تکنولوژی Z-Wave

.

.%d8%b2%d8%af-%d9%88%db%8c%d9%88

.

.

مقدمه

 زی ویو پروتکل ارتباطی بی سیم ٬ طراحی شده برای اتوماسیون سازی در خصوص برنامه های کاربردی کنترل از راه دور در محیط های مسکونی و تجاری (خانه هوشمند ) می باشد. این تکنولوژی از استفاده ی  موج های فرکانسی رادیویی کم توان در لوازم برقی بهره میگیرد.

ثابت شده است که تکنولوژی بی سیم زی ویو (Z-Wave) با ارائه محصولات کم نظیر، مقرون به صرفه، قابل اعتماد و آسان به منظور استفاده هوشمند از این محصولات در جنبه های مختلف زندکی روزانه بصورت انحصاری بازارهای جهانی را تحت پوشش خود قرار داده است. این تکنولوژی ضمن دارا بودن قابلیت ارتقا در هر زمان بدون محدودیت، قدرت کنترل و مدیریت محیط های مسکونی و تجاری اداری را به آسانی برای شما به ارمغان می آورد

زی ویو (Z-Wave)

در این پروتکل که قابل اعتماد بودن از ویژگی های بارز آن می باشد داده ها با سرعت 100 Kbits/s انتقال داده شده در حالی که محدوده فرکانسی آن در حدود 900 مگا هرتز می باشد ( پهنای باندی در رقابت با پهنای باند پر ترافیک  GHz   (2.4  که در این حالت  و بعلت کد بندی بودن داده ها هیچگونه تداخلی با Wifi ٬ بلوتوث و دیگر وسیله ها نخواهد داشت.

در سال 2014 این تکنولوژی توسط بیش از 250 شرکت تولید کننده مورد حمایت قرار گرفت و هم اکنون طیف گسترده ای از محصولات  Z-Wave در آمریکا٬ اروپا و آسیا مورد استفاده قرار میگیرد در حالیکه تراشه های این تکنولوژی توسط دو شرکت Sigma Designs و Mitsumi عرضه می گردد.

اتحادیه

اتحادیه زی ویو که  گروهی متشکل از 300 شرکت تولید کننده مستقل  می باشد ٬ توافق کرده اند محصولات کنترلی بی سیم بر اساس استانداردهای این پروتکل را بسازند که در راستای این امر در سال 2014 بیش از  1100 نوع محصول مختلف تایید شده توسط اتحادیه در سراسر جهان عرضه گردید که این محصولات و برنامه های کاربردی ٬ تمامی نیازهای اتوماسیونی بازار مسکونی و تجاری را پوشش می دهد.

مشخصات رادیویی:

پهنای باند: 9600 Bits/s   : ٬  40 Kbits/s و یا    100 Kbits/s

مدلاسیون : GFSK Manchester Channel encoding

باند فرکانسی:  868.42 Mhz  (اروپا)٬ 900 Mhz  (آمریکا)٬ 91.82 Mhz (هنک گنک)٬ 921.42 Mhz (استرالیا و نیوزیلند)

** تجهیزات Z-Wave  می توانند با Duty Cycle   0.1%  کار کنند که این حالت باعث کاهش چشمگیر مصرف انرژی و در نتیجه طول عمر باطری گردد.

شبکه زی ویو (Z-Wave)

پروتکل فوق از معماری شبکه مش بهره میگیرد و می تواند حداقل از یک وسیله کنترل شونده ویک کنترل کننده تشکیل شود در حالیکه می توان وسیله های دیگر از هر نوع را در هر زمان به شبکه اضافه نمود. بنابر این هر شبکه  Z-Wave از دو مجموعه گره کنترل کننده ها و کنترل شونده ها تشکیل می گردد بدین صورت که دامنه ارتباطی بین هر دو گره 30 متر می باشد.

یک وسیله Z-Wave  قبل از آنکه بتواند کنترل شود باید به شبکه زی ویو اضافه (Include) گردد٬ این فرایند معمولا با فشار دادن ترتیبی دکمه های تعبیه شده بر روی کنترلرها و وسیله ها انجام می شود. بعد از انجام فرایند فوق وسیله کنترل شونده توسط کنترلر تشخیص داده شده و سپس قابل کنترل می شود. باید توجه داشت که با تکرار مجدد فرایند فوق وسیله اضافه شده از شبکه حذف (Exclude) میگردد.

توپولوژی و مسیر یابی:

در خصوص شبکه زی ویو باید در نظر گرفت هر شبکه توسط یک ID شبکه تعریف و هر وسیله زی ویو به وسیله یک ID گره در شبکه شناخته می شود که هیچ دو وسیله ای یک ID مشترک ندارند (ID گره٬ آدرس یک گره در شبکه متشکل از 1 بایت)

ID  شبکه٬ شناسه اصلی و مشترک تمامی گره های مربوط به آن شبکه می باشد. این ID از 4 بایت (32 بیت) تشکیل شده است که به هر وسیله در زمان اضافه کردن به شبکه توسط کنترلر اختصاص داده می شود٬ بدین صورت گره ها با ID های شبکه های مختلف نمی توانند با یکدیگر ارتباطی داشته باشند.

شبکه  Z-Wave که از توپولوژی شبکه مش استفاده می کند از یک کنترلر اصلی تشکیل می شود در حالیکه می تواند تعدادی کنترلر فرعی نیز داشته باشد  وظیفه این کنترلرها مسیریابی بین وسیله ها و برقراری ارتباط امن می باشد.

در چنین شبکه ای وسیله ها می توانند با یکدیگر با استفاده از گره های میانی ارتباط فعالی برقرار کنند که این امر باعث دور زدن موانع ارتباطی و نقطه های کور می گردد. در بیانی واضح تر یک پیغام از گره A به گره C می تواند حتی زمانیکه این دو گره در محدوده همدیگر نیستند توسط گره واسط B ارسال گردد. در این حین اگر به هر علتی مسیر ارتباطی مشخص و ترجیح داده شده بین دو گره قطع گردد پیغام از مسیرهای دیگری ارسال می گردد. بنابر توپولوژی شبکه مش٬ طول یک شبکه زی ویو می تواند بسیار بزرگتر از محدوده رادیویی یک وسیله زی ویو گردد که در این حالت تاخیر جزئی در تبادل پیام اجتناب ناپذیر است.(وسیله هایی که انرژی آنها توسط باتری تامین می گردد نمیتوانند به عنوان Repeater عمل نمایید زیرا این وسایل برای کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر باتری اکثرا در حالت Stand By می باشند).

لازم به ذکر است در مسیریابی فرض بر آن است که وسیله ها در موقعیت کنونی خود ثابت می مانند. بنابراین وسیله های همراه در مسیر یابی نقشی نخواهند داشت.

در حالت جابجایی وسیله ها مکانیزمی  بنام Ferames Explorer میتواند برای اصلاح و مسیر یابی مجدد استفاده شود. در شرایط عادی زمانی از مکانیزم مطرح استفاده میشود که تمامی مسیرهای از قبل مشخص شده از بین رفته باشند.

.

.

خانه هوشمند کیان دور اندیش