Ihr Leitfaden für eine benutzerfreundliche & Stabil <tc>Z-Wave</tc> Netzwerk

Der Leitfaden für eine benutzerfreundliche & Stabil Z-Wave Heimautomatisierungsnetzwerk

Im letzten Handbuch gab es viele Informationen über Z-Wave'S Netzwerk, Knoten und GeräteIn diesem Handbuch gehen wir näher auf die Controller und den Server ein, der Ihr drahtloses Hausautomationssystem steuert. Bei so vielen möglichen Komponenten und der drahtlosen elektronischen Nachrichtenübermittlung ist es wichtig, eine benutzerfreundliche und stabile Z-Wave Netzwerk in Ihrem Zuhause.

Static Update Controller (SUC) und SUC ID Server (SIS)

Wenn ein primärer Controller im Netzwerk vorhanden ist, stellt er seine Routing-Tabelle jedem sekundären Controller im Netzwerk zur Verfügung. Sobald der primäre Controller jedoch das nächste Mal ein Netzwerkgerät ein- oder ausschließt, werden die Routing-Tabellen aller sekundären Controller ungültig.

Um sicherzustellen, dass nur eine aktualisierte und gültige Routing-Tabelle vorhanden ist, ist der primäre Controller das einzige Gerät, das Geräte ein- und ausschließen darf. Sekundäre Controller fordern dann regelmäßig eine Aktualisierung der Routing-Tabelle an.

Für eine benutzerfreundliche Z-Wave Netzwerk würden wir Folgendes erwarten:

• Alle Fernbedienungen müssen in der Lage sein, Geräte einzubinden und das Routing
• Die Routing-Tabellen aller Controller im Netzwerk werden konsistent gehalten und ein Update soll es jedem Controller ermöglichen, jedes Gerät im Netzwerk zu steuern

Der beste Weg, dies zu erreichen, besteht darin, einen SUC /SIS Controller im Netzwerk.

Statischer Update-Controller (SUC)

Der Statischer Update-Controller (SUC) ist eine spezielle Funktion eines statischen Controllers. Die meisten statischen Controller (Controller mit festem Standort und Netzbetrieb) können als SUC fungieren. Diese Funktion muss jedoch normalerweise aktiviert werden.

Der SUC erhält die aktualisierte Routing-Tabelle vom primären Controller und bietet diese allen anderen Controllern im Netzwerk an. Da der SUC ein statischer Controller ist und daher immer im Netzwerk aktiv ist, kann jeder andere Controller regelmäßig eine aktualisierte Routing-Tabelle vom SUC anfordern.

Um sicherzustellen, dass alle anderen Knoten, insbesondere andere Controller, über die Anwesenheit eines SUC im Netzwerk informiert sind, wird die Knoten-ID eines aktivierten SUC regelmäßig innerhalb des Netzwerks kommuniziert.

SUC in einem Z-Wave Netzwerk

Ein aktiver SUC ermöglicht es einem tragbaren Controller, die Rolle des primären Controllers zu übernehmen. Jede Netzwerkänderung, die durch die Aufnahme oder den Ausschluss eines Knotens durch den primären Controller verursacht wird, wird dem SUC gemeldet. Dies steht allen anderen Controllern zur Verfügung, auch wenn der primäre Controller nicht aktiv ist.

Aktualisierung der SUC-Routingtabelle

Da die meisten tragbaren Controller batteriebetrieben und daher nicht ständig aktiv sind, müssen diese Controller regelmäßig oder zumindest beim Aufwecken, normalerweise durch Drücken einer Taste, eine aktualisierte Routing-Tabelle anfordern.

Wenn der ursprüngliche tragbare Primärcontroller verloren geht oder beschädigt wird, kann der SUC die Primärberechtigung einem neuen mobilen Controller zuweisen. Dadurch wird verhindert, dass der Benutzer das gesamte Netzwerk mit einem brandneuen Primärcontroller und einer anderen Home-ID neu einrichten muss.

Statischer ID-Server (SIS)

Selbst ein SUC im System löst nicht das Problem, dass nur ein Controller das Primärprivileg besitzt und somit auch nur neue Geräte einbinden kann. Diese Einschränkung wird durch die Erweiterung der SUC-Funktionalität um eine weitere Funktion namens 'SIS' = Statischer ID-Server.

Das SIS dient als Depot für neue Knoten-IDs, die von mobilen Controllern zugewiesen werden können. Durch das Vorhandensein eines SIS im Netzwerk kann jeder Controller im Netzwerk Geräte einbinden.Der Controller fordert lediglich eine neue Knoten-ID vom SIS an und weist diese dem Server zu. Das SIS stellt sicher, dass Knoten-IDs nur einem Knoten zugewiesen werden, um Konflikte zu vermeiden. Voraussetzung für die Anforderung einer Knoten-ID ist lediglich eine Netzwerkverbindung des mobilen Controllers zum SIS-Server.

SIS-Server in einem Z-Wave-Netzwerk

Die Verwendung eines SIS in Ihrem Netzwerk hat eine Reihe von Vor- und Nachteilen:

Vorteile:

• Die Netzwerktopologie und Informationen zu allen Knoten werden in einem statischen Controller gespeichert – viel besser geschützt als in einem mobilen batteriebetriebenen Gerät.
• Alle Controller in einem Netzwerk können neue Geräte aufnehmen.
• Die Netzwerkkonfiguration und -handhabung wird sehr flexibel.

Nachteile:

• Die Funktionalität ist nur verfügbar in Z-Wave Firmware-Version v3.4 und höher – Netzwerkgeräte mit älterer Firmware unterstützen diese Konfiguration nicht.
• Der Inclusion-Controller kann Geräte nur integrieren, wenn er über eine drahtlose Verbindung zum SIS verfügt.
• Das SIS stellt einen „Single Point of Failure“ dar. Ein beschädigtes SIS könnte eine komplette Neueinrichtung des Netzwerks zur Folge haben.

Da die SUC/SIS-Funktionalität bereits in der Firmware der meisten modernen statischen Controller oder USB-Dongles enthalten ist, Z-Wave Netzwerke können diese Funktionen nutzen, wenn ein statischer Controller vorhanden ist (sofern Sie ihn aktivieren).

Ein statischer Controller kann auch als primärer Controller verwendet werden und verfügt über SUC/SIS-Funktionalität. Diese Konfiguration ist typisch für reale Netzwerke.

Controller-Regeln, die in einer Gateway-Benutzeroberfläche angezeigt werden

Netzwerke mit tragbaren Slaves

Ist ein SUC-Controller im Netzwerk vorhanden, kann dieser die neue Position eines Slaves bestimmen und die Routing-Tabelle des Netzwerks entsprechend aktualisieren. Das Verfahren hierfür heißt „Verlier dich – Algorithmus“ und funktioniert nur für Routing-Slaves (Slaves, die über ein gewisses Wissen über die Routing-Informationen des Netzwerks verfügen).

Ein normaler Slave darf keine unerwünschten Nachrichten senden und kann daher nie eine Änderung seiner Position im Netzwerk feststellen. Routing-Slaves dürfen dies jedoch.

Wenn ein Routing-Slave eine unerwünschte Nachricht sendet, die fehlschlägt, geht er davon aus, dass seine Routing-Tabelle nicht mehr gültig ist.

Als ersten Schritt sendet dieser Knoten eine „Hilferuf“-Nachricht an das Netzwerk. Ein Knoten, der diese Nachricht empfängt, weiß, dass sich der Absender an einem neuen Standort befindet. Dieser Knoten kann dem „rufenden“ Knoten jedoch keine aktualisierte Routing-Tabelle zur Verfügung stellen. Ist dieser Knoten ein Routing-Slave, leitet er die „Hilferuf“-Nachricht an den SUC weiter.

Der SUC kann seine eigene Routing-Tabelle aktualisieren und dem Knoten, der den Fehler meldet, neue Routen zuweisen. Dabei führt er dieselben Schritte aus, die er auch beim Einbinden des Geräts ausführen würde. Die „Hilferuf“-Nachricht kann ein Netzwerk automatisch reparieren, falls ein Knoten verschoben wurde.

Um eine funktionierende Auto-Healing-Funktion im Netzwerk zu haben, müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein:

• Ein SUC muss im Netzwerk vorhanden sein.
• Bei den verschobenen Knoten muss es sich um einen Routing-Slave und nicht um einen Standard-Slave handeln (um unerwünschte Nachrichtenübermittlung zu ermöglichen).
• An der neuen Position muss sich mindestens ein Routing-Slave in Reichweite befinden.
• Der verschobene Knoten muss erkennen, dass er verschoben wurde. Dies ist nur möglich, wenn dieser Knoten eine unaufgeforderte Nachricht aussendet.

Hoffentlich hat Ihnen dies einen guten Einblick in die Erstellung eines stabilen und robusten Z-Wave Netzwerk.

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