Läsare som du hjälper till att stödja MUO. När du gör ett köp med hjälp av länkar på vår webbplats kan vi tjäna en affiliate-provision.
Om du driver ett smart hem eller har ett speciellt intresse för smarta hemteknologier har du förmodligen stött på termen Z-Wave. Det kan ha varit en inskription på en smart hemprodukt. Eller kanske ett ord som du försökte bestämma dig för att köpa en smart hemprodukt framför den andra.
Men vad är Z-Wave? Hur fungerar det och hur passar det in i det smarta hemmet? Låt oss ta reda på.
Vad är Z-Wave?
Z-Wave är en trådlös mesh-nätverksteknik utvecklad av det danska företaget Zensys som ett kommunikationsprotokoll främst inriktat på smarta hemprylar. Det växte i popularitet i början av 2000-talet tack vare löftet om att göra smarta hemprodukter från olika tillverkare kompatibla så länge de överensstämmer med Z-Wave-standarden.
Vi sa att Z-Wave är ett mesh-nätverk, men vad är ett mesh-nätverk? Tja, för att uttrycka det enkelt, det är en nätverksinställning där istället för enheter som ansluter till en enda central hubb som en router, fungerar varje enhet i nätverket som en nod och ansluter till varandra för att bilda en väv av sammankopplade enheter.
Att Z-Wave är ett mesh-nätverk innebär att varje smart hem-gadget inom ett Z-Wave-nätverk kan fungera som en signalslutpunkt eller en omfördelningspunkt för signal. Med andra ord kan varje gadget ta emot en signal och agera på den eller kan fungera som en rutt för att omfördela den signalen till närmaste Z-Wave-enhet i nätverket.
Vad är Z-Wave Plus?
Förutom Z-Wave kanske du har hört talas om den andra iterationen av Z-Wave som heter Z-Wave plus. Men vad är Z-Wave plus och hur skiljer det sig från Z-Wave? Tja, Z-Wave plus är fortfarande Z-Wave i sin kärna, men med flera prestandaförbättringar. Z-Wave Plus-iterationen av Z-Wave introducerar:
- En betydande förbättring i intervallet från 328 fot till 492 fot
- 50 % mindre effektbehov
- 250 % mer bandbredd
- Enklare process för att koppla ihop och ta bort Z-Wave-kompatibla enheter
- Förbättrad självläkning och feltolerans
Hur fungerar Z-Wave?
Som ett smart hem-protokoll liknar Z-Wave Bluetooth och Wi-Fi i funktionalitet, även om alla tre är distinkta protokoll och fungerar olika. Till skillnad från Wi-Fi är Z-Wave ett mer energieffektivt smart hemprotokoll med lägre latens som fungerar i radiofrekvensområdet 800 till 900 MHz. Detta är mycket lägre än 2,4 GHz- och 5 GHz-banden som Wi-Fi fungerar i.
Om du undrar vad det ens innebär att arbeta på ett lägre frekvensband, har det några unika skillnader. Fastän protokoll för smarta hem som arbetar på en högre frekvens kan potentiellt bära mer data (t.ex. Wi-Fi), de har vanligtvis en kortare räckvidd och är mer hindrade av fysiska barriärer. Lägre frekvens smarta hem-protokoll som Z-Wave tenderar att ha en längre räckvidd och är mindre mottagliga för signalundertryckning av fysiska barriärer.
För att förstå hur Z-Wave fungerar är det viktigt att förstå dess interagerande komponenter. Det finns i princip två typer av Z-Wave-enheter, kontroller och slavar. Styrenheter är Z-Wave-enheter som kan styra andra Z-Wave-enheter medan slavar är Z-Wave-enheter som kan styras av andra Z-Wave-enheter.
Z-Wave-kontroller
En Z-Wave-kontroller, varav en del kan distribueras som ett nav, ansvarar för:
- Initiera och underhålla ett Z-Wave-nätverk.
- Lägga till och koppla bort Z-Wave-nodenheter från nätverket.
- Öppna ett Z-Wave-nätverk på ett sätt som gör att enheter som smartphones och datorer kan interagera med Z-Wave-enheter.
Ett Z-Wave-nätverk kan bara ha en primär styrenhet. Den primära styrenhetens unika ID används som hem-ID för ett Z-Wave-nätverk och används för att binda alla enheter inom ett Z-Wave-nätverk till varandra för att underlätta skapandet av ett mesh-nätverk.
Du kan se det som en ID-tagg för studenter. Varje elev med ett visst ID-kort kan släppas in i ett visst klassrum medan de med ett annat ID inte får komma in. Ett Z-Wave Home ID är det som säkerställer att Z-Wave-nätverket i, säg, din grannes hem, inte stör Z-Wave-nätverket dina enheter är anslutna till, oavsett hur nära de är.
Z-Wave slavar
Z-Wave-slavar å andra sidan är de faktiska Z-Wave-kompatibla enheterna du skulle använda inom ditt hemnätverk. De inkluderar allt från smarta termostater, rörelsesensorer och dörrlås till strömbrytare och videodörrklockor. Maximalt 232 slavar kan kopplas till ett enda Z-Wave-nätverk.
Så, i princip, den primära styrenheten, som i det här fallet skulle distribueras som en nav för smarta hem, är vanligtvis enheten i Z-Wave-nätverket som skulle vara ansluten till internet. Så när den primära styrenheten får ett kommando att tända en lampa eller koka en vattenkokare från, säg, din smartphone eller dator, dirigerar den instruktionerna till målnodens enheter inom Z-Wave nätverk.
Nu, på grund av mesh-teknologiparadigmet som används av Z-Wave, kan signalen omfördelas från en nodenhet eller slav tills den når målnodenheten. Denna mesh-topologi är det som hjälper till att utöka räckvidden för Z-Wave-nätverket utanför dess typiska nod-till-nod-räckvidd.
Fördelar med att använda Z-Wave
Här är några fördelar med att använda Z-Wave jämfört med andra kommunikationsprotokoll för smarta hem:
1. Mindre störningar
Bluetooth, ZigBee och Wi-Fi fungerar alla inom radiofrekvensutrymmet på 2,4 GHz. Ibland kan saker bli röriga och trånga, vilket leder till störningar. Det är som att försöka kommunicera på en fullsatt marknadsplats, det finns en god chans att den andra parten kanske inte hör allt du säger. Genom att arbeta inom det mindre trånga, 0,8 till 0,9 GHz-spektrumet, minskar Z-Wave effektivt risken för konflikter och störningar.
2. Lägre dämpning
En av fördelarna med att använda Z-Wave är lägre dämpning. Lägre dämpning betyder helt enkelt att radiosignaler kan färdas genom hinder, som till exempel dina sovrumsväggar utan att förlora mycket av sin styrka. Att förlora för mycket styrka innebär att signaler kan förvrängas eller inte urskiljas även inom ett nätverks typiska räckvidd.
3. Lågt energibehov
En av de största fördelarna med Z-Wave framför ett protokoll som Wi-Fi är dess minimala energibehov. En Wi-Fi-sensor kan köras på två AA-batterier och måste bytas var tredje månad, medan en cell i knappstorlek kan driva en liknande sensor som använder Z-Wave i ett år.
4. Längre räckvidd
Till skillnad från vissa andra kommunikationsprotokoll för smarta hem har Z-Wave ett imponerande utbud. Z-Wave har en effektiv räckvidd på cirka 330 fot i öppet utrymme och 150 fot inomhus. Men det finns mer. Kom ihåg att Z-Wave är ett mesh-nätverk där varje nod potentiellt har förmågan att omfördela signaler? Detta kan avsevärt öka räckvidden för ett Z-Wave-nätverk. Ju fler nodenheter i ett Z-Wave-nätverk, desto längre är räckvidden för nätverket.
5. Enkel installation
Att sätta upp ett Z-Wave-nätverk är ganska enkelt. Det är också enkelt att få dina Z-Wave-kompatibla enheter att prata med varandra. När du har tagit hem dina Z-Wave-kompatibla enheter är allt du behöver göra att slå på dem, koppla ihop dem med ditt nätverk och de är redo att styras av din smartphone eller dator.
Nackdelar med att använda Z-Wave
Så bra ett smart hem-protokoll som Z-Wave kan vara, det har också några nackdelar. Undrar vad nackdelarna kan vara? Här är några:
1. Variation i frekvens
På pappret ska alla Z-Wave-enheter vara driftskompatibla. Det är ett av de viktigaste löftena i Z-Wave-protokollet. Z-Wave-kompatibla enheter från olika länder tenderar dock att ha kompatibilitetsproblem på grund av att de fungerar på olika frekvenser inom 0,8 till 0,9 GHz-banden (dvs. 800 till 900 MHz). Till exempel, i USA, fungerar Z-Wave-protokollet på 908,42 MHz-bandet medan Europa anpassar sig mot 868,42 MHz-bandet. Du kan stöta på problem om du försöker använda Z-Wave-kompatibla enheter byggda för USA i Europa.
2. Dyra enheter
Z-Wave-kompatibla prylar kan ibland vara dyra eftersom Z-Wave är en proprietär teknologi som hanteras av en grupp privata företag som kallas Z-Wave-alliansen. För att producera Z-Wave-kompatibla enheter måste du betala för och gå igenom en tråkig certifieringsprocess som inrättats av Z-Wave-alliansen.
3. Låg bandbredd
Z-Wave är inte ett idealiskt protokoll att använda på smarta hushållsapparater som kräver mycket bandbredd för att trivas. Även om du förmodligen inte kommer att stöta på bandbreddsproblem med nuvarande smarta hemenheter som använder Z-Wave, är det begränsat dataöverföringsförmåga representerar ett potentiellt problem i en tid där smarta prylar lutar mot tyngre bandbredd användande.
Z-Wave är inte det enda alternativet
Även om du förmodligen skulle vara mer bekymrad över vilket ekosystem för smarta hem din gadget kan arbeta med, är kommunikationsprotokollet som din smarta gadget använder lika viktigt.
Z-Wave har en lång lista med starka sidor, men den har också flera begränsningar. Lyckligtvis är det inte det enda smarta hemprotokollet som finns. ZigBee, Bluetooth och gamla goda Wi-Fi är också användbara alternativ. Att lära sig om varje smart hem-protokoll ger dig ett försprång när det gäller att fatta köpbeslut och bestämma vilken gadget som bäst passar ditt smarta hem.
