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Se gestisci una casa intelligente o hai un interesse speciale per le tecnologie per la casa intelligente, probabilmente ti sei imbattuto nel termine Z-Wave. Potrebbe essere stata un'iscrizione su un prodotto per la casa intelligente. O forse una parola che stavi cercando di decidere di acquistare un prodotto per la casa intelligente piuttosto che un altro.
Ma cos'è Z-Wave? Come funziona e come si inserisce nello spazio della casa intelligente? Scopriamolo.
Cos'è l'onda Z?
Z-Wave è una tecnologia di rete mesh wireless sviluppata dall'azienda danese Zensys come protocollo di comunicazione principalmente mirato gadget domestici intelligenti. È cresciuto in popolarità nei primi anni 2000 grazie alla promessa di rendere interoperabili i prodotti per la casa intelligente di diversi produttori purché conformi allo standard Z-Wave.
Abbiamo detto che Z-Wave è una rete mesh, ma cos'è una rete mesh? Bene, per dirla semplicemente, è una configurazione di rete in cui, invece di dispositivi che si connettono a un singolo hub centrale come un router, ogni dispositivo sulla rete agisce come un nodo e si connette tra loro per formare una rete di interconnessioni dispositivi.
Z-Wave essendo una rete mesh significa che ogni gadget per la casa intelligente all'interno di una rete Z-Wave può fungere da endpoint del segnale o punto di ridistribuzione del segnale. In altre parole, ogni gadget può ricevere un segnale e agire su di esso oppure può fungere da percorso per ridistribuire quel segnale al dispositivo Z-Wave più vicino all'interno della rete.
Cos'è Z-Wave Plus?
Oltre a Z-Wave, potresti aver sentito parlare dell'altra iterazione di Z-Wave chiamata Z-Wave plus. Ma cos'è Z-Wave plus e in cosa differisce da Z-Wave? Bene, Z-Wave plus è ancora Z-Wave al suo interno, ma con diversi miglioramenti delle prestazioni. L'iterazione Z-Wave Plus di Z-Wave introduce:
- Un miglioramento significativo nella gamma da 328 piedi a 492 piedi
- 50% in meno di fabbisogno energetico
- 250% in più di larghezza di banda
- Processo più semplice di associazione e disaccoppiamento di dispositivi compatibili con Z-Wave
- Miglioramento dell'autoriparazione e della tolleranza ai guasti
Come funziona Z Wave?
Come protocollo per la casa intelligente, Z-Wave è simile a Bluetooth e Wi-Fi in termini di funzionalità, sebbene tutti e tre siano protocolli distinti e funzionino in modo diverso. A differenza del Wi-Fi, Z-Wave è un protocollo di casa intelligente più efficiente dal punto di vista energetico e a bassa latenza che opera nella gamma di frequenze radio da 800 a 900 MHz. Questo è molto inferiore al Bande da 2,4 GHz e 5 GHz in cui opera il Wi-Fi.
Se ti stai chiedendo cosa significhi anche operare su una banda di frequenza inferiore, presenta alcune differenze uniche. Sebbene protocolli di casa intelligente che operano su una frequenza più alta possono potenzialmente trasportare più dati (ad es. Wi-Fi), in genere hanno una portata più breve e sono più ostacolati da barriere fisiche. I protocolli di casa intelligente a bassa frequenza come Z-Wave tendono ad avere una portata più lunga e sono meno suscettibili alla soppressione del segnale da parte di barriere fisiche.
Per capire come funziona Z-Wave, è importante comprendere i suoi componenti interagenti. Esistono fondamentalmente due tipi di dispositivi Z-Wave, controller e slave. I controller sono dispositivi Z-Wave che possono controllare altri dispositivi Z-Wave mentre gli slave sono dispositivi Z-Wave che possono essere controllati da altri dispositivi Z-Wave.
Controller Z-Wave
Un controller Z-Wave, alcuni dei quali possono essere implementati come hub, è responsabile di:
- Avviare e mantenere una rete Z-Wave.
- Aggiunta e disaccoppiamento di dispositivi nodo Z-Wave dalla rete.
- Aprire una rete Z-Wave in un modo che consenta a dispositivi come smartphone e computer di interagire con i dispositivi Z-Wave.
Una rete Z-Wave può avere un solo controller primario. L'ID univoco del controller primario viene utilizzato come Home ID di una rete Z-Wave e viene utilizzato per associare tra loro tutti i dispositivi all'interno di una rete Z-Wave per facilitare la creazione di una rete mesh.
Puoi vederlo come un tag ID per gli studenti. Ogni studente con una determinata carta d'identità può essere ammesso in una determinata classe mentre quelli con un documento d'identità diverso non possono entrare. Un Z-Wave Home ID è ciò che garantisce che la rete Z-Wave all'interno, ad esempio, della casa del tuo vicino, non interferisca con la rete Z-Wave a cui sono connessi i tuoi dispositivi, indipendentemente da quanto siano vicini.
Schiavi Z-Wave
Gli slave Z-Wave, d'altra parte, sono gli effettivi dispositivi compatibili con Z-Wave che useresti all'interno della tua rete domestica. Includono di tutto, dai termostati intelligenti, ai sensori di movimento e alle serrature delle porte, agli interruttori e ai campanelli video. È possibile collegare un massimo di 232 slave a una singola rete Z-Wave.
Quindi, in sostanza, il controller primario, che in questo caso verrebbe distribuito come a centro di casa intelligente, di solito è il dispositivo nella rete Z-Wave che verrebbe connesso a Internet. Quindi, quando il controller principale riceve un comando per accendere una luce o far bollire un bollitore da, diciamo, il tuo smartphone o computer, instrada le istruzioni ai dispositivi del nodo di destinazione all'interno di Z-Wave rete.
Ora, grazie al paradigma della tecnologia mesh utilizzato da Z-Wave, il segnale può essere ridistribuito da un dispositivo nodo o slave fino a raggiungere il dispositivo nodo target. Questa topologia mesh è ciò che aiuta ad estendere la portata della rete Z-Wave oltre la sua tipica gamma da nodo a nodo.
Vantaggi dell'utilizzo di Z-Wave
Ecco alcuni vantaggi dell'utilizzo di Z-Wave rispetto ad altri protocolli di comunicazione per la casa intelligente:
1. Meno interferenze
Bluetooth, ZigBee e Wi-Fi funzionano tutti all'interno dello spazio di frequenza radio a 2,4 GHz. A volte, le cose possono diventare disordinate e affollate, portando a interferenze. È come cercare di comunicare in un mercato affollato, c'è una buona probabilità che l'altra parte non senta tutto quello che dici. Operando all'interno dello spettro meno affollato, da 0,8 a 0,9 GHz, Z-Wave riduce efficacemente la possibilità di conflitti e interferenze.
2. Attenuazione inferiore
Uno dei vantaggi dell'utilizzo di Z-Wave è l'attenuazione inferiore. Un'attenuazione inferiore significa semplicemente che i segnali radio possono attraversare ostacoli, come, ad esempio, le pareti della tua camera da letto senza perdere gran parte della loro forza. Perdere troppa forza significa che i segnali possono essere distorti o indistinguibili anche all'interno dell'intervallo tipico di una rete.
3. Basso fabbisogno energetico
Uno dei maggiori vantaggi di Z-Wave rispetto a un protocollo come il Wi-Fi è il suo fabbisogno energetico minimo. Un sensore Wi-Fi potrebbe funzionare con due batterie AA e richiedere la sostituzione ogni tre mesi, mentre una singola cella delle dimensioni di un pulsante potrebbe alimentare un sensore simile che utilizza Z-Wave per un anno.
4. Portata più lunga
A differenza di altri protocolli di comunicazione per la casa intelligente, Z-Wave ha una portata impressionante. Z-Wave ha una portata effettiva di circa 330 piedi in spazi aperti e 150 piedi al chiuso. Ma c'è di più. Ricordi che Z-Wave è una rete mesh con ogni nodo potenzialmente in grado di ridistribuire i segnali? Ciò può aumentare significativamente la portata di una rete Z-Wave. Maggiore è il numero di dispositivi nodo su una rete Z-Wave, maggiore è potenzialmente la portata della rete.
installazione 5.Easy
Configurare una rete Z-Wave è abbastanza semplice. Anche far parlare tra loro i tuoi dispositivi compatibili con Z-Wave è facile. Una volta portati a casa i dispositivi compatibili con Z-Wave, tutto ciò che devi fare è accenderli, abbinarli alla tua rete e sono pronti per essere controllati dal tuo smartphone o computer.
Svantaggi dell'uso di Z-Wave
Per quanto buono possa essere un protocollo per la casa intelligente come Z-Wave, ha anche alcuni aspetti negativi. Ti chiedi quali potrebbero essere gli svantaggi? Eccone alcuni:
1. Variazione della frequenza
Sulla carta, tutti i dispositivi Z-Wave dovrebbero essere interoperabili. Questa è una delle promesse chiave del protocollo Z-Wave. Tuttavia, i dispositivi compatibili con Z-Wave di diversi paesi tendono ad avere problemi di compatibilità a causa del funzionamento su frequenze variabili all'interno delle bande da 0,8 a 0,9 GHz (ovvero da 800 a 900 MHz). Ad esempio, negli Stati Uniti, il protocollo Z-Wave opera sulla banda 908,42 MHz mentre l'Europa si allinea alla banda 868,42 MHz. Potresti incorrere in intoppi se provi a utilizzare dispositivi compatibili con Z-Wave costruiti per gli Stati Uniti in Europa.
2. Dispositivi costosi
I gadget compatibili con Z-Wave a volte possono essere costosi perché Z-Wave è una tecnologia proprietaria gestita da un gruppo di società private chiamato Z-Wave alliance. Per produrre dispositivi compatibili con Z-Wave, dovrai pagare e passare attraverso un noioso processo di certificazione istituito dall'alleanza Z-Wave.
3. Bassa larghezza di banda
Z-Wave non è un protocollo ideale da utilizzare su elettrodomestici intelligenti che richiedono molta larghezza di banda per prosperare. Anche se probabilmente non incontrerai problemi di larghezza di banda con gli attuali dispositivi domestici intelligenti che utilizzano Z-Wave, è limitato le capacità di trasporto dei dati rappresentano un potenziale problema in un'era in cui i gadget intelligenti si stanno inclinando verso una larghezza di banda più pesante utilizzo.
Z-Wave non è l'unica opzione
Anche se probabilmente saresti più preoccupato dell'ecosistema di casa intelligente con cui il tuo gadget può funzionare, il protocollo di comunicazione utilizzato dal tuo gadget intelligente è altrettanto importante.
Z-Wave ha una lunga lista di punti di forza, ma ha anche diversi limiti. Fortunatamente, non è l'unico protocollo di casa intelligente che esiste. Anche ZigBee, Bluetooth e il buon vecchio Wi-Fi sono opzioni valide. Imparare a conoscere ogni protocollo di casa intelligente ti dà un vantaggio nel prendere decisioni di acquisto e decidere quale gadget si adatta meglio alla tua configurazione di casa intelligente.