Z-Wave

Z-Wave是一種新興的基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適于網(wǎng)絡(luò)的短距離無線通信技術(shù)。它的工作頻段為美國908.42MHz/歐洲868.42MHz（國內(nèi)使用的是歐洲頻段， 目前這兩頻段都是免授權(quán)頻段），采用FSK（ BFSK/GFSK）調(diào)制方式，數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6kb/s，信號的有效覆蓋范圍在室內(nèi)是30m，室外可超過100m，適合于窄帶寬應(yīng)用場合。相對于現(xiàn)有的無線通信技術(shù)，Z-Wave具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，性能可靠等特點(diǎn)。通過Z-Wave技術(shù)構(gòu)建的無線網(wǎng)絡(luò)不僅可以通過本網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)對家電的遙控，甚至可以通過Internet網(wǎng)絡(luò)對Z-Wave網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備進(jìn)行控制，有力地推動著低速率無線家庭控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

Z-Wave聯(lián)盟

任何科技產(chǎn)業(yè)成長過程中，標(biāo)準(zhǔn)都扮不可或缺的角色。強(qiáng)健的生態(tài)系統(tǒng)為開發(fā)者、生產(chǎn)者、供貨商提供一個良好的市場平臺，促使更多制造商加入供應(yīng)鏈和市場競爭，最終將為終端用戶帶來更多利益。 Z-Wave聯(lián)盟在Z-Wave的發(fā)展過程中扮演著這樣的角色。

2005年1月，美國芯片和軟件開發(fā)商Zensys（Z-Wave母公司）與Wintop等60多家廠商在拉斯維加斯舉辦的CES（世界上最大的消費(fèi)電子展）上宣布成立一個新聯(lián)盟，從而讓那些采用Z-Wave技術(shù)的各廠家能夠攜手發(fā)力家庭自動化應(yīng)用市場，推動Z-Wave技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用。Z-Wave聯(lián)盟問世后，先后吸引了DanfossZ-Wave、Intermatic、Levition（思科旗下）、Wayne Dalton、UEI等170多家公司的支持和加入。

該聯(lián)盟的宗旨是：促進(jìn)消費(fèi)者認(rèn)可且在無線家居控制領(lǐng)域應(yīng)用Z-Wave技術(shù)，確保所有成員的系統(tǒng)和設(shè)備之間的互通性，給產(chǎn)品提供售后合作和服務(wù)。如今，Z –Wave正沿著自己的成長規(guī)律，不斷由單純的家庭自動化應(yīng)用滲透人數(shù)字家庭和家庭智慧化產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中。

Z-Wave技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用

Z-Wave技術(shù)設(shè)計(jì)之初即定位于智能家居無線控制領(lǐng)域，主攻住宅和商用化燈光控制。它可將任何獨(dú)立的設(shè)備轉(zhuǎn)換為智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，從而可以實(shí)現(xiàn)控制和無線監(jiān)測。廣泛適用于照明控制、安全和氣候控制以及對煙霧探測器、門鎖、安全傳感器、家電的遠(yuǎn)程控制，此外Z-Wave還可以用于智能電表，為家用暖通空調(diào)監(jiān)控提供消耗數(shù)據(jù)。為何Z-Wave在智能家居方面占據(jù)了強(qiáng)勢地位呢？這就不得不說Z-Wave技術(shù)的三個顯著特點(diǎn)。

1.成本低

家用市場主要看重的是技術(shù)應(yīng)用的低成本、組網(wǎng)安全性和易用性。Z-Wave始終專注于家庭控制應(yīng)用市場，應(yīng)用領(lǐng)域明確，結(jié)構(gòu)簡單。它的低成本性主要由三個方面促成：第一是Z-Wave的開發(fā)成本低，它采用集成化手段，將多種器件集成在單個芯片上，大大降低了開發(fā)成本;第二是設(shè)計(jì)安裝低成本性，在滿足家庭控制的基礎(chǔ)上Z-Wave系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不用像ZigBee那樣龐大，這就在客觀上保證了它的低成本性;第三是使用成本低，即低功耗，由于Z-Wave技術(shù)在控制及信息交換中的通信量較低，其使用的帶寬僅有9.6kb/s，這大大降低了家用設(shè)施的運(yùn)行功耗，是低成本的一個重要因素。

2.覆蓋性和穩(wěn)定性良好

覆蓋性和穩(wěn)定性直接影響家居無線控制技術(shù)應(yīng)用的成敗。Z-Wave具有較強(qiáng)的覆蓋能力，這主要?dú)w功于兩個方面：第一是它采用小數(shù)據(jù)格式傳輸，與同類的其他無線技術(shù)相比，擁有相對較低的傳輸頻率（ 868MHz或908lHz）的Z-Wave信號波傳射能力更強(qiáng)，它可以繞過障礙物而實(shí)現(xiàn)對相關(guān)產(chǎn)品的控制。第二是Z-Wave支持網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，該技術(shù)中集成的動態(tài)路由機(jī)制讓每個Z-Wave設(shè)備都可以將信號從一個設(shè)備重傳至另一個，從而保證高度可靠的傳輸覆蓋整個家庭范圍。

在穩(wěn)定性方面，Z-Wave是一種雙向傳輸?shù)臒o線通信技術(shù)。該技術(shù)不像其他的射頻技術(shù)一樣，使用公共頻帶進(jìn)行傳輸，而是采用雙向應(yīng)答式的傳送機(jī)制、壓縮幀格式、隨機(jī)式的逆演算法，從而減少失真和干擾，確保傳輸?shù)姆€(wěn)定;同時Z-Wave的動態(tài)路由功能和網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠有效提高信號傳輸效率，而點(diǎn)對點(diǎn)為主的通信網(wǎng)絡(luò)也不會因?yàn)橐粋€節(jié)點(diǎn)上的故障而影響其他節(jié)點(diǎn)的工作，進(jìn)一步保證了應(yīng)用的穩(wěn)定性;此外，為了進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用的安全可靠性能，Z-Wave技術(shù)還會進(jìn)一步考慮提供加密措施，這一舉動的成功將大大拓寬Z-Wave技術(shù)在智能家居中的用。

3.操作靈活便捷

家居應(yīng)用中，用戶除了關(guān)心系統(tǒng)的穩(wěn)定性外，還有就是操作的靈活便捷性。在這一點(diǎn)上，Z-Wave的優(yōu)勢明顯：Z-Wave將微控制器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、串行外設(shè)接口SPI等多種器件集成在體積較小的單顆芯片上，極易集成到尺寸要求嚴(yán)格的產(chǎn)品中，且產(chǎn)品的兼容互通性良好，在布建的規(guī)劃設(shè)計(jì)與延伸上顯得更為便利;同時由于采用統(tǒng)一的規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)，Z-Wave產(chǎn)品的操作和使用方式基本相同。無論是燈光控制系統(tǒng)，還是安防控制類產(chǎn)品，其使用方式都是簡單的加碼和退碼操作，然后就可以實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)操作。對于引發(fā)不同產(chǎn)品之間的觸發(fā)感應(yīng)，操作也是極其簡單，基本一兩分鐘就可完全搞定。

如今，采用Z-Wave技術(shù)的產(chǎn)品涵蓋了燈光照明控制、窗簾控制、能源監(jiān)測以及狀態(tài)讀取應(yīng)用、娛樂影音類的家電控制、防盜及火災(zāi)檢測等安防控制，基本上包括了家居生活的方方面面。隨著無線通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能技術(shù)的不斷發(fā)，人們對家居生活將提出更高的要求，Z-Wave技術(shù)在智能家居應(yīng)用方面也必將迎來新的發(fā)展契機(jī)。