Miten <tc>Z-Wave</tc> Ohjaimet & Laitteet toimivat

Miten Z-Wave Toimivatko ohjaimet ja laitteet?

Z-Wave on erittäin tehokas langaton kodin automaatiotekniikka. Verkkolaitteet kommunikoivat keskenään, minkä ansiosta voit hallita helposti kaikkia automatisoidun kotisi osa-alueita. Lämmitysjärjestelmääsi, turvajärjestelmiäsi ja valojasi voit ohjata milloin ja milloin haluat.

Z-Wave on myös erittäin monipuolinen, saatavilla on valtava valikoima laitteita, jotka täyttävät kaikki tarpeesi, ja voit tehdä järjestelmästäsi niin pienen tai suuren kuin haluat.

Z-Wave Laitteen perusteet

Z-Wave Protocol

The Z-Wave järjestelmässä on kolme kerrosta: radio-, verkko- ja sovelluskerros

Nämä kolme kerrosta toimivat yhdessä luodakseen vankan ja luotettavan verkon, joka mahdollistaa useiden solmujen ja laitteiden kommunikoinnin samanaikaisesti.

Suurimman osan tästä artikkelista keskitymme sovelluskerrokseen, joka määrittää, miten ja miksi kaksi solmua voivat kommunikoida keskenään.

Sisään Z-Wave terminologiassa ohjauslaitteita kutsutaan ohjaimiksi, raportointilaitteita antureiksi ja ohjattuja laitteita toimilaitteiksi. Vaikka niitä on satoja Z-Wave markkinoilla saatavilla olevista laitteista lähes kaikki voidaan luokitella johonkin näistä toimintoryhmistä:

  • Ohjaimet - laitteita, jotka ohjaavat muita Z-Wave laitteet
    • Kaukosäätimet - yleiskaukosäädin (infrapunalla) tai erillinen kaukosäädin Z-Wave Kaukosäädin, jossa on erityisnäppäimet verkkotoimintoja, ryhmä- ja/tai kohtausohjausta varten
    • USB-tikut ja IP-yhdyskäytävät, joiden avulla PC-ohjelmistot voivat käyttää Z-Wave verkkoja. Yhdyskäytävät mahdollistavat myös etäkäytön internetin kautta
  • Anturit - laitteet, jotka raportoivat tietoa lähettämällä digitaalista tai analogista signaalia
    • Analogiset anturit - mittaavat parametreja, kuten lämpötilaa, kosteutta ja kaasupitoisuutta
    • Digitaaliset anturit - oven/lasin rikkoutumistunnistin, liiketunnistin ja tulvavaroitus
  • Toimilaitteet - laitteet, jotka kytkevät digitaalisia (sähkökytkimellä päälle/pois) tai analogisia signaaleja (0 % … 100 % himmentimellä tai kaihtimien ohjauksella)
    • Sähkökytkimet - pistokemoduulit pistorasioihin tai suoraan perinteisten seinäkytkimien (digitaaliset) tilalle
    • Sähköhimmentimet - pistokemoduuleja tai perinteisten seinäkytkimien/himmentimien (analogisten) korvaajia
    • Moottorin ohjaus - oven, ikkunan, kaihtimen tai sälekaihtimen avaaminen tai sulkeminen (analoginen tai digitaalinen)
    • Sähköinen näyttö - antaa visuaalista palautetta tai hälytyksen, kuten sireenin, LCD paneeli jne. (digitaalinen)
    • Termostaattien säätimet - TRV:t (termostaattipatteriventtiilit) tai lattialämmityksen säätimet (analogiset tai digitaaliset)

Z-Wave offers a huge range of different devices

Z-Wave tarjoaa laajan valikoiman erilaisia ​​laitteita kaikenlaisiin sovelluksiin

Komentoluokat

Kaikki sisäinen viestintä Z-Wave verkosto on organisoitu seuraavasti:KomentoluokatKomentoluokat ovat laitteen tiettyyn toimintoon liittyvien komentojen ja vastausten ryhmiä.

Examples of different command classes

Esimerkkejä eri komentoluokista

Tavallista päälle/pois-kytkintä kutsutaan binäärikytkimeksi. Binäärikytkimen perustoiminto on kytkeä se päälle ja pois päältä. Z-Wave Järjestelmässä on myös mahdollista tietää kytkimen tila, joten tarvitaan myös tilan kyselytoiminto ja tilan raporttitoiminto.

Binäärikytkimen komentoluokka koostuu kolmesta eri funktiovastauksesta, komennosta tai raportista.

  • Binäärikytkin – SARJA: lähetetään ohjaimesta kytkimelle kytkimen kytkemiseksi päälle tai pois päältä
  • Binäärikytkin – SAADA: lähetetään ohjaimelta kytkimelle pyytämään raporttia kytkentätilasta
  • Binäärikytkin – RAPORTTI: lähetetään kytkimestä takaisin ohjaimeen vastauksena binäärikytkimelle – SAADA Komento.

Nämä kolme komentoa ja vastausta on ryhmitelty ja niitä kutsutaan komentoluokaksi 'Binary Switch'. Jos tietty Z-Wave laite tukee komentoluokkaa 'binary switch', sen pitäisi pystyä käsittelemään kaikkia näitä komentoja:

  • Ymmärtää SARJA komento ja aseta kytkin vastaavasti
  • Pystyy vastaanottamaan SAADA komento ja vastaa oikein muotoillulla raporttikomennolla

Komentoluokka - Perus

Komentoluokat edustavat tietyn yksikön toimintoja Z-Wave laite. Jokainen laitetyyppi tukee eri komentoluokkia – kytkimet, himmentimet, termostaatit jne. käyttävät kaikki eri komentoluokkia.

Varmistaakseen Z-Wave Jotta laitteet voivat kommunikoida keskenään, vaikka ne eivät tietäisi toisen laitteen tarkkaa toimintoa, on olemassa erityinen komentoluokka nimeltä "Perus".

'Perus'komentoluokka koostuu kahdesta komennosta ja yhdestä vastauksesta:

  • SARJA - aseta arvo väliltä 0 ja 255 (#0x00 …0xff)
  • SAADA - pyydä laitetta raportoimaan arvo
  • RAPORTTI - vastaus asiaan SAADA komento, joka raportoi arvon välillä 0–255 (0x00 … 0xff)

Ainutlaatuinen ominaisuus 'Perus'komentoluokan ominaisuutena on, että jokainen laite tulkitsee 'Perus'-komentoja laitteen ominaisuudesta riippuen.

Esimerkiksi:

  • Binäärikytkin kytkeytyy päälle, kun se vastaanottaa arvon 255, ja pois päältä, kun se vastaanottaa arvon 0.
  • Termostaatti voi siirtyä mukavuuslämpötilatilaan, kun se vastaanottaa arvon = 0, ja energiansäästötilaan, kun se vastaanottaa minkä tahansa muun arvon.
  • Lämpötila-anturi antaa perusraportin ja lähettää kokonaislukuisen lämpötila-arvon
  • Ovianturi lähettää joko arvon 0, jos ovi on kiinni, tai arvon 255, kun ovi on auki.

Basic Command Class

Peruskomentoluokka

Peruskomentoluokka on kaikkien luokka-arvojen pienin yhteinen nimittäjä. Z-Wave laitteita. Jokainen Z-Wave laite tukee 'Perus'komentoluokka.

Laiteluokat

Jotta eri laitteiden välinen yhteentoimivuus olisi mahdollista Z-Wave eri valmistajien laitteissa, jokaisen laitteen on sisällettävä tiettyjä tarkasti määriteltyjä toimintoja, jotka ylittävät "Perus'komentoluokka.

Näitä vaatimuksia kutsutaan ns.LaiteluokatLaiteluokka viittaa tyypilliseen laitteeseen ja määrittää, mitä komentoluokkia sen on pakko tukea.

Laiteluokat on järjestetty kolmikerroksiseen hierarkiaan:

  • Jokaisen laitteen on kuuluttava peruslaiteluokkaan
  • Laitteita voidaan määritellä tarkemmin määrittämällä ne yleiseen laiteluokkaan
  • Lisätoimintoja voidaan määrittää määrittämällä laite tiettyyn laiteluokkaan

Peruslaiteluokka

'PerusLaiteluokka määrittelee laitteen yksinkertaisesti ohjaimeksi, orjaksi tai reititysorjaksi. Näin ollen jokainen laite kuuluu yhteen peruslaiteluokkaan.

Yleinen laiteluokka

'YleinenLaiteluokka määrittää perustoiminnot, joita laitteet tukevat ohjaimena tai orjana.NykyinenYleinenLaiteluokat ovat:

  • Yleinen ohjain (GENERIC_CONTROLLER)
  • Staattinen ohjain (STATIC_CONTROLLER)
  • Binäärikytkin (BINARY_SWITCH)
  • Monitasokytkin (MULTI_LEVEL_SWITCH)
  • Binäärianturi (BINARY_SENSOR)
  • Monitasoanturi (MULTILEVEL_SENSOR)
  • Mittari (MITTARI)
  • Syöttöohjain (ENTRY_CONTROL)
  • Termostaatti (TERMOSTAATTI)
  • Ikkunaverhojen ohjain (IKKUNAPEITTEET)

Tietty laiteluokka

':n määrittäminenSpesifinenlaiteluokka a:lle Z-Wave laite mahdollistaa sen toimintojensa tarkemman määrittämisen. Jokainen 'Yleinen' laiteluokka viittaa useisiin tiettyihin laiteluokkiin. Voit päättää määrittää tietyn laiteluokan, mutta se on järkevää vain, jos laite todella tukee kaikkia ' :n toimintoja.Spesifinen'laiteluokka.

'SpesifinenLaiteluokkiin kuuluvat:

  • Alennustermostaatti (SETBACK_THERMOSTAT) - yleisen laiteluokan ”Termostaatti” tietty laiteluokka
  • Monitasoinen virtakytkin (MULTILEVEL_POWER_SWITCH) - yleisen laiteluokan Monitasoinen kytkin tietty laiteluokka

Siinä tapauksessa, että Z-Wave laite on liitetty 'Spesifinen' laiteluokka, sen on tuettava joukkoa komentoluokkia tämän ' funktioinaSpesifinen'laiteluokka.

Näitä pakollisia komentoluokkia kutsutaan nimellä 'Pakolliset komentoluokatja ovat yksilöllisiä tietyille yleisille ja erityisille laiteluokille.

Pakollisten laiteluokkien lisäksi Z-Wave laitteet voivat tukea myös muita valinnaisia ​​komentoluokkia.

A Z-Wave valmistaja voi toteuttaa rajoittamattoman määrän valinnaisia ​​laiteluokkia. Jos nämä laiteluokat kuitenkin toteutetaan, Z-Wave standardi määrittelee, miten näitä komentoja ja funktioita tuetaan.

Command Class option

Valinnaisesti suositellut ja pakolliset komentoluokat laiteluokan sisällä

'Perus', 'Yleinen' ja, jos saatavilla, 'SpesifinenLaite ilmoittaa laiteluokat aikana Sisällyttäminen, käyttäen 'solmutietokehystä'.

Laiteluokkien lisäksi solmutietokehys ilmoittaa myös kaikki sisällytetyn laitteen valinnaiset komentoluokat. Tämän ilmoituksen avulla ohjain voi ohjata ja käyttää sisällytettyä laitetta. Z-Wave laite sen toiminnallisuuden mukaan.

Different Implementation of a Device Class "Binary Power Switch" by different vendors

Eri toimittajien erilaiset toteutukset laiteluokasta "Binary Power Switch"

A Z-Wave laite toimii ohjeiden mukaisesti Z-Wave standardi, jos:

  • Se kuuluu 'Perusja 'Yleinen'laiteluokka, ja pystyy raportoimaan nämä luokat pyynnöstä käyttämällä solmutietokehystä
  • Se tukee kaikkia'Pakollinen'komentoluokat
    • 'Perus' ja 'Yleinen'komentoluokat - komentojen ja raporttien lähettäminen sekä komentojen hyväksyminen ja suorittaminen määrityksen mukaisesti
    • 'Spesifinen'laiteluokka (jos valittu) - kaikki lisä'PakollinenTämän tietyn laiteluokan komentoluokkien on oltava tuettuja
  • Jos valinnaisia ​​komentoluokkia toteutetaan, nämä komentoluokat on ilmoitettava pyynnöstä solmutietokehyksessä ja niitä on tuettava standardin mukaisesti. Z-Wave komentoluokan määritykset.

Z-Wave määrittelee laajan valikoiman komentoluokkia, jotka kattavat lähes kaikki kodin automaation ja ohjauksen osa-alueet. Valmistajat saattavat kuitenkin haluta toteuttaa lisätoimintoja, joita ei ole jo määritelty komentoluokan määrityksessä.

Komentoluokka 'Omistusoikeudellinen toiminto' on määritelty kattamaan nämä tarpeet. 'Omistusoikeudellinen toiminto' antaisi valmistajalle mahdollisuuden toteuttaa tiettyjä toimintoja, joita voivat sitten käyttää vain muut tätä patentoitua toimintoa tukevat laitteet.

':n käyttöOmistusoikeudellinen toiminto'on hyväksynnän alainen Z-Wave alliance-sertifiointiviranomainen ja se vaatii laajan dokumentaation. Tähän mennessä hyvin harvat laitteet hyödyntävät tätä toimintoa. Tyypillisesti uudet vaatimukset johtavat ennemmin tai myöhemmin olemassa olevan standardin muutokseen, jolloin tästä toiminnosta tulee osa virallista standardia ja kaikki suljetut laajennukset vanhenevat.

Laitteiden valinta - Ohjaimet

Laitteiden valinta perustuu aina verkon haluttuun toiminnallisuuteen. Verkko koostuu aina joko keskitetystä kaukosäätimestä tai keskitetystä staattisesta (kiinteässä paikassa) yhdyskäytävästä, esimerkiksi IP-yhdyskäytävästä tai tietokoneella olevasta ohjelmistosta.

Luotettavan toiminnan takaamiseksi on suositeltavaa käyttää staattista ohjainta. Z-Wave verkon asennus.

Kaukosäätimen (mobiililaitteen) käyttäminen ainoana ohjaimena Z-Wave verkkoa ei suositella, ellei:

  • Ohjattavia laitteita on vain muutama (alle kymmenen)
  • Verkossa ei ole paristokäyttöisiä laitteita
  • Ei tarvita aikasidonnaisia ​​toimintoja, kuten kaihtimien sulkemista tiettyyn kellonaikaan

Laitteiden valinta - Orjat

Kannettavat himmentimet ja kytkimet, joita kutsutaan myös "älypistokkeiksi" tai "pistorasioiksi", on helppo valita. Sinun tarvitsee vain tarkistaa, että laitteen suurin kytkentäkapasiteetti (kuormitus) sopii laitteellesi.

Seinäkytkimien valinta perustuu yleensä esteettiseen muotoiluun, jotta ne täydentävät olemassa olevia kytkimiä tai sisustusta. Useimmilla kytkimillä on sama alan standardin mukainen muotoilu kuin muilla pistorasioilla, seinäkytkimillä, antenneilla, puhelinpistokkeilla ja... Ethernet pistorasiat.

On myös mahdollista muuttaa olemassa olevat "vakiokytkimet" Z-Wave kytkimet asentamalla erityinen sisäosa. Tarkista kuitenkin taustarasian syvyys ennen ostamista.

Z-Wave – Energiansäästön tulevaisuus kotona

Z-Wave Kotiautomaatio tarjoaa sinulle valtavan määrän vaihtoehtoja järjestelmän personointiin, jotta se tekee juuri sen, mitä tarvitset.

Ja käyttämällä keskitettyä staattista ohjainta, kuten VERAvoit helposti esiohjelmoida kaikki nämä ohjeet. VERA ohjaa lamppumoduuleja, termostaatteja, seinään upotettuja valokytkimiä, jatkojohtoja, hälytysantureita, autotallin ovenavaajia, kaihtimia ja kotiteatteriratkaisuja.

Järjestelmä voi automaattisesti vaihtaa lämmitystä ja valaistusta, kun menet töihin, tai voit lähteä lomalle miettimättä, "jätinkö kylpyhuoneen valon päälle?" tai "säädinkö termostaatin pienemmälle?".

Z-Wave on uskomattoman monipuolinen teknologia, jota useat valmistajat tukevat. Aloittaminen Z-Wave järjestelmä tänään, voit olla varma, että se laajenee muuttuvien tarpeidesi mukana ja tarjoaa sinulle erinomaista palvelua monien vuosien ajan. Lisätietoja aiheesta Z-Wave etuja on saatavilla Mikä on Z-Wave.

Vesternet on Euroopan johtava kodin automaatioon erikoistunut yritys, joka tarjoaa laajimman valikoiman Z-Wave tuotteita.