Como <tc>Z-Wave</tc> Controladores & Os dispositivos funcionam

Como Z-Wave Controladores e dispositivos funcionam?

Z-Wave É uma tecnologia de automação residencial sem fio muito eficiente. Os dispositivos da rede comunicam-se entre si, permitindo que você gerencie facilmente todos os aspectos da sua casa automatizada. Seu sistema de aquecimento, sistemas de segurança e luzes podem ser controlados quando e como você desejar.

Z-Wave Além disso, é muito versátil, existe uma enorme variedade de dispositivos disponíveis que podem atender a qualquer necessidade que você possa ter, e você pode personalizar seu sistema para que seja tão pequeno ou tão grande quanto desejar.

Z-Wave Noções básicas sobre dispositivos

Z-Wave Protocol

O Z-Wave O sistema possui três camadas: rádio, rede e aplicação.

Essas três camadas trabalham juntas para criar uma rede robusta e confiável que permite que inúmeros nós e dispositivos se comuniquem entre si simultaneamente.

Na maior parte deste artigo, vamos nos concentrar na camada de aplicação, que especifica como e por que dois nós podem se comunicar entre si.

Em Z-Wave Na terminologia utilizada, os dispositivos de controle são chamados de controladores, os dispositivos de reporte são chamados de sensores e os dispositivos controlados são chamados de atuadores. Embora existam centenas de Z-Wave Dos dispositivos disponíveis no mercado, quase todos podem ser categorizados em um destes grupos funcionais:

  • Controladores - dispositivos que controlam outros Z-Wave dispositivos
    • Controles remotos - controle remoto universal (com infravermelho) ou dedicado. Z-Wave Controle remoto com teclas especiais para funções de rede, controle de grupo e/ou de cenas.
    • Dispositivos USB e gateways IP permitem que o software do PC acesse Z-Wave redes. Os gateways também permitem acesso remoto via internet.
  • Sensores - Dispositivos que transmitem informações enviando um sinal digital ou analógico.
    • Sensores analógicos - medem parâmetros como temperatura, umidade e concentração de gás.
    • Sensores digitais - detecção de quebra de porta/vidro, detecção de movimento e alerta de inundação.
  • Atuadores - Dispositivos que comutam sinais digitais (ligado/desligado, no caso de um interruptor elétrico) ou analógicos (0% a 100%, no caso de um dimmer ou controle de persianas).
    • Interruptores elétricos - módulos plug-in para tomadas de parede ou substitutos diretos para interruptores de parede tradicionais (digitais)
    • Dimmer elétrico - módulos plug-in ou substitutos para interruptores/dimmers de parede tradicionais (analógicos)
    • Controle do motor - abre ou fecha uma porta, janela, persiana ou veneziana (analógico ou digital)
    • Visor elétrico - fornece feedback visual ou um alerta, como uma sirene. LCD painel, etc (digital)
    • Controles de termostato - válvulas termostáticas para radiadores (TRVs) ou controles de aquecimento de piso (analógicos ou digitais)

Z-Wave offers a huge range of different devices

Z-Wave Oferece uma enorme variedade de dispositivos diferentes para todos os tipos de aplicação.

Classes de comando

Toda a comunicação dentro do Z-Wave A rede está organizada em 'Classes de comandoClasses de comando são grupos de comandos e respostas relacionados a uma determinada função de um dispositivo.

Examples of different command classes

Exemplos de diferentes classes de comando

Um interruptor liga/desliga comum é chamado de interruptor binário. A função básica de um interruptor binário é ser ligado e desligado. Z-Wave No sistema, também é possível conhecer o status do switch; portanto, são necessárias uma função de solicitação de status e uma função de relatório de status.

A classe de comando para uma chave binária consiste em três funções diferentes: respostas, comandos ou relatórios.

  • Interruptor binário – DEFINIR: enviado de um controlador para o interruptor para ligá-lo ou desligá-lo
  • Interruptor binário – PEGAR: enviado do controlador para o interruptor para solicitar um relatório sobre o estado de comutação
  • Interruptor binário – RELATÓRIO: enviado do interruptor de volta para o controlador como resposta ao interruptor binário – PEGAR Comando.

Esses três comandos e respostas são agrupados e denominados classe de comando 'Interruptor Binário'. Se um determinado Z-Wave O dispositivo suporta a classe de comando 'interruptor binário', portanto, deve ser capaz de lidar com todos esses comandos:

  • Entende o DEFINIR comando e ajuste o interruptor de acordo.
  • Capaz de receber um PEGAR comando e resposta com um relatório formatado corretamente.

Classe de Comando - Básico

As classes de comando representam as funções de um determinado comando. Z-Wave Dispositivo. Cada tipo de dispositivo suporta diferentes classes de comando - interruptores, dimmers, termostatos etc., todos usam classes de comando diferentes.

Para garantir Z-Wave Os dispositivos podem se comunicar entre si mesmo quando não conhecem a função específica um do outro, existe uma classe de comando especial chamada “Básico”.

O 'BásicoA classe de comando consiste em dois comandos e uma resposta:

  • DEFINIR - Defina um valor entre 0 e 255 (#0x00 …0xff)
  • PEGAR - peça ao dispositivo para reportar um valor
  • RELATÓRIO - resposta ao PEGAR comando, relatando um valor entre 0 e 255 (0x00 … 0xff)

A característica única do 'Básico'A classe de comando é aquela que cada dispositivo interpreta como 'Básico' comandos dependendo da funcionalidade específica desse dispositivo.

Por exemplo:

  • Um interruptor binário será ativado ao receber o valor 255 e desativado ao receber o valor 0.
  • Um termostato pode entrar no modo de temperatura "conveniência" quando o valor recebido for igual a 0 e no modo de "economia de energia" para qualquer outro valor.
  • Um sensor de temperatura emitirá um relatório básico e enviará um valor inteiro de temperatura.
  • Um sensor de porta enviará um valor igual a 0 caso a porta esteja fechada ou 255 quando a porta estiver aberta.

Basic Command Class

Classe de Comando Básico

A classe de comando básica é o denominador comum mais baixo de todas. Z-Wave dispositivos. Todos Z-Wave O dispositivo suporta o 'Básico' classe de comando.

Classes de dispositivos

Para permitir a interoperabilidade entre diferentes Z-Wave Dispositivos de diferentes fabricantes, cada dispositivo deve incluir certas funções bem definidas que vão além do 'Básico' classe de comando.

Esses requisitos são chamados de 'Classes de dispositivosUma classe de dispositivo refere-se a um dispositivo típico e define quais classes de comando são obrigatórias para que ele as suporte.

As classes de dispositivos são organizadas em uma hierarquia de três camadas:

  • Todo dispositivo deve pertencer a uma classe básica de dispositivos.
  • Os dispositivos podem ser ainda mais especificados atribuindo-os a uma classe de dispositivo genérica.
  • Funcionalidades adicionais podem ser definidas atribuindo o dispositivo a uma classe de dispositivo específica.

Classe de dispositivo básico

O 'BásicoA classe de dispositivo simplesmente define um dispositivo como Controlador, Escravo ou Escravo de Roteamento. Portanto, todo dispositivo pertence a uma classe de dispositivo básica.

Classe de dispositivo genérico

O 'GenéricoA classe de dispositivo define a funcionalidade básica que os dispositivos suportarão como controlador ou escravo.Atual 'GenéricoAs classes de dispositivos são:

  • Controlador geral (GENERIC_CONTROLLER)
  • Controlador estático (STATIC_CONTROLLER)
  • Interruptor binário (BINARY_SWITCH)
  • Interruptor multinível (MULTI_LEVEL_SWITCH)
  • Sensor binário (BINARY_SENSOR)
  • Sensor multinível (MULTILEVEL_SENSOR)
  • Medidor (METER)
  • Controlador de entrada (ENTRY_CONTROL)
  • Termostato (TERMOSTATO)
  • Controlador de persiana (WINDOW_COVERING)

Classe de dispositivo específica

Atribuir um 'Específico' classe de dispositivo para um Z-Wave O dispositivo permite especificar ainda mais sua funcionalidade. Cada 'Genérico'Classe de dispositivo' refere-se a uma série de classes de dispositivos específicas. Você pode optar por atribuir uma classe de dispositivo específica, porém, isso só faz sentido se o dispositivo realmente suportar todas as funções de uma classe de dispositivo.Específico' classe de dispositivo.

'EspecíficoAs classes de dispositivos incluem:

  • Termostato programável (SETBACK_THERMOSTAT) - classe de dispositivo específica da classe de dispositivo genérica "Termostato"
  • Interruptor de alimentação multinível (MULTILEVEL_POWER_SWITCH) - classe de dispositivo específica da classe de dispositivo genérica Interruptor de vários níveis

Caso o Z-Wave O dispositivo é atribuído a um 'Específico'classe de dispositivo, é necessário suportar um conjunto de classes de comando como funções desta 'Específico' classe de dispositivo.

Essas classes de comando necessárias são chamadas de 'Aulas de Comando Obrigatóriase são individuais para classes de dispositivos genéricas e específicas.

Além das classes de dispositivos obrigatórias, Z-Wave Os dispositivos podem suportar outras classes de comandos opcionais.

UM Z-Wave O fabricante tem permissão para implementar um número ilimitado de classes de dispositivos opcionais. No entanto, se essas classes de dispositivos forem implementadas, o Z-Wave O padrão define como esses comandos e funções devem ser suportados.

Command Class option

Opcionalmente, classes de comando recomendadas e obrigatórias dentro de uma classe de dispositivo.

O 'Básico', 'Genérico'e, se disponível,'Específico'As classes de dispositivos são anunciadas pelo dispositivo durante Inclusão, usando um 'Quadro de Informação de Nó'.

Além das classes de dispositivos, o quadro de informações do nó também anuncia todas as classes de comando opcionais do dispositivo incluído. Com esse anúncio, um controlador pode controlar e usar um dispositivo incluído. Z-Wave dispositivo de acordo com sua funcionalidade.

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

Implementações diferentes de uma classe de dispositivo "Interruptor de alimentação binário" por diferentes fornecedores.

UM Z-Wave O dispositivo funciona de acordo com o Z-Wave padrão se:

  • Pertence a um(a) 'Básico' e um 'Genérico'classe do dispositivo', e é capaz de relatar essas classes mediante solicitação usando um Quadro de Informações do Nó.
  • Suporta todos os 'Obrigatório' classes de comando
    • 'Básico' e 'Genérico'Classes de comando - envio de comandos e relatórios, bem como aceitação e execução de comandos de acordo com a especificação'
    • 'Específico' Classe do dispositivo (se selecionada) - todos os adicionais 'ObrigatórioAs classes de comando desta classe de dispositivo específica devem ser suportadas.
  • Caso sejam implementadas classes de comando opcionais, essas classes de comando precisam ser anunciadas no Node Information Frame mediante solicitação e precisam ser suportadas de acordo com o Z-Wave Especificações da classe de comando.

Z-Wave Define uma ampla variedade de classes de comando que abrangem quase todos os aspectos da automação e controle residencial. No entanto, os fabricantes podem desejar implementar funcionalidades adicionais que não estejam definidas na especificação de uma classe de comando.

A classe de comando 'Função proprietária'é definido para atender a essas necessidades. Um 'Função proprietária'Permitiria a um fabricante implementar funções específicas que só poderiam ser usadas por outros dispositivos que suportassem essa função proprietária.'

O uso de um 'Função proprietária'está sujeito à aprovação do Z-Wave A certificação por aliança exige documentação extensa. Até o momento, poucos dispositivos utilizam essa função. Normalmente, novos requisitos resultam, mais cedo ou mais tarde, em uma alteração do padrão existente, o que torna essa função parte do padrão oficial e quaisquer extensões proprietárias se tornam obsoletas.

Seleção de dispositivos - Controladores

A seleção dos dispositivos é sempre baseada na funcionalidade desejada da rede. Uma rede consiste sempre em um controle remoto central ou em um gateway central estático (localizado em um ponto fixo), como por exemplo, um gateway IP ou um software instalado em um computador.

Recomenda-se o uso de um controlador estático para maior confiabilidade. Z-Wave Instalação de rede.

Utilizar um controle remoto (móvel) como único controlador para um Z-Wave A rede não é recomendada a menos que:

  • Há apenas alguns dispositivos para controlar (menos de dez).
  • Não há dispositivos alimentados por bateria na rede.
  • Não são necessárias funções dependentes do tempo, como fechar as persianas em um determinado horário do dia.

Seleção de dispositivos - Escravos

Interruptores e dimmers portáteis, também chamados de "tomadas inteligentes" ou "adaptadores de tomada", são fáceis de escolher. Basta verificar se a capacidade máxima de comutação (carga) do dispositivo é adequada para o seu aparelho.

A escolha de interruptores de parede geralmente se baseia no design estético, para que complementem os interruptores ou a decoração existentes. A maioria dos interruptores possui o mesmo design padrão da indústria que outras tomadas, interruptores de parede, antenas, conectores de telefone e outros acessórios. Ethernet pontos de venda.

Também é possível transformar interruptores 'padrão' existentes em Z-Wave Os interruptores podem ser instalados com um inserto especial. No entanto, verifique a profundidade da caixa de embutir (caixa traseira) antes de comprar.

Z-Wave – O futuro da economia de energia em casa

Z-Wave A automação residencial oferece um mundo de opções para personalizar seu sistema e adaptá-lo às suas necessidades.

E utilizando um controlador estático central como o VERACom o VERA, você pode pré-programar facilmente todas essas instruções. O VERA controla módulos de lâmpadas, termostatos, interruptores de luz embutidos na parede, réguas de energia, sensores de alarme, abridores de portas de garagem, persianas e soluções de home theater.

O sistema pode ajustar automaticamente o aquecimento e a iluminação quando você sai para trabalhar, ou você pode sair de férias sem ficar pensando: "Será que deixei a luz do banheiro acesa?" ou "Será que abaixei a temperatura do termostato?".

Z-Wave é uma tecnologia incrivelmente versátil, com suporte de inúmeros fabricantes. Começando um Z-Wave Com o sistema que você escolher hoje, pode ter a certeza de que ele se expandirá conforme suas necessidades mudarem e continuará a oferecer um serviço fantástico por muitos anos. Mais informações em Z-Wave vantagens estão disponíveis em O que é Z-Wave.

Vesternet é a principal especialista em automação residencial da Europa, oferecendo a mais ampla gama de produtos. Z-Wave produtos.