智能家居Z-Wave是怎樣的協(xié)議

前段時間，我們探討了一些智能家居標準，如Zigbee、Dotdot Over Thread。但在智能家居領域，無線協(xié)議標準還有很多，比如Z-Wave，今天我們就來簡單分享一下，關于Z-Wave標準的一些情況。

什么是Z-Wave？

Z-Wave由丹麥公司Zensys于2001年開發(fā)的一種無線網(wǎng)絡協(xié)議，主要設計用于家庭自動化。2009年Z-Wave被Sigma Designs收購，然后在2018年初又以2.4億美元的價格賣給了Silicon Labs。

由于該技術是由一家公司所擁有，因此Z-Wave標準始終保持為一種標準，每個Z-Wave設備都可以相互配合使用。這與Zigbee略有不同，Zigbee分為幾種不同的協(xié)議，支持一種協(xié)議的設備并不代表一定能與另一種協(xié)議的設備通信。

不過，支持新Zigbee 3.0標準的設備可以與所有Zigbee產(chǎn)品進行通信，這個問題已經(jīng)得到了解決。

Z-Wave聯(lián)盟

Z-Wave聯(lián)盟擁有700多個成員，已有超過2600種認證產(chǎn)品，這一數(shù)字從2017年的1700個和2005年的6個增長到現(xiàn)在。全球共有超過1億個Z-Wave設備在運行，Z-Wave聯(lián)盟聲稱90%的領先安全公司都在其產(chǎn)品中使用Z-Wave。

Z-Wave在800-900MHz頻率范圍內(nèi)運行。這意味著，與Zigbee不同，Z-Wave不能在Wi-Fi使用的2.4GHz頻率上運行，可能導致干擾問題。也因為Z-Wave遠離了此頻率，可避免附近Wi-Fi設備干擾。

與Zigbee一樣，Z-Wave的耗電量遠遠低于其他無線技術（例如Wi-Fi和藍牙），這意味著設備不需要經(jīng)常更換電池。在某些情況下，可能每十年只需更換一次。與Wi-Fi和藍牙不同，Z-Wave為傳輸少量數(shù)據(jù)而設計，例如運動傳感器等設備的指令和信息。它也沒有Wi-Fi那樣的帶寬，但是對于例如Z-Wave開關要求打開智能燈泡時所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量而言，也根本沒有必要那么大帶寬。

網(wǎng)狀網(wǎng)絡

同Zigbee一樣，與大多數(shù)傳統(tǒng)的Wi-Fi網(wǎng)絡不同，Z-Wave使用網(wǎng)狀網(wǎng)絡（當然，最新WiFi6也支持網(wǎng)狀網(wǎng)絡了），因此網(wǎng)絡上的每個設備都可以與其他設備通信，這意味著如果某個設備發(fā)生故障或超出智能家居控制中心的范圍，信息仍然能夠傳達目標設備。

Z-Wave的網(wǎng)狀網(wǎng)絡不是將數(shù)據(jù)直接從WiFi路由器發(fā)送到目標設備（例如智能手機或計算機），而是將數(shù)據(jù)從控制中心發(fā)送到一個設備，然后再發(fā)送到另一設備，因此所有組網(wǎng)的設備都在網(wǎng)絡覆蓋范圍。

例如，每個接入電源的Z-Wave產(chǎn)品都充當轉發(fā)器，將通過網(wǎng)絡發(fā)送的所有信息傳送到家中的每個Z-Wave設備。最新的700系列（于2018年初推出），Z-Wave在空曠環(huán)境下傳輸距離達300英尺（約90米），但實際上信號僅需在一個設備與下一個設備之間傳播很短的距離，信號便會重復出現(xiàn)，繼續(xù)發(fā)送，因此家庭應用基本不存在覆蓋范圍的問題。

一個Z-Wave網(wǎng)絡最多可以連接232個設備（或節(jié)點）。雖然遠遠少于可以建立65000個節(jié)點的Zigbee網(wǎng)絡，但是對于大多數(shù)智能家居而言，232個還是足夠用了。這些節(jié)點包括家中的每個智能設備，如智能燈泡、智能開關、智能調(diào)光器、運動傳感器、智能門鈴、智能門鎖、智能溫控器、智能插座、智能攝像頭和智能警報器等等。

2019年12月，Z-Wave聯(lián)盟發(fā)布了Z-Wave規(guī)范。開放了網(wǎng)絡層和通信協(xié)議，讓更多技術企業(yè)和零部件制造商使用。聯(lián)盟表示，這意味著Z-Wave將成為“由Z-Wave聯(lián)盟的全體工作組成員開發(fā)的多源無線智能家居標準。”此舉將使更多企業(yè)加入聯(lián)盟，并使得Z-Wave技術在IoT制造商之間有了更廣泛地應用。

有哪些企業(yè)生產(chǎn)Z-Wave產(chǎn)品？

生產(chǎn)與Z-Wave兼容的設備的企業(yè)包括：

Abode、Aeotec、American Standard、August、D-Link、Fibaro、GE、Honeywell、Kwikset、Linear、Logitech、Ring、Samsung SmartThings、Schlage、Somfy、Wink、Yale等。（文/蒙光偉）