Z-wave
 |
יש לערוך ערך זה. הסיבה היא: מכלולזציה.
| |
| יש לערוך ערך זה. הסיבה היא: מכלולזציה. |
Z-Wave הוא פרוטוקול תקשורת הפועל על מתח נמוך ומיועד לשליטה אלחוטית. הפרוטוקול בנוי להעביר חבילות מידע קטנות באמינות גבוהה ובמהירות (השהייה נמוכה) בקצב של עד 100kbit/s. הפרוטוקול מכוון בעיקר לאוטומציה בשוק האזרחי. קיימים פיתוחים גם לסביבה התעשייתית, המדעית והרפואית.
בשונה מ-Wi-Fi המיועד לתקשורת בפס רחב, Z-Wave נמצא בטווח תדרים נמוך יותר באזור 900MHz, טווח ששייך גם לטלפון אלחוטיים ביתיים ולמוצרי תקשורת אלקטרוניים שונים. המטרה היא למנוע הפרעות בתקשורת Wi-Fi או Bluetooth הנמצאות בתחום 2.4GHz.
פרוטוקול Z-Wave פותח להטמעה במכשירים כמו שלטים אלחוטיים, גלאי עשן, תאורה, התקני אבטחה ועוד, על ידי חברת סטרטאפ דנית בשם "Zen-Sys". הסטרטאפ נרכש על ידי החברה Sigme Designs בשנת 2008.
הפרוטוקול נתמך על ידי מעל 160 יצרניות ברחבי העולם ונעשה בו שימוש בפיתוח מוצרי צריכה חשמליים רבים בארצות הברית, אירופה ואסיה. הרכיב המרכזי (CHIP) של ה-Z-Wave מיוצר בנוסף גם על ידי חברת "Mitsumi".
מספר יצרנים מאפשרים ממשק קוד פתוח למוצרים שלהם, למטרות פיתוח בשוק החובבני. בשנת 2010 החל פרויקט הנקרא "Open Z-Wave" שמטרתו להרחיב את התחום לפיתוח בסביבה נגישה יותר.
בשנת 2016 פתחה חברת Sigme Designs את הפרוטוקול של Z-Wave ושחררה אותו לשימוש חפשי.
רשת Z-Wave אחת יכולה להכיל 232 נקודות עליהן היא שולטת ובנויה משני סוגים של נקודות: התקנים שולטים והתקנים נשלטים. טווח ממוצע לתקשורת בין שתי נקודות הוא 30 מטר (100ft), וכל חבילת תקשורת שנשלחת יכולה לדלג עד ארבע פעמים בין נקודה לנקודה, כלומר להגדיל את טווח התקשורת לכזה שמכסה בית ממוצע.
קבוצת Z-Wave
מעל 250 יצרניות עצמאיות, הסכימו לעבוד בתקן אחיד לפיתוח וייצור מוצרים הניתנים לשליטה באמצעות פרוטוקול Z-Wave. נכון לשנת 2016 קיימים בשוק מעל 1500 מוצרים שונים תחת קבוצת Z-Wave - תאורה, אבטחה, קולנוע ביתי, חלונות חשמליים, בקרי בריכה, דלתות מוסך ועוד.
התקנת רשת Z-Wave
רשת כזו בנויה בארכיטקטורה פיזור נקודות, אשר חבילת מידע יכולה לדלג בין נקודה לנקודה עד להגעה ליעד. רשת כזו יכולה להתחיל מהתקן בקר אחד (שולט) והתקן אחר נשלט. מאוחר יותר ניתן להגדיל את הרשת עם התקנים נשלטים ובקרים נוספים.
כאשר מוסיפים נקודה, יש להגדיר אותה כחלק מהרשת (pairing). תהליך ראשוני שדורש לחיצה על רצף של כפתורים בהתקן הנשלט ובבקר על מנת שייצרו קשר התחלתי ויזהו אחד את השני. באותה צורה ניתן להסיר את הנקודה מהרשת. התקן הבקר לומד את חוזק האות בינו לבין הנקודה הנשלטת, לכן יש למקם את ההתקן הנשלט במקום הקבוע שלו לפני תהליך הזיהוי.
ברוב בקרי השליטה קיימת סוללת גיבוי המאפשרת ניידות לצורך הבאת הבקר אל נקודה חדשה המרוחקת ממנו כדי לבצע זיהוי ראשוני. לאחר מכן מוחזר הבקר למקומו.
מבנה הרשת
כל רשת Z-Wave בעלת קוד זיהוי ייחודי (Home ID) באורך 4bytes ובתוכה לכל התקן Z-Wave קוד זיהוי ייחודי. כאשר מבצעים תהליך זיהוי להתקן חדש ברשת, קוד הזיהוי של הרשת משויך אל ההתקן על ידי הבקר הראשי. בצורה כזו נקודה תדבר רק עם הבקר או נקודות אחרות בתוך הרשת אליה היא שייכת.
לנקודה יש קוד זיהוי באורך 1byte ואסור לרשת לכלול שתי נקודות בעלות קוד זיהוי זהה. כאמור ההתקנים יכולים לתקשר אחד עם השני ולנתב חבילת מידע שנתקלת במחסום או מיועדת להתקן הנמצא מחוץ לתחום של הבקר. כלומר, חבילת מידע מנקודה א לנקודה ג, תוכל להגיע גם אם שתי הנקודות לא בטווח הקליטה, על ידי מעבר בנקודה ב הנמצא בניהן. במידה הנתיב הזה עדיין לא מאפשר הגעת המידע, החבילה תדלג בין הנקודות המפוזרות בחלל עד שתמצא נתיב אל היעד.
בצורה כזו רשת Z-Wave בעלת טווח גדול פי כמה מטווח השידור האפשרי בין שתי נקודות בלבד. עם זאת כאשר חבילת המידע צריכה לדלג בין מספר נקודות, יווצר עיכוב קל בין השידור מהבקר עד לתגובה של הנקודה המרוחקת.
רשת Z-Wave יכולה להכיל 232 התקנים, אך ניתן לבצע גישור בין מספר רשתות אם יש צורך בשליטה במספר גדול יותר של נקודות.
הבקר הראשי ברשת מניח שהנקודות הן קבועות במקומן על מנת לאפשר יכולת דילוג המידע להארכת הנתיב. במידה וקיים התקן נייד, כמו שלט רחוק, יש להוציא אותו מרשימת הניתוב.
בגרסאות מתקדמות של פרוטוקול Z-Wave פותח מנגנון גילי אוטומטי שמטרתו לזהות נקודות שבורות ברשת, שהוסרו, התקלקלו או הוזזו למקום אחר.
קישורים חיצוניים
