れもなく、フルHDビデオストリーミングやオンラインゲームには最適化されていませんが、ワイヤレス制御やセンサーアプリケーションには最適化されています。
2020年2000月に発表されたZ-WaveLong Rangeネットワークは、メッシュ構造を4ノードに増やし、ネットワーク範囲をXNUMX倍に拡張し、標準のZ-Waveネットワークとの下位互換性をサポートするように設計されています。
セキュリティに関しては、このワイヤレステクノロジには、他のワイヤレス標準（ZigBeeなど）と同様に、AES-128暗号化ソリューションが組み込まれています。 パケット暗号化、整合性保護、およびデバイス認証サービスを提供します。 帯域内ネットワーク鍵交換と、128ビットの鍵長を使用するAES対称ブロック暗号アルゴリズムを備えています。 エンドツーエンドのセキュリティは、アプリケーションレベルで有効になっています。
スマートホームズ 適用範囲
2005年に設立されたZ-WaveAlliance Z-Waveテクノロジーの管理と管理、その進化、およびすべてのZ-Wave製品間の完全な後方相互運用性のプロビジョニングを担当します。 700人以上の会員を集め、厳しい基準からの要求に応えなければならなかった3000種類以上の製品の認定を受けています。 世界中で100億を超えるZ-wave製品がスマートホーム市場の70％をカバーしていると推定されています。
Z-Waveテクノロジーに基づくホームオートメーションのセットアップはユーザーフレンドリーであり、エンドユーザーの事前の技術的知識を意味するものではありません。 メッシュネットワーク機能のサポートのおかげで、Z-Wave製品はお互いを自動的に見つけて、AmazonEchoまたはGoogleHomeスマートアシスタントと連携することができます。 さらに、Wink2とSamsungSmartThingsはZ-Waveテクノロジーと相互運用可能です。 AeonLabsによって導入されたAeotecZ-WaveZ-StickやVERAEdgeなど、いくつかの特定のZ-waveハブが市場で入手可能です。
すべてのZ-Waveデバイス間の相互互換性により、Wink、Samsung、Insteon、OpenHAB、Homey、Home Assistant Companion、Imperihomeなどのさまざまなメーカーによる制限なしに、それらの制御と管理は簡単です。 一部の自動化にとって重要な代表的なZ-Wave製品には、Fibaro Flood Sensor、Kwikset Obsidian Smart Lock、Ring Door / Window Sensor、Yale Keyfree Connected、D-Link mydlinkセンサー、Somfy ILTシリーズブラインド、ADTセキュリティハブ、GE Lighting Controlがあります。 、Ezlo Secure、Logitech Home Harmony Hub Extender、August Smart Lock、Zipato Bulb2など。
Z - 波
Z-Waveは、ホームオートメーションのゴールドスタンダードに進化した、実績のあるスマートホームワイヤレステクノロジーです。 一部のパフォーマンス、特に低電力伝送、メッシュネットワーキング、過負荷の2.4 GHz周波数範囲で動作する他の競合するワイヤレス規格と比較して比較的長距離、およびエネルギー効率により、このテクノロジーはホームオートメーションのプレミアムソリューションになっています。
その品質は、何千もの認定ソリューションを開発したDanfoss、Fibaro、Aeotec、Homey、Ring、Yaleなどの著名なベンダーによって認められ受け入れられています。 Z-Waveテクノロジーの使いやすさは、テナントがスマートな選択を行い、スマートな製品を自宅に展開することを奨励および動機付けます。
コインスマート。 BesteBitcoin-ヨーロッパのBörse
出典：https：//www.iotforall.com/using-z-wave-technology-in-smart-homes
