معرفی پروتکل z wave و نقش آن در خانه هوشمند z wave

آشنایی بیشتر با خانه هوشمند z wave :

درواقع می‌توان خانه هوشمند Z- Wave را شامل یک امواج رادیویی ضعیف بیسیم دانست که بر طبق استانداردهای خاص قادر است، بین تجهیزات هوشمند ارتباط برقرار نماید و از راه دور به مدیریت بهینه آن‌ها بپردازد. عدم وجود آنتن‌های مجزا برای هر وسیله و امکان بازسازی مدار در صورت حذف هر یک از تجهیزات هوشمند، سبب شده یک شبکه قابل‌اطمینان را از پروتکل z wave شاهد باشیم.

مدیریت این شبکه نیز به سه صورت مجزا چون از طریق بستر اینترنت یا از راه پنل کاربری یا توسط دستگاه کنترل مرکزی انجام‌پذیر است. مزایای بی‌نظیر سبب شده امروزه تعداد کثیری از تجهیزات سازگار با این پروتکل، خانه‌های هوشمند را بیارایند.

فرکانس رادیویی پروتکل z wave بر طبق دو استاندارد آمریکا و اروپا و به‌صورت باندهای مجزا و مختص به آنها کار می‌کند، ولی به‌هرحال نرخ انتقال اطلاعات در این شبکه پایین‌تر بوده، اما اختلال که در باندهای مربوط به WIFI و Bluetooth شاهد هستیم را دراین‌ارتباط مشاهده نمی‌کنیم.

چگونگی ارتباط سازی و کنترل وسایل در پروتکل z wave:

برای آنکه بتوان به صورتی دقیق به مدیریت تجهیزات الکتریکی داخل هر ساختمان پرداخت یک ID مجزا برای هر شبکه و یک ID مجزا برای هر دستگاه در نظر گرفته‌شده با این رویکرد فقط با Z- Wave قادرید، خانه هوشمند خود را کنترل نموده و از دسترسی به ساختمان‌ها و تجهیزات دیگر کاربران ناتوان هستید.

به‌راستی امواج رادیویی ضعیف به‌کاررفته در این پروتکل محدوده عملیاتی آن را محدود به 30 متر نموده و سیگنال‌ها توان طی مصافت‌هایی بیشتر از این را در ساختمان‌ها باوجود دیوارها و پوشش‌های فراوان ندارند. اگرچه این فاصله تا 100 متر بیان‌شده، اما در عمل همان 30 متر را برای مشاهده حداکثر توان شاهد هستیم.

مزایای خانه هوشمند Z- Wave:

خانه هوشمند Z- Wave دارای مزایای بسیاری برای کاربرانش است که شاید بتوان اولین مزیت آن را به محدود بودن تجهیزات موردنیاز برای این پروتکل دانست. Z- Wave فقط برای کارکرد صحیح به یک فرستنده نیاز دارد تا امواج را به گره بعدی که می‌تواند یکی از تجهیزات هوشمند باشد، ارسال نماید. سپس سیگنال‌ها در آنجا تقویت‌شده و به گره بعدی ارسال می‌شوند، بدین ترتیب می‌توان خطای ارتباطی محصولات حوزه اینترنت اشیاء و به طبع خانه هوشمند را به مدد آن کاهش داد.

در ادامه به معرفی دیگر مزایای این پروتکل که عمومیت آن در اکثر تجهیزات به رسمیت شناخته‌شده است می‌پردازیم.

• استقبال سازندگان محصولات حوزه اینترنت اشیاء:

شاید بتوان گسترش سریع این فناوری را مدیون تعداد کثیری از برندهایی چون سامسونگ، ال‌جی، هواوی و … دانست که به‌سرعت به ارائه محصولاتی با رابط‌های کاربری پرداختند که با این پروتکل بهینه‌سازی شده بود. این امر سبب شد اکنون در سراسر جهان تنوع فراوانی از محصولاتی که ازاین‌روش پشتیبانی می‌کنند را شاهد باشیم که این موضوع خود به بزرگ‌ترین مزیت این سامانه بدل شده است.

• مصرف کم انرژی:

خانه هوشمند Z- Wave مطلوب بسیاری در سراسر جهان می‌باشد، زیرا حتی به کمک انرژی محدود باتری نیز سیگنال‌های آن قابل دریافت است و نیازی به انرژی جایگزین برای آن نیست و در صورت کارکرد با برق نیز مصرف پایینی را ارائه می‌دهد.

• کارکرد بر اساس شبکه مش:

شبکه مش به‌کاررفته در این سیستم آن را توانمند می‌سازد تا به‌صورت مستقیم یا غیرمستقیم با گره‌های هم‌جوار یا در فاصله‌ای دورتر ارتباط برقرار نماید. ازاین‌رو هرچه بر تعداد گره‌ها یا همان تجهیزات هوشمند افزوده شود، کیفیت عملکرد شبکه نیز به همان نسبت ارتقا می‌یابد.

• منطقه پوشش بالا:

شعاع 30 متری تحت پوشش Z- Wave در ساختمان‌سازی‌های بزرگ نیز به کار می‌آید و می‌تواند در اجرای پروژه‌های هوشمند سازی توانمند ظاهر شود و نتیجه بهتری را در عمل از آن شاهد باشیم ازاین‌رو انتخاب مناسب‌تری به شمار می‌آید.

• مقاوم در برابر هجوم هکرها:

خانه هوشمند Z- Wave به‌واقع با ویژگی‌هایی به‌مراتب بهتر از رقبا و با استانداردهایی باکیفیت‌تر و امنیتی پیشرفته‌تر برای وسایل هوشمند، هاب‌ها و درگاه‌ها در امر تعامل‌پذیری ظاهرشده است که این موضوع نفوذ به تجهیزات را توسط هکرها، به دلیل ایجاد یک سپر حفاظتی قوی و کدگذاری‌های جدید، باهدف رمزنگاری و انتقال بین گره‌ها، غیرممکن نموده است.

ازاین‌رو در مقابل هر نوع حمله سایبری به علت جفت شدن هر دستگاه توسط کدهایی منحصربه‌فرد، مقاومت عالی‌ای از خود نشان می‌دهد و از دستگاه‌های ضعیف ازلحاظ سطوح امنیتی به علت به کار بردن پیشرفته‌ترین و قوی‌ترین استانداردهای امنیتی حفاظت می‌نماید.

مزایای هوشمند سازی خانه‌ها با پروتکل Z- Wave:

با تغییر سبک منزل یا دفتر کارتان به خانه هوشمند Z- Wave درواقع به امنیت ساختمانتان تا حد قابل‌توجهی می‌افزایید و صدالبته مصرف انرژی را نیز بهینه نموده و برنامه‌ریزی مشخصی را برای استفاده از وسایل الکتریکی طرح‌ریزی می‌نمایید. بر سیستم‌های روشنایی، گرمایشی و سرمایشی به مدد یک سیستم پیچیده اما با کاربری راحت، نظارتی همه‌جانبه می‌یابید.

ضریب عبور امواج مش با توان پایین این پروتکل 100 درصد است و فقط با یک ریموت کنترل می‌توان تمامی مسیر این سیگنال‌ها را به کمک چهار وسیله، مسیریابی، شناسایی و مدیریت نمود. امکان شخصی‌سازی، قابلیت مسیریابی تا حداکثر 400 فوت و رنج قیمتی متفاوت باعث شده هوشمند سازی منازل با این سیستم به‌شرط سازگاری تجهیزات هوشمندتان با این فناوری به‌صرفه‌تر و محبوب‌تر به نظر آید.

ساختار لایه‌ها در فناوری خانه هوشمند Z- Wave:

در فناوری Z- Wave یک ساختار پیچیده وجود دارد که برای مدیریت بهتر این ساختار، به‌ناچار متخصصان آن را به سه لایه مجزا تقسیم‌بندی نموده‌اند. لایه رادیویی که رسالت تشخیص مسیر، رمزگشایی و مبادله سیگنال‌ها را بین فرستنده و گیرنده بر عهده داشته و دسترسی به سخت‌افزار از مسائل پیرامون این لایه به شمار می‌رود.

در مرحله بعد لایه شبکه با بررسی چگونگی انتقال داده‌ها میان دو وسیله ارتباطی و با امکاناتی چون آدرس‌دهی، مسیریابی و … قرار می‌گیرد و درنهایت لایه کاربردی که به بررسی پیغام‌ها و صحت و چگونگی ارسال آن‌ها به‌منظور اعمال دستوری خاص می‌پردازد.