Hur <tc>Z-Wave</tc> Kontrollanter & Enheter fungerar

Hur gör man Z-Wave Fungerar styrenheter och enheter?

Z-Wave är en mycket effektiv trådlös hemautomationsteknik. Nätverksenheterna kommunicerar med varandra vilket gör att du enkelt kan hantera alla aspekter av ditt automatiserade hem. Ditt värmesystem, säkerhetssystem och lampor kan styras när och när du vill.

Z-Wave är också mycket mångsidig, det finns ett enormt utbud av enheter tillgängliga som kan möta alla dina behov, och du kan göra ditt system så litet eller så stort som du vill.

Z-Wave Grunderna om enheten

De Z-Wave Systemet har tre lager; radio, nätverk och ett applikationslager

Dessa tre lager arbetar tillsammans för att skapa ett robust och pålitligt nätverk som gör det möjligt för många noder och enheter att kommunicera med varandra samtidigt.

Under större delen av den här artikeln kommer vi att fokusera på applikationslagret, vilket specificerar hur och varför två noder kan kommunicera med varandra.

I Z-Wave Terminologin styrande enheter kallas regulatorer, rapporterande enheter kallas sensorer och styrda enheter kallas ställdon. Även om det finns hundratals av Z-Wave enheter som finns på marknaden kan nästan alla kategoriseras i en av dessa funktionsgrupper:

• Kontrollanter - enheter som styr andra Z-Wave enheter
  • Fjärrkontroller - universell fjärrkontroll (med IR) eller dedikerad fjärrkontroll Z-Wave Fjärrkontroll med specialknappar för nätverksfunktioner, grupp- och/eller scenstyrning
  • USB-minnen och IP-gateways för att ge PC-programvara åtkomst Z-Wave nätverk. Gateways möjliggör även fjärråtkomst via internet
• Sensorer - enheter som rapporterar information genom att skicka en digital eller analog signal
  • Analoga sensorer - mäter parametrar som temperatur, fuktighet och gaskoncentration
  • Digitala sensorer - dörr-/glaskrossning, rörelsedetektor och översvämningsvarning
• Ställdon - enheter som slår på/av digitala (på/av för en elektrisk strömbrytare) eller analoga signaler (0 % … 100 % för en dimmer eller jalusistyrning)
  • Elströmbrytare - insticksmoduler för vägguttag eller direkta ersättningar för traditionella väggströmbrytare (digitala)
  • Elektriska dimmers – insticksmoduler eller ersättningar för traditionella väggströmbrytare/dimmers (analoga)
  • Motorstyrning - öppna eller stäng en dörr, ett fönster eller en persienn eller en persienn (analog eller digital)
  • Elektrisk display – ger visuell feedback eller en varning, till exempel en siren, LCD panel, etc. (digital)
  • Termostatstyrning - TRV (termostatradiatorventiler) eller golvvärmestyrning (analog eller digital)

Z-Wave erbjuder ett stort utbud av olika enheter för alla typer av applikationer

Kommandoklasser

All kommunikation inom Z-Wave nätverket är organiserat i 'KommandoklasserKommandoklasser är grupper av kommandon och svar relaterade till en viss funktion hos en enhet.

Exempel på olika kommandoklasser

En vanlig på/av-brytare kallas för en binär brytare. Den grundläggande funktionen hos en binär brytare är att slå på och av. Med en Z-Wave I systemet är det också möjligt att veta switchens status, därför krävs även en statusförfrågningsfunktion och en statusrapportfunktion.

Kommandoklassen för en binär switch består av tre olika funktionssvar, kommandon eller rapporter.

• Binär omkopplare – UPPSÄTTNINGskickas från en styrenhet till strömbrytaren för att slå på eller av strömbrytaren
• Binär omkopplare – FÅ: skickas från styrenheten till switchen för att begära en rapport om switchens tillstånd
• Binär omkopplare – RAPPORTERA: skickas från switchen tillbaka till styrenheten som svar på den binära switchen – FÅ Kommando.

Dessa tre kommandon och svar grupperas och kallas kommandoklassen 'Binär switch'. Om en viss Z-Wave Enheten stöder kommandoklassen 'binary switch' och borde kunna hantera alla dessa kommandon:

• Förstår UPPSÄTTNING kommandot och ställ in omkopplaren därefter
• Kunna ta emot en FÅ kommandot och svara med ett korrekt formaterat rapportkommando

Kommandoklassen - Grundläggande

Kommandoklasser representerar funktionerna för en viss Z-Wave enhet. Varje typ av enhet stöder olika kommandoklasser – strömbrytare, dimmers, termostater etc. använder alla olika kommandoklasser.

För att säkerställa Z-Wave enheter kan kommunicera med varandra även när de inte känner till den andra enhetens specifika funktion, finns det en speciell kommandoklass som heter "Grundläggande”.

Den 'Grundläggande'kommandoklassen består av två kommandon och ett svar:

• UPPSÄTTNING - ange ett värde mellan 0 och 255 (#0x00 …0xff)
• FÅ - be enheten att rapportera ett värde
• RAPPORTERA - svar på FÅ kommando, som rapporterar ett värde mellan 0 och 255 (0x00 … 0xff)

Den unika egenskapen hos 'Grundläggande' kommandoklassen är att varje enhet tolkar 'Grundläggande'-kommandon beroende på den enhetens specifika funktionalitet.

Till exempel:

• En binär omkopplare slår på när den tar emot värdet 255 och stänger av när den tar emot värdet 0
• En termostat kan övergå till ett "komfortläge" när värdet 0 tas emot och ett "energisparläge" för alla andra värden.
• En temperatursensor kommer att utfärda en grundläggande rapport och skicka ett heltalstemperaturvärde
• En dörrsensor skickar antingen ut ett värde = 0 om dörren är stängd eller ett värde på 255 när dörren är öppen.

Grundläggande kommandoklass

Den grundläggande kommandoklassen är den minsta gemensamma nämnaren av alla Z-Wave enheter. Varje Z-Wave enheten stöder 'Grundläggande' kommandoklass.

Enhetsklasser

För att möjliggöra interoperabilitet mellan olika Z-Wave enheter från olika tillverkare, måste varje enhet innehålla vissa väldefinierade funktioner utöver 'Grundläggande' kommandoklass.

Dessa krav kallas 'EnhetsklasserEn enhetsklass refererar till en typisk enhet och definierar vilka kommandoklasser som är obligatoriska för att den ska stödja.

Enhetsklasser är organiserade i en trelagershierarki:

• Varje enhet måste tillhöra en grundläggande enhetsklass
• Enheter kan specificeras ytterligare genom att tilldela dem till en generisk enhetsklass.
• Ytterligare funktionalitet kan definieras genom att tilldela enheten till en specifik enhetsklass.

Grundläggande enhetsklass

Den 'GrundläggandeEnhetsklassen ' definierar helt enkelt en enhet som en styrenhet, slav eller routingslav. Därför tillhör varje enhet en grundläggande enhetsklass.

Generisk enhetsklass

Den 'Generisk'enhetsklassen definierar den grundläggande funktionalitet som enheterna kommer att stödja som en styrenhet eller slav.NuvarandeGenerisk'enhetsklasser är:

• Allmän styrenhet (GENERIC_CONTROLLER)
• Statisk styrenhet (STATIC_CONTROLLER)
• Binär omkopplare (BINARY_SWITCH)
• Flernivåbrytare (MULTI_LEVEL_SWITCH)
• Binär sensor (BINARY_SENSOR)
• Flernivåsensor (MULTILEVEL_SENSOR)
• Mätare (METER)
• Ingångskontroller (ENTRY_CONTROL)
• Termostat (TERMOSTAT)
• Fönsterpersienner (WINDOW_COVERING)

Specifik enhetsklass

Tilldela en 'Specifik'enhetsklass till en Z-Wave enheten låter den specificera dess funktionalitet ytterligare. Varje 'GeneriskEnhetsklassen ' refererar till ett antal specifika enhetsklasser. Du kan välja att tilldela en specifik enhetsklass, men det är bara meningsfullt om enheten verkligen stöder alla funktioner i en 'Specifik' enhetsklass.

'Specifik'enhetsklasser inkluderar:

• Sänkt termostat (SETBACK_THERMOSTAT) - specifik enhetsklass för den generiska enhetsklassen "Termostat"
• Flernivåströmbrytare (MULTILEVEL_POWER_SWITCH) - specifik enhetsklass för den generiska enhetsklassen Flernivåströmbrytare

I händelse av att Z-Wave enheten är tilldelad en 'Specifik' enhetsklass, det krävs att den stöder en uppsättning kommandoklasser som funktioner för denna 'Specifik' enhetsklass.

Dessa obligatoriska kommandoklasser kallas 'Obligatoriska kommandoklasseroch är individuella för specifika generiska och specifika enhetsklasser.

Utöver de obligatoriska enhetsklasserna, Z-Wave enheter kan stödja ytterligare valfria kommandoklasser.

En Z-Wave Tillverkaren får implementera ett obegränsat antal valfria enhetsklasser. Om dessa enhetsklasser implementeras, Z-Wave standarden definierar hur dessa kommandon och funktioner ska stödjas.

Valfritt rekommenderade och obligatoriska kommandoklasser inom en enhetsklass

Den 'Grundläggande', 'Generiskoch, om tillgängligt,Specifik'enhetsklasser meddelas av enheten under Inkludering, med hjälp av en 'nodinformationsram'.

Förutom enhetsklasserna meddelar nodinformationsramen även alla valfria kommandoklasser för den inkluderade enheten. Med detta meddelande kan en styrenhet styra och använda en inkluderad enhet. Z-Wave enheten enligt dess funktionalitet.

En Z-Wave enheten fungerar enligt Z-Wave standard om:

• Den tillhör en 'Grundläggandeoch enGenerisk'enhetsklassen och kan rapportera dessa klasser på begäran med hjälp av en nodinformationsram
• Den stöder alla 'Obligatorisk' kommandoklasser
  • 'GrundläggandeochGenerisk'kommandoklasser - skickar kommandon och rapporter samt accepterar och utför kommandon enligt specifikationen
  • 'Specifik'enhetsklass (om vald) - alla ytterligare'Obligatorisk'kommandoklasser för denna specifika enhetsklass måste stödjas
• Om valfria kommandoklasser implementeras måste dessa kommandoklasser tillkännages i Node Information Frame på begäran och stödjas enligt Z-Wave specifikationer för kommandoklassen.

Z-Wave definierar ett brett utbud av kommandoklasser som täcker nästan alla aspekter av hemautomation och styrning. Tillverkare kan dock vilja implementera ytterligare funktioner som inte redan definierats i en kommandoklassspecifikation.

Kommandoklassen 'Egenutvecklad funktion' definieras för att täcka dessa behov. En 'Egenutvecklad funktion' skulle tillåta en tillverkare att implementera specifika funktioner som sedan bara kan användas av andra enheter som stöder denna proprietära funktion.

Användningen av en 'Egenutvecklad funktion'är föremål för godkännande av Z-Wave alliansens certifieringsmyndighet och kräver omfattande dokumentation. Hittills använder väldigt få enheter den här funktionen. Vanligtvis resulterar nya krav förr eller senare i en ändring av den befintliga standarden, vilket gör den här funktionen till en del av den officiella standarden och eventuella proprietära tillägg blir föråldrade.

Urval av enheter - styrenheter

Valet av enheter baseras alltid på nätverkets önskade funktionalitet. Ett nätverk består alltid antingen av en central fjärrkontroll eller en central statisk (fast plats) gateway, till exempel en IP-gateway, eller som programvara på en PC.

Det rekommenderas att använda en statisk styrenhet för en tillförlitlig Z-Wave nätverksinstallation.

Använda en fjärrkontroll (mobil) som enda kontrollenhet för en Z-Wave nätverk rekommenderas inte om inte:

• Det finns bara ett fåtal enheter att styra (färre än tio)
• Inga batteridrivna enheter finns i nätverket
• Inga tidsberoende funktioner som att stänga persiennerna vid en viss tidpunkt på dagen krävs

Val av enheter - Slavar

Bärbara dimmers och strömbrytare, även kallade "smarta kontakter" eller "vägguttagskontakter", är enkla att välja. Du behöver bara kontrollera att enhetens maximala brytkapacitet (belastning) är lämplig för din apparat.

Valet av väggströmbrytare baseras vanligtvis på den estetiska designen, så att den kompletterar befintliga strömbrytare eller inredning. De flesta strömbrytare har samma branschstandarddesign som andra vägguttag, väggströmbrytare, antenner, telefonjack och liknande. Ethernet uttag.

Det är också möjligt att omvandla befintliga "standard"-brytare till Z-Wave brytare genom att installera en speciell insats. Kontrollera dock mönstrets (bakre dosans) djup innan du köper.

Z-Wave – Framtiden för energibesparing i hemmet

Z-Wave Hemautomation erbjuder dig en värld av möjligheter att anpassa ditt system så att det gör det du behöver.

Och genom att använda en central statisk styrenhet som t.ex. VERA, kan du enkelt förprogrammera alla dessa instruktioner. VERA styr lampmoduler, termostater, väggmonterade ljusströmbrytare, grenuttag, larmsensorer, garageportsöppnare, persienner och hemmabiosystem.

Systemet kan automatiskt ändra värme och belysning när du går till jobbet, eller så kan du åka på semester utan att behöva tänka på andra tankar, "lämnade jag badrumslampan tänd?" eller "sänkte jag termostaten?"

Z-Wave är en otroligt mångsidig teknik som stöds av många tillverkare. Att starta en Z-Wave systemet idag, kan du vara trygg i vetskapen om att det kommer att expandera i takt med dina förändrade behov och kommer att fortsätta ge dig fantastisk service i många år. Mer information om Z-Wave fördelar finns tillgängliga i Vad är Z-Wave.

Vesternet är Europas ledande specialist på hemautomation och erbjuder det bredaste utbudet av Z-Wave produkter.