Comment <tc>Z-Wave</tc> Contrôleurs & Les appareils fonctionnent

Comment faire Z-Wave Les contrôleurs et les appareils fonctionnent-ils ?

Z-Wave est une technologie domotique sans fil très performante. Les appareils du réseau communiquent entre eux, vous permettant de gérer facilement tous les aspects de votre maison automatisée. Votre système de chauffage, vos systèmes de sécurité et vos lumières peuvent être contrôlés à votre guise.

Z-Wave est également très polyvalent, il existe une vaste gamme d'appareils disponibles qui peuvent répondre à tous vos besoins, et vous pouvez rendre votre système aussi petit ou aussi grand que vous le souhaitez.

Z-Wave Principes de base de l'appareil

Z-Wave Protocol

Le Z-Wave le système comporte trois couches : radio, réseau et une couche application

Ces trois couches fonctionnent ensemble pour créer un réseau robuste et fiable qui permet à de nombreux nœuds et appareils de communiquer entre eux simultanément.

Pendant la majeure partie de cet article, nous nous concentrerons sur la couche application, qui spécifie comment et pourquoi deux nœuds peuvent communiquer entre eux.

Dans Z-Wave Les dispositifs de contrôle sont appelés contrôleurs, les dispositifs de rapport sont appelés capteurs et les dispositifs contrôlés sont appelés actionneurs. Bien qu'il existe des centaines de Z-Wave appareils disponibles sur le marché, presque tous peuvent être classés dans l'un de ces groupes de fonctions :

  • Contrôleurs - des appareils qui contrôlent d'autres Z-Wave appareils
    • Télécommandes - télécommande universelle (avec IR) ou dédiée Z-Wave Télécommande avec touches spéciales pour les fonctions réseau, le contrôle de groupe et/ou de scène
    • Clés USB et passerelles IP pour permettre l'accès aux logiciels PC Z-Wave réseaux. Les passerelles permettent également l'accès à distance via Internet
  • Capteurs - des appareils qui transmettent des informations en envoyant un signal numérique ou analogique
    • Capteurs analogiques - mesurent des paramètres tels que la température, l'humidité et la concentration de gaz
    • Capteurs numériques - bris de porte/vitre, détecteur de mouvement et avertissement d'inondation
  • Actionneurs - appareils qui commutent des signaux numériques (marche/arrêt pour un interrupteur électrique) ou analogiques (0 % … 100 % pour un variateur ou une commande de store)
    • Interrupteurs électriques - modules enfichables pour prises murales ou remplacements directs des interrupteurs muraux traditionnels (numériques)
    • Variateurs électriques - modules enfichables ou remplacements pour interrupteurs/variateurs muraux traditionnels (analogiques)
    • Contrôle moteur - ouvrir ou fermer une porte, une fenêtre ou un store ou un store vénitien (analogique ou numérique)
    • Affichage électrique - fournit un retour visuel ou une alerte telle qu'une sirène, LCD panneau, etc. (numérique)
    • Contrôles de thermostats - TRV (Thermostat Radiator Valves) ou contrôles de chauffage par le sol (analogiques ou numériques)

Z-Wave offers a huge range of different devices

Z-Wave propose une vaste gamme d'appareils différents pour tous types d'applications

Classes de commandement

Toutes les communications au sein du Z-Wave le réseau est organisé en «Classes de commandementLes classes de commandes sont des groupes de commandes et de réponses liées à une certaine fonction d'un périphérique.

Examples of different command classes

Exemples de différentes classes de commandes

Un interrupteur marche/arrêt classique est appelé interrupteur binaire. La fonction de base d'un interrupteur binaire est d'allumer et d'éteindre. Avec un Z-Wave système, il est également possible de connaître l'état du commutateur, par conséquent une fonction de demande d'état et une fonction de rapport d'état sont également nécessaires.

La classe de commande pour un commutateur binaire se compose de trois réponses de fonction, commandes ou rapports différents.

  • Commutateur binaire – ENSEMBLE: envoyé depuis un contrôleur vers le commutateur pour allumer ou éteindre le commutateur
  • Commutateur binaire – OBTENIR: envoyé du contrôleur au commutateur pour demander un rapport sur l'état de commutation
  • Commutateur binaire – RAPPORT: envoyé du commutateur au contrôleur en réponse au commutateur binaire – OBTENIR Commande.

Ces trois commandes et réponses sont regroupées et désignées sous le nom de classe de commandes « Commutateur binaire ». Si une certaine Z-Wave l'appareil prend en charge la classe de commande « commutateur binaire », il devrait être capable de gérer toutes ces commandes :

  • Comprend le ENSEMBLE commandez et réglez le commutateur en conséquence
  • Capable de recevoir un OBTENIR commandez et répondez avec une commande de rapport correctement formatée

La classe de commandement - Basique

Les classes de commandes représentent les fonctions d'un certain Z-Wave appareil. Chaque type d'appareil prend en charge différentes classes de commandes : les interrupteurs, les variateurs, les thermostats, etc. utilisent tous des classes de commandes différentes.

Pour assurer Z-Wave Les appareils peuvent communiquer entre eux même lorsqu'ils ne connaissent pas la fonction spécifique de l'autre appareil. Il existe une classe de commande spéciale appelée «Basique".

Le 'Basique' La classe de commande se compose de deux commandes et d'une réponse :

  • ENSEMBLE - définir une valeur entre 0 et 255 (#0x00 …0xff)
  • OBTENIR - demander à l'appareil de signaler une valeur
  • RAPPORT - réponse à la OBTENIR commande, signalant une valeur comprise entre 0 et 255 (0x00 … 0xff)

La particularité du «Basique' la classe de commande est que chaque appareil interprète le 'Basique' commandes en fonction des fonctionnalités spécifiques de cet appareil.

Par exemple:

  • Un commutateur binaire s'allumera lorsqu'il recevra une valeur de 255 et s'éteindra lorsqu'il recevra une valeur de 0
  • Un thermostat peut passer en mode de température « confort » lorsqu'il reçoit une valeur = 0 et en mode « économie d'énergie » pour toute autre valeur
  • Un capteur de température émettra un rapport de base et enverra une valeur de température entière
  • Un capteur de porte enverra soit une valeur = 0 si la porte est fermée, soit un 255 lorsque la porte est ouverte

Basic Command Class

Classe de commandement de base

La classe de commande de base est le plus petit dénominateur commun de toutes Z-Wave appareils. Chaque Z-Wave l'appareil prend en charge le 'Basique' classe de commande.

Classes d'appareils

Pour permettre l'interopérabilité entre différents Z-Wave appareils de différents fabricants, chaque appareil doit inclure certaines fonctions bien définies au-delà du «Basique' classe de commande.

Ces exigences sont appelées «Classes d'appareils'. Une classe de périphérique fait référence à un périphérique typique et définit les classes de commandes qu'il doit obligatoirement prendre en charge.

Les classes d'appareils sont organisées selon une hiérarchie à trois niveaux :

  • Chaque appareil doit appartenir à une classe d'appareils de base
  • Les périphériques peuvent être spécifiés plus en détail en les affectant à une classe de périphériques générique
  • D'autres fonctionnalités peuvent être définies en attribuant l'appareil à une classe d'appareil spécifique

Classe d'appareil de base

Le 'BasiqueLa classe de périphérique définit simplement un périphérique comme contrôleur, esclave ou esclave de routage. Par conséquent, chaque périphérique appartient à une classe de périphérique de base.

Classe de dispositif générique

Le 'Générique« La classe de périphérique définit la fonctionnalité de base que les périphériques prendront en charge en tant que contrôleur ou esclave.Actuel 'GénériqueLes classes d'appareils sont :

  • Contrôleur général (GENERIC_CONTROLLER)
  • Contrôleur statique (STATIC_CONTROLLER)
  • Commutateur binaire (BINARY_SWITCH)
  • Commutateur multi-niveaux (MULTI_LEVEL_SWITCH)
  • Capteur binaire (BINARY_SENSOR)
  • Capteur multiniveau (MULTILEVEL_SENSOR)
  • Mètre (METER)
  • Contrôleur d'entrée (ENTRY_CONTROL)
  • Thermostat (THERMOSTAT)
  • Contrôleur de store de fenêtre (WINDOW_COVERING)

Classe d'appareil spécifique

Attribution d'un 'Spécifique' classe de périphérique à un Z-Wave L'appareil permet de préciser davantage ses fonctionnalités. ChaqueGénérique« La classe d'appareils fait référence à un certain nombre de classes d'appareils spécifiques. Vous pouvez décider d'attribuer une classe d'appareil spécifique, mais cela n'a de sens que si l'appareil prend réellement en charge toutes les fonctions d'une classe. »Spécifique' classe d'appareil.

'SpécifiqueLes classes d'appareils incluent :

  • Thermostat de recul (SETBACK_THERMOSTAT) - classe d'appareil spécifique de la classe d'appareil générique « Thermostat »
  • Interrupteur d'alimentation multiniveau (MULTILEVEL_POWER_SWITCH) - classe d'appareil spécifique de la classe d'appareil générique Interrupteur multiniveau

Au cas où le Z-Wave l'appareil est attribué à un 'Spécifique' classe de périphérique, il est nécessaire de prendre en charge un ensemble de classes de commandes en tant que fonctions de ceci 'Spécifique' classe d'appareil.

Ces classes de commandes requises sont appelées «Cours de commandement obligatoires« et sont spécifiques à des classes d'appareils génériques et spécifiques.

Au-delà des classes d’appareils obligatoires, Z-Wave les appareils peuvent prendre en charge d'autres classes de commandes facultatives.

UN Z-Wave Le fabricant est autorisé à implémenter un nombre illimité de classes d'appareils optionnelles. Cependant, si ces classes sont implémentées, Z-Wave la norme définit comment ces commandes et fonctions doivent être prises en charge.

Command Class option

Classes de commandes facultatives, recommandées et obligatoires au sein d'une classe de périphérique

Le 'Basique', 'Générique« et, si disponible, »Spécifique« Les classes d'appareils sont annoncées par l'appareil pendant Inclusion, en utilisant un « Node Information Frame ».

Outre les classes de périphériques, la trame d'information du nœud annonce également toutes les classes de commandes optionnelles du périphérique inclus. Grâce à cette annonce, un contrôleur peut contrôler et utiliser un périphérique inclus. Z-Wave appareil en fonction de sa fonctionnalité.

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

Différentes implémentations d'une classe de périphérique « Commutateur d'alimentation binaire » par différents fournisseurs

UN Z-Wave l'appareil fonctionne selon le Z-Wave norme si :

  • Il appartient à un 'Basique' et un 'Générique' classe de périphérique, et est capable de signaler ces classes sur demande à l'aide d'un cadre d'informations de nœud
  • Il prend en charge tous les 'Obligatoire' classes de commande
    • 'Basique' et 'Générique' classes de commande - envoi de commandes et de rapports ainsi qu'acceptation et exécution de commandes conformément à la spécification
    • 'Spécifique« classe d'appareil (si sélectionnée) - toutes les options supplémentaires »Obligatoire' les classes de commandes de cette classe de périphérique spécifique doivent être prises en charge
  • Dans le cas où des classes de commandes facultatives sont implémentées, ces classes de commandes doivent être annoncées dans le cadre d'informations du nœud sur demande et doivent être prises en charge conformément à la Z-Wave spécifications de classe de commande.

Z-Wave définit une grande variété de classes de commandes couvrant presque tous les aspects de la domotique et du contrôle domotique. Néanmoins, les fabricants peuvent souhaiter implémenter des fonctionnalités supplémentaires non définies dans une spécification de classe de commandes.

La classe de commande 'Fonction propriétaire' est défini pour couvrir ces besoins. Un 'Fonction propriétaire« permettrait à un fabricant de mettre en œuvre des fonctions spécifiques qui ne peuvent ensuite être utilisées que par d'autres appareils prenant en charge cette fonction propriétaire.

L'utilisation d'un 'Fonction propriétaire" est soumis à l'approbation du Z-Wave L'autorité de certification de l'alliance requiert une documentation complète. Jusqu'à présent, très peu d'appareils utilisent cette fonctionnalité. Généralement, de nouvelles exigences entraînent tôt ou tard une modification de la norme existante, ce qui rend cette fonctionnalité officielle et rend obsolètes les extensions propriétaires.

Sélection des appareils - Contrôleurs

Le choix des appareils dépend toujours des fonctionnalités souhaitées du réseau. Un réseau est toujours constitué soit d'une télécommande centralisée, soit d'une passerelle statique centrale (à emplacement fixe), par exemple une passerelle IP ou un logiciel sur PC.

Il est recommandé d'utiliser un contrôleur statique pour une fiabilité Z-Wave installation de réseau.

Utiliser une télécommande (mobile) comme seul contrôleur pour un Z-Wave le réseau n'est pas recommandé sauf si :

  • Il n'y a que quelques appareils à contrôler (moins de dix)
  • Aucun appareil fonctionnant sur batterie n'est connecté au réseau
  • Aucune fonction dépendante du temps, comme la fermeture des stores à une certaine heure de la journée, n'est requise.

Sélection des appareils - Esclaves

Les variateurs et interrupteurs portables, aussi appelés « prises connectées » ou « prises murales », sont faciles à choisir. Il suffit de vérifier que la capacité de commutation maximale (charge) de l'appareil est adaptée à votre appareil.

Le choix des interrupteurs muraux repose généralement sur leur esthétique, afin qu'ils s'harmonisent avec les interrupteurs ou la décoration existants. La plupart des interrupteurs ont le même design standard que les autres prises murales, interrupteurs muraux, antennes, prises téléphoniques, etc. Ethernet points de vente.

Il est également possible de transformer les commutateurs « standard » existants en Z-Wave Interrupteurs en installant un insert spécial. Vérifiez toutefois la profondeur du boîtier arrière avant l'achat.

Z-Wave – L’avenir des économies d’énergie à la maison

Z-Wave La domotique vous offre un monde d'options pour personnaliser votre système afin qu'il fasse ce dont vous avez besoin.

Et en utilisant un contrôleur statique central tel que le VÉRA, vous pouvez facilement préprogrammer toutes ces instructions. VERA contrôle les modules d'éclairage, les thermostats, les interrupteurs muraux, les multiprises, les capteurs d'alarme, les ouvre-portes de garage, les stores et les solutions de cinéma maison.

Le système peut modifier automatiquement le chauffage et l'éclairage lorsque vous allez au travail, ou vous pouvez partir en vacances sans vous demander : « Ai-je laissé la lumière de la salle de bain allumée ? » ou « Ai-je baissé le thermostat ? »

Z-Wave est une technologie incroyablement polyvalente soutenue par de nombreux fabricants. Démarrer une Z-Wave Avec notre système actuel, vous pouvez être sûr qu'il évoluera avec vos besoins et continuera à vous offrir un service exceptionnel pendant de nombreuses années. Plus d'informations sur Z-Wave avantages est disponible dans Qu'est-ce que Z-Wave.

Vesternet est le spécialiste européen leader de la domotique, offrant la plus large gamme de Z-Wave produits.