آنچه در این پست میخوانید

Z-Wave یک استاندارد ارتباطات بیسیم است که به‌طور خاص برای شبکه‌های خانگی هوشمند طراحی شده است. این پروتکل امکان اتصال دستگاه‌های هوشمند را فراهم میکند تا فرمان‌های کنترلی و داده‌ها را بین یکدیگر مبادله نمایند.

این فناوری با بهره‌گیری از شبکه‌های مش (Mesh Networking) و سیستم تأیید دریافت پیام، ارتباط دوسویه را ممکن میکند. چنین ویژگی‌هایی نه‌تنها چالش‌های مرتبط با مصرف انرژی را کاهش میدهند، بلکه اتصال بیسیم مقرون‌به‌صرفه را برای اتوماسیون خانگی به ارمغان می‌آورند. Z-Wave به‌عنوان جایگزینی کم‌مصرفتر نسبت به وای‌فای و با پوشش گسترده‌تر در مقایسه با بلوتوث، به یکی از گزینه‌های محبوب در حوزه‌ی خانه‌های هوشمند تبدیل شده است.

دستگاه‌های هوشمند مبتنی بر Z-Wave – صرف نظر از برند یا پلتفرم سازنده – از طریق یک کنترلر مرکزی (هاب، بریج یا گیت‌وی) با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. این فناوری امکان ایجاد سیستم‌های اتوماسیون پیشرفته برای مدیریت روشنایی، لوازم خانگی، سیستم گرمایشی، امنیت و چندرسانه‌ای را تنها با فشار یک دکمه فراهم می‌سازد.

با بیش از ۲۰ سال سابقه در صنعت خانه‌های هوشمند، Z-Wave به عنوان یکی از بالغ‌ترین پروتکل‌ها شناخته می‌شود که با آزمون‌های طولانی‌مدت، به‌روزرسانی‌های مستمر و انقلابی در حوزه اتوماسیون همراه بوده است. اکوسیستم Z-Wave با بیش از ۳۰۰۰ محصول از صدها تولیدکننده پیشرو، یکی از متنوع‌ترین و گسترده‌ترین بازارهای پروتوکلی را در اختیار دارد.

z-wave چیست؟

مزایای کلیدی Z-Wave برای خانه هوشمند

این فناوری با نصب آسان (بدون نیاز به تخریب دیوارها یا تغییر دکوراسیون)، هزینه مقرون‌به‌صرفه (شروع با یک دستگاه و هاب ساده و توسعه تدریجی)، پایداری و قابلیت اطمینان (به‌لطف تکامل مستمر پروتکل)، امنیت بالا (با استفاده از رمزنگاری سطح بانکداری آنلاین)، اعتبار برندهای معتبر (همکاری با شرکت‌های پیشرو صنعت) و تجربه عملیاتی گسترده (میلیون‌ها دستگاه نصب‌شده در سراسر جهان) به انتخاب اول بسیاری از کاربران تبدیل شده است.

تاریخچه

پروتکل Z-Wave نخستین بار توسط شرکت دانمارکی Zensys به‌عنوان یک سیستم کنترل روشنایی برای کاربران خانگی طراحی شد و به‌تدریج به یک پروتکل مبتنی بر شبکه مش (Mesh Networking) برای اتوماسیون خانگی تبدیل گردید. این فناوری بر پایه یک سیستم-روی-یک-تراشه (System-on-a-Chip یا SoC) اختصاصی توسعه یافت و هدف اصلی آن ارائه جایگزینی ساده‌تر و کم‌هزینه‌تر نسبت به پروتکل‌های موجود خانه‌های هوشمند بود. Zensys در سال ۲۰۰۸ توسط شرکت Sigma Designs Inc خریداری شد.

در سال ۲۰۰۱، نخستین تراشه این فناوری با نام سری ۱۰۰ معرفی شد. نسخه ارتقایافته‌ی سری ۲۰۰ در سال ۲۰۰۵ عرضه گردید. در سال ۲۰۱۳، سری ۵۰۰ (معروف به Z-Wave Plus) روانه بازار شد که بهبود ۵۰ درصدی عمر باتری، ۶۷ درصد افزایش محدوده ارتباطی، ۲۵۰ درصد پهنای باند بیشتر، قابلیت اتصال خودکار (Plug-and-Play) و به‌روزرسانی‌های استاندارد از راه دور (Over-the-Air) را ارائه می‌کرد.

اتحادیه Z-Wave Alliance در سال ۲۰۰۵ با مشارکت شرکت‌هایی مانند Intermatic Inc.، Leviton Manufacturing Co. Inc.، Wayne Dalton، Danfoss و Universal Electronics تأسیس شد. هدف این کنسرسیوم توسعه قابلیت‌ها و کاربردهای Z-Wave در صنعت خانه‌های هوشمند بود. امروزه این اتحادیه با بیش از ۷۰۰ عضو از جمله D-Link Systems Inc.، Honeywell International Inc.، LG Electronics و Verizon به فعالیت ادامه می‌دهد.

در سال ۲۰۱۶، بخشی از فناوری Z-Wave به‌صورت متن‌باز (Open Source) در اختیار عموم قرار گرفت. Sigma Designs با افزودن یک لایه همکاری‌پذیری به کتابخانه متن‌باز Z-Wave، امکان دسترسی توسعه‌دهندگان، تولیدکنندگان و محققان به جزئیات فنی را بدون نیاز به عضویت در اتحادیه یا خرید کیت توسعه فراهم کرد. پیش‌ازاین، دسترسی به مشخصات فنی تنها برای اعضای اتحادیه و دارندگان کیت توسعه ممکن بود. در همین سال، Z-Wave S2 (استاندارد امنیتی پیشرفته)، Z-Wave over IP (برای انتقال سیگنال‌ها روی شبکه‌های IP) و Z-Ware (میان‌افزار) توسط Sigma Designs معرفی شدند.

در سال ۲۰۱۷، Z-Wave SmartStart معرفی گردید که ترکیبی از پروتکل Z-Wave و لایه‌های نرم‌افزاری گیت‌وی بود. این قابلیت نیاز به افزودن دستی دستگاه‌ها به شبکه را حذف کرد و امکان اتصال خودکار دستگاه‌ها پس از روشن‌شدن را فراهم نمود. سری ۷۰۰ نیز در نمایشگاه CES 2018 رونمایی شد و قرار بود در همان سال عرضه گردد. این نسخه با بهره‌گیری از تراشه ۳۲ بیتی Arm Cortex (برخلاف نسخه‌های پیشین که از معماری ۸ بیتی Intel MCS-51/8051 استفاده می‌کردند)، محدوده ارتباطی بیش از ۳۲۸ فوت (دستگاه به دستگاه) و محدوده مش بیش از ۱۳۱۲ فوت را ارائه می‌داد. در نهایت، Sigma Designs در سال ۲۰۱۸ فناوری Z-Wave را به Silicon Labs واگذار کرد.

نحوه عملکرد Z-Wave

شبکه Z-Wave از دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) و یک کنترلر اصلی (معروف به هاب خانگی هوشمند) تشکیل شده است. این هاب تنها دستگاه در شبکه است که معمولاً به اینترنت متصل میشود. هنگامی که هاب Z-Wave دستوری را از طریق اپلیکیشن خانه هوشمند روی موبایل، تبلت یا رایانه کاربر دریافت میکند، آن دستور را از طریق شبک‌های با حداکثر ۲۳۲ دستگاه (شامل خود هاب) به مقصد موردنظر هدایت مینماید.

با استفاده از فناوری شبکه مش مسیریابی‌شده از مبدأ، سیگنالهای Z-Wave میتوانند از طریق دستگاه‌های دیگر در شبکه به دستگاه هدف کاربر برسند. هر شبکه Z-Wave حداکثر از ۴ پرش (Hop) پشتیبانی میکند.

این پروتکل در باند فرکانسی ۹۰۸٫۴۲ مگاهرتز در آمریکا و ۸۶۸٫۴۲ مگاهرتز در اروپا فعالیت میکند. اگرچه احتمال تداخل با دستگاه‌های الکترونیکی خانگی مانند تلفن‌های بیسیم وجود دارد، اما این پروتکل از تداخل با باند ۲٫۴ گیگاهرتز (محدوده فعالیت وای‌فای و بلوتوث) اجتناب مینماید.

Z-Wave نرخ انتقال بسته‌های دادهای کوچک را با سرعت‌های ۹٫۶ کیلوبیت بر ثانیه، ۴۰ کیلوبیت بر ثانیه یا ۱۰۰ کیلوبیت بر ثانیه ارائه میدهد. لایه‌های PHY و MAC این پروتکل مبتنی بر استاندارد جهانی ITU-T G.9959 هستند و از مدولاسیون GFSK و کدگذاری منچستر استفاده میکنند. همچنین قابلیت‌هایی مانند رمزنگاری AES 128، پشتیبانی از IPv6 و عملیات چندکاناله در آن تعبیه شده است.

هر شبکه Z-Wave با یک شناسه شبکه (Network ID) و هر دستگاه انتهایی با یک شناسه گره (Node ID) شناسایی میشود. شناسه شبکه منحصربه‌فرد از کنترل تصادفی دستگاه‌های خانگی مجاور (با شبکه‌های Z-Wave مشابه) جلوگیری میکند.

محدوده ارتباط بین دستگاه‌ها بین ۹۸ تا ۳۲۸ فوت متغیر است. برای مثال، سری ۵۰۰ محدوده ۱۳۰ فوت و سری ۷۰۰ محدوده ۳۲۸ فوت را پوشش میدهند. با توجه به کاهش محدوده ارتباطی توسط دیوارها و مصالح ساختمانی، بهترین روش نصب، قراردادن دستگاه‌های Z-Wave با فاصلهٔ حداکثر ۵۰ فوت از یکدیگر برای حفظ قدرت سیگنال است.

استفاده از ریپیتر Z-Wave (دستگاه واسطه) یا به کارگیری دستگاه های با منبع تغذیه ثابت (غیرباتری) در شبکه میتواند سیگنال را تقویت کرده و به مقصد برساند. حداکثر محدوده ارتباطی با ۴ پرش حدود ۶۰۰ فوت تخمین زده میشود.

در زمینه عمر باتری، برخی دستگاههای سری ۷۰۰ با یک باتری سکه‌ای تا ۱۰ سال کار میکنند، در حالی که بسیاری از دستگاه‌های باتری‌دار دیگر حداقل ۱ سال عمر مفید دارند. تمامی فناوری‌های Z-Wave از سازگاری عقب‌رو (Backward-Compatible) با نسخه‌های پیشین پشتیبانی میکنند.

برای استفاده از برند Z-Wave، محصولات خانگی هوشمند باید گواهی Z-Wave دریافت کنند. این فرآیند مستلزم رعایت الزامات متعددی است که مهمترین آن قابلیت همکاری متقابل با تمام دستگاه‌های دارای این گواهی است.

z-wave چیست؟

امنیت Z-Wave

در سال‌های اولیه، Z-Wave به‌دلیل مسائل امنیتی شهرت منفی داشت. اگرچه این پروتکل از رمزنگاری AES پشتیبانی می‌کرد، چندین حادثه امنیتی عمدتاً ناشی از خطاهای پیاده‌سازی توسط تولیدکنندگان یا عدم استفاده آن‌ها از مکانیزم‌های امنیتی توصیه‌شده رخ داد.

در سال ۲۰۱۳، محققان امنیتی در کنفرانس Black Hat ابزار Z-Force را برای رهگیری و تزریق بسته‌های داده معرفی کردند که یک آسیب‌پذیری حیاتی در لایه امنیتی Z-Wave را آشکار ساخت. آن‌ها نحوه نفوذ به قفل دربی با رمزنگاری AES را نمایش دادند که نه ناشی از ضعف ذاتی پروتکل، بلکه نتیجه خطای تولیدکننده بود. در پاسخ، Sigma Designs تست‌های امنیتی بیشتری به فرآیند صدور گواهی اضافه کرد.

در سال ۲۰۱۶، دو هکر در رویداد ShmooCon نشان دادند ابزار متن‌باز EZ-Wave چگونه می‌تواند برای تخریب دستگاه‌های دارای گواهی Z-Wave استفاده شود. تحقیقات آن‌ها نشان داد تنها ۹ دستگاه از ۳۳ دستگاه آزمایش شده از AES پشتیبانی می‌کنند. در نتیجه، اتحادیه Z-Wave استفاده از رمزنگاری AES 128 را برای دریافت گواهی اجباری کرد.

از آوریل ۲۰۱۷، اجرای چارچوب امنیتی S2 (Security 2) برای تمام دستگاه‌های دارای گواهی Z-Wave الزامی شد. این استاندارد فرآیند سه‌مرحله‌ای S0 را به یک فرآیند تک‌مرحله‌ای تبدیل کرد. S2 با بهره‌گیری از رمزنگاری منحنی بیضوی Diffie-Hellman و نیاز به کد QR/PIN در سطح دستگاه، حملات مرد میانی، DDoS و جستجوی فراگیر را کاهش می‌دهد. همچنین تمام ترافیک Z-Wave over IP از طریق تونل امن TLS 1.1 منتقل می‌شود.

در می ۲۰۱۸، محققان Pen Test Partners آسیب‌پذیری پنج‌ساله‌ای با نام Z-Shave در پروتکل Z-Wave کشف کردند که حدود ۱۰۰ میلیون تراشه SoC در دستگاه‌های تولیدشده توسط بیش از ۲۴۰۰ شرکت را تحت تأثیر قرار داد. در این حمله، یک دستگاه فریب می‌خورد تا امنیت را به استاندارد S0 کاهش دهد. از آنجا که S0 از کلید رمزنگاری ثابت استفاده می‌کند، هکرها می‌توانستند کلیدهای قفل‌های هوشمند را رهگیری و درها را باز کنند.

Silicon Labs این حمله را غیرعملی دانست و اعلام کرد برای اجرای آن، هکر باید در حین جفت‌سازی یا پیر دستگاه (که فقط در نصب اولیه یا بازنصب اتفاق می‌افتد) در مجاورت فیزیکی دستگاه باشد. همچنین کاربر در صورت کاهش امنیت به S0 هشدار دریافت می‌کند و باید به‌صورت دستی این تغییر را تأیید نماید. این شرکت اعلام کرد مشخصات فنی را به‌روزرسانی می‌کند تا هشدارهای لازم به کاربران نمایش داده شود.

مقایسه زیگ بی و وای فای و زی ویو
لایه های زی ویو z-wave

Z-Wave S2 چیست؟

Z-Wave S2 یک افزونه امنیتی برای چارچوب امنیتی دستگاه‌های Z-Wave Plus محسوب می‌شود که به تولیدکنندگان امکان ارائه بالاترین سطح امنیت را بدون تأثیر منفی روی مصرف انرژی یا تأخیر در ارتباطات می‌دهد.

شرکت Sigma با همکاری متخصصان امنیت سایبری، مشخصات فنی این افزونه را توسعه داد تا لایه‌های جدیدی از حفاظت را برای دستگاه‌های Z-Wave فراهم کند. اگرچه Z-Wave پیشتر با رمزنگاری AES 128 بیتی (در دسترس تمام دستگاه‌ها) جایگاه برتر امنیتی داشت، اما S2 این استاندارد را با افزودن رمزنگاری متقارن Diffe-Hellman به فرآیند تبادل کلید و همچنین جایگزینی فرآیند سه‌مرحله‌ای قبلی با یک ساختار دستوری واحد ارتقا می‌بخشد. این تغییرات نه‌تنها تأخیر ارتباطی را کاهش می‌دهند، بلکه بهبود قابل توجهی در عمر باتری دستگاه‌های مجهز به S2 ایجاد می‌کنند.

مقایسه Z-Wave و Zigbee

Z-Wave و Zigbee دو پروتکل برتر در حوزه ارتباطات خانه‌های هوشمند محسوب میشوند. هر دو از سیگنال‌های رادیویی کم‌مصرف و فناوری شبکه مش استفاده میکنند و امنیت آنها مبتنی بر رمزنگاری AES است. با این حال، تفاوت‌های کلیدی بین این دو استاندارد وجود دارد.

Z-Wave در باند فرکانسی پایین ۹۰۸٫۴۲ مگاهرتز فعالیت میکند، در حالی که Zigbee در باند ۲٫۴ گیگاهرتز عمل مینماید. فرکانس بالاتر Zigbee امکان انتقال داده با سرعت ۴۰ تا ۲۵۰ کیلوبیت بر ثانیه را فراهم می‌کند که نسبت به سرعت ۹٫۶ تا ۱۰۰ کیلوبیت بر ثانیه Z-Wave برتری دارد. اما این مزیت با کاهش محدوده سیگنال همراه است: برد Z-Wave ۹۸ فوت است، در حالی که برد Zigbee تنها ۳۲ فوت اندازه‌گیری شده است. از سوی دیگر، Zigbee به‌عنوان یک استاندارد باز تحت مدیریت اتحادیه Zigbee، تراشه‌های خود را از چندین تولیدکننده عرضه می‌کند، اما تراشه‌های Z-Wave انحصاراً توسط Silicon Labs ارائه می‌شوند.

در مقاله ای دیگر مفصل به مقایسه زیگبی و وای فای پرداخته ایم.

پیچیدگی ذاتی Zigbee ناشی از تعدد پروتکل‌های فرعی آن است؛ برای مثال، این استاندارد مشخصات جداگانه‌ای برای حوزه‌هایی مانند انرژی هوشمند، سلامت دیجیتال و گیت‌وی‌ها تعریف کرده که در گذشته سازگاری مناسبی با یکدیگر نداشتند. البته انتشار نسخه Zigbee 3.0 با هدف یکپارچه‌سازی این پروتکل‌ها و کاهش پیچیدگی‌ها صورت گرفت.

از نظر ظرفیت شبکه، Zigbee با حذف محدودیت در تعداد پرش‌ها (Hop)، پشتیبانی از بیش از ۶۵٬۰۰۰ دستگاه را ممکن می‌سازد، اما شبکه Z-Wave با حداکثر ۴ پرش تنها تا ۲۳۲ دستگاه را مدیریت می‌کند.

اگرچه معمولاً این دو پروتکل رقیب یکدیگر تلقی می‌شوند، اما بسیاری از هاب‌های مدرن مانند Samsung SmartThings و Wink Hub از هر دو استاندارد پشتیبانی می‌کنند. این قابلیت امکان ارتباط بین دستگاه‌های Z-Wave و Zigbee را فراهم کرده و نیاز به انتخاب انحصاری یکی از آنها را از بین می‌برد.

مقایسه زیگ بی و وای فای و زی ویو
مقایسه زیگ بی و وای فای و زی ویو

زیر مجموعه ها، بروزرسانی ها و پیشرفت های Z-Wave

Z-Wave Plus چیست؟

Z-Wave Plus یک برنامه گواهی‌دهی جدید است که به مصرف‌کنندگان کمک می‌کند محصولات مبتنی بر سخت‌افزار «نسل بعدی» Z-Wave (معروف به سری ۵۰۰، نسل پنجم یا Gen5) را شناسایی کنند. دستگاه‌های دارای این گواهی، از قابلیت‌های پیشرفته‌تری بهره می‌برند که تجربه کاربری را بهبود داده و نصب و راه‌اندازی سیستم‌های Z-Wave را سریع‌تر و ساده‌تر می‌کنند.

این استاندارد با بهره‌گیری از پیشرفت‌های فناوری Z-Wave، مشخصات اولیه را ارتقا داده است. افزایش محدوده ارتباطی، عمر باتری بیشتر، به‌روزرسانی بی‌سیم (OTA)، کانال‌های رادیویی اضافه و سازگاری کامل با دستگاه‌های قدیمی Z-Wave از جمله مزایای آن هستند. این بهبودها مزایایی مانند نصب سریع‌تر، پروفایل‌های دستگاه غنی‌تر، خود ترمیمی پیشرفته‌تر و مصرف انرژی بهینه‌تر را به ارمغان می‌آورند.

قابلیت‌های کلیدی Z-Wave Plus شامل موارد زیر است: افزایش محدوده ارتباطی تا ۱۵۰ متر (در فضای باز)، کاهش ۵۰ درصدی مصرف انرژی باتری، ۲۵۰ درصد پهنای باند بیشتر، استفاده از سه کانال رادیویی F برای بهبود ایمنی در برابر نویز، قابلیت افزودن/حذف دستگاه‌ها به‌صورت Plug-n-Play، کشف شبکه Explorer Frame برای تحمل خطا و خود ترمیمی، روش استاندارد به‌روزرسانی بی‌سیم فریمور و ثبت اطلاعات دقیق‌تر دستگاه‌ها در پایگاه داده گواهی است.

اگر سیستم شما کاملاً مبتنی بر Gen5 باشد، تمامی مزایای Z-Wave Plus بدون هیچ مشکلی فعال خواهند شد. اما در صورت ترکیب با دستگاه‌های قدیمی‌تر (سری ۳۰۰ یا ۴۰۰)، ممکن است برخی قابلیت‌ها مانند برد بیشتر یا عمر باتری بهبودیافته به‌طور کامل قابل استفاده نباشند.

عمر باتری در دستگاه‌های Z-Wave Plus تا ۵۰٪ نسبت به نسل‌های قبل افزایش یافته است. این ویژگی مستقل از سایر دستگاه‌های شبکه عمل می‌کند. اما محدوده ارتباطی به حضور دستگاه‌های Gen5 در مسیر انتقال سیگنال وابسته است. اگر کنترلر مرکزی سیستم از Z-Wave Plus پشتیبانی نکند، تمام دستگاه‌ها در حالت استاندارد Z-Wave فعالیت خواهند کرد. حتی با وجود کنترلر سازگار، اگر دستگاه‌های میانی در مسیر ارتباطی از نسل قدیمی باشند، قابلیت‌های پیشرفته غیرفعال می‌شوند.

Z-Wave SmartStart چیست؟

Z-Wave SmartStart یک فناوری پیشرفته برای ساده‌سازی فرآیند افزودن دستگاه‌ها به شبکه Z-Wave است که بر پایه قابلیت‌های معرفی‌شده در استاندارد S2 توسعه یافته است.

این فناوری با حذف نیاز به تعامل دستی کاربر، افزودن دستگاه‌های جدید به سیستم خانه هوشمند را به عملیاتی سریع و بی‌دردسر تبدیل می‌کند. کاربر تنها با اسکن کد QR دستگاه در اپلیکیشن کنترلر Z-Wave و روشن‌کردن دستگاه، می‌تواند آن را به شبکه متصل نماید.

SmartStart با معرفی قابلیت «فهرست پیش‌تنظیمی» (Provisioning List) امکان افزودن همزمان چندین دستگاه را تنها با روشن‌کردن آنها فراهم می‌سازد. این ویژگی برای نصاب‌ها و سازندگان سیستم‌های هوشمند بسیار کاربردی است، چرا که می‌توانند پیش از ارسال سیستم به محل نصب، تمام کدهای QR دستگاه‌ها را به این فهرست در کنترلر مرکزی اضافه کنند. با روشن‌شدن کنترلر و دستگاه‌ها در محل نصب، سیستم به‌صورت خودکار پیکربندی و راه‌اندازی می‌شود.

Z-Wave Plus V2 چیست؟

Z-Wave Plus V2 (معروف به سری ۷۰۰ یا Gen7) تکامل یافته‌ترین نسخه این پروتکل است که بهبودهای چشمگیری در محدوده ارتباطی، امنیت، سرعت عملکرد و کاهش مصرف انرژی نسبت به نسل‌های پیشین ارائه می‌دهد. این استاندارد با بهره‌گیری از پیشرفت‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری، از تراشه‌های مبتنی بر ARM Cortex M4 با پردازنده سریع‌تر، حافظه بیشتر و فضای ذخیره‌سازی گسترده‌تر استفاده می‌کند.

قابلیت‌های کلیدی Z-Wave Plus V2 شامل افزایش محدوده ارتباطی به بیش از ۲۰۰ متر (در فضای باز)، عمر باتری تا ۱۰ سال، قدرت خروجی رادیویی تا +۱۳ dBm، الزامی‌شدن افزودن/حذف شبکه‌ای دستگاه‌ها و به‌روزرسانی بی‌سیم فریمور، طراحی امنیتی پیشرفته با رمزنگاری ECDH، و پشتیبانی از فرکانس‌های چندگانه به‌واسطه فیلتر SAW تعبیه‌شده است.

این استاندارد با تمرکز بر پایداری و قابلیت اطمینان، تجربه کاربری سیستم‌های خانه هوشمند را متحول می‌کند. البته در صورت استفاده از کنترلرهای قدیمی‌تر (فقط سازگار با Z-Wave Plus) یا ترکیب دستگاه‌های نسل ۷۰۰ با دستگاه‌های قدیمی‌تر، ممکن است برخی قابلیت‌های پیشرفته به‌طور کامل فعال نشوند. توسعه‌دهندگان نیز از حافظه گسترده‌تر و بهینه‌سازی‌های سخت‌افزاری این نسل بهره بیشتری خواهند برد.

Z-Wave LR چیست؟

Z-Wave LR (با نام کامل Z-Wave Long Range) در سال ۲۰۲۰ معرفی شد و به سرعت به عنوان یک استاندارد رسمی برای تولید دستگاه‌های هوشمند تصویب گردید. این فناوری با هدف افزایش چشمگیر محدوده ارتباطی و پشتیبانی از شبکه‌های گسترده طراحی شده است تا کاربرد Z-Wave را از محیط‌های مسکونی فراتر برده و در فضاهای تجاری، هتل‌ها و مجتمع‌های مسکونی بزرگ رقابت‌پذیر کند.

Z-Wave LR با افزودن مدولاسیون DSSS OQPSK 100 کیلوبیت بر ثانیه به پروتکل اصلی، به‌عنوان یک کانال چهارم عمل می‌کند که امکان اتصال گره‌های LR به شبکه‌های موجود از طریق اسکن کانال‌ها را فراهم می‌سازد.

ویژگی‌های کلیدی این استاندارد شامل محدوده ارتباطی چندین مایلی در فضای باز (با قدرت خروجی حداکثر 30dBm)، افزایش ظرفیت شبکه تا ۴۰۰۰ گره یا نود (۲۰ برابر نسخه‌های قبلی با سقف ۲۳۲ گره) و تغییر توپولوژی شبکه از مش به ستاره‌ای (ارتباط نقطه-به-نقطه) است. این تغییرات Z-Wave LR را به گزینه‌ای ایده‌آل برای نصب‌ و اجراهای بزرگتر تبدیل می‌کند که پیش‌ازاین نیاز به راه‌اندازی چندین شبکه مستقل Z-Wave داشتند.

z-wave چیست؟

سری ۸۰۰ Z-Wave و فراتر از آن!

آیا به راستی به سری ۸۰۰ رسیده‌ایم؟ در حالی که هنوز به‌طور کامل با نسل هفتم (سری ۷۰۰) آشنا نشده‌ایم!

به‌دلیل کمبود بی‌سابقه تراشه، اختلالات زنجیره تأمین ناشی از همه‌گیری کووید-۱۹ و چالش‌های تولید در سال‌های اخیر در جنگ تجاری چین، پکن، آمریکا و اروپا، عرضه تراشه‌های SoC سری ۷۰۰ به طور کامل متوقف شده است. این وضعیت منجر به شتاب گرفتن توسعه نسل جدید SoCهای سری ۸۰۰ گردید.

در سطح پروتکل، تغییرات محسوسی ایجاد نشده است و برندینگ فعلی (Z-Wave Plus V2 و Z-Wave Long Range) بدون تغییر باقی مانده‌اند. بهبودهای اصلی این نسل شامل پردازنده سریع‌تر، حافظهٔ بیشتر، کاهش مصرف انرژی و افزایش جزئی قدرت ارسال سیگنال است. همچنین ارتقاءهایی در جنبه‌های امنیتی نیز اعمال شده‌اند.

z-wave چیست؟

پرسش های متداول

  • آیا Z-Wave Plus از Z-Wave بهتر است؟

    نسخه‌های Z-Wave Plus و جدیدتر بهبودهای تدریجی در فناوری ایجاد می‌کنند، بنابراین پاسخ کوتاه «بله» است! اما اگر سیستم Z-Wave موجود شما به خوبی کار می‌کند، نیازی به تعویض کامل آن نیست چرا که تمام نسخه‌ها سازگار عقبرو هستند. با این حال، خرید دستگاه‌های جدیدتر همیشه توصیه می‌شود تا از مزایای بهینه‌سازی‌ها بهره ببرید.

  • Z-Wave Plus V2 بهتر است یا Z-Wave؟

    دستگاه‌های Z-Wave Plus V2 با بهبودهایی مانند محدوده بیشتر، مصرف انرژی کمتر، امنیت بالاتر و کارایی بهتر، نسبت به نسل‌های قبل برتری دارند. اما اگر سیستم فعلی شما بدون مشکل کار می‌کند، نیازی به ارتقاء فوری نیست!

  • آیا Z-Wave از وای‌فای بهتر است؟

    وای‌فای برای انتقال داده‌های حجیم مانند استریم ویدیو یا بازی مناسب است، اما در محیط‌های پرازدستگاه (مانند خانه‌های هوشمند) کارایی کمتری دارد. Z-Wave به‌طور خاص برای این شرایط طراحی شده است. البته استانداردهای جدید وای‌فای ۶ با پشتیبانی از تراکم بالاتر دستگاه‌ها ممکن است در آینده رقابت‌پذیرتر شوند.

  • Z-Wave چگونه ارتباط برقرار می‌کند؟
    این پروتکل از امواج رادیویی کم‌مصرف استفاده می‌کند که به راحتی از دیوارها و مبلمان عبور می‌کنند. ویژگی‌هایی مانند ارتباط دوسویه، به‌روزرسانی وضعیت و شبکه مشبک، قابلیت اطمینان سیستم را تضمین می‌کنند.

  • آیا برای Z-Wave به هاب نیاز است؟

    در اکثر موارد بله. هاب مرکزی (کنترلر) امکان افزودن دستگاه‌ها، تنظیم منطق عملیاتی و اجرای سناریوهای خودکار (مانند روشن‌کردن چراغ با تشخیص حرکت) را فراهم می‌کند.

  • آیا استفاده از Z-Wave هزینه دارد؟

    خیر! هزینه Z-Wave در قیمت دستگاه‌های هوشمند لحاظ شده و هیچ هزینه اضافی برای استفاده از پروتکل دریافت نمی‌شود.

  • آیا Z-Wave از Zigbee بهتر است؟

    هر دو فناوری مزایای خود را دارند. بهترین راه انتخاب هابی است که از هر دو پشتیبانی کند تا آزادی انتخاب بیشتری داشته باشید.

  • چه دستگاه‌هایی از Z-Wave استفاده می‌کنند؟

    هزاران دستگاه از تولیدکنندگان مختلف شامل قفل‌های هوشمند، کلیدهای هوشمند، سنسورهای حرکتی، ترموستات‌ها و از این پروتکل بهره می‌برند.

  • آیا Z-Wave قابل نفوذ است؟

    هیچ سیستم‌ای کاملاً غیرقابل نفوذ نیست. با رعایت روش‌های امنیتی استاندارد مانند به‌روزرسانی مداوم نرم‌افزار و استفاده از رمزهای قوی می‌توان امنیت سیستم را افزایش داد.

  • آیا Alexa، Siri یا Google می‌توانند دستگاه‌های Z-Wave را کنترل کنند؟

    بله! با استفاده از هاب سازگار، می‌توانید از دستیارهای صوتی برای کنترل دستگاه‌ها استفاده کنید. حتی امکان تعریف سناریوهای پیچیده (مانند فعال‌سازی حالت «سینمای خانگی» با یک دستور صوتی) وجود دارد.

محصولات Z-WAVEزی ویو در فروشگاه خانه های هوشمند

اشتراک گذاری این مطلب:

پرونکل مَتر MATTER چیست؟پروتکل Matter متر چیست؟
مقایسه زیگ‌بی و وای‌فایمقایسه زیگ‌بی و وای‌فای در خانه هوشمند

دیدگاهی بنویسید