О технологии Z-Wave
С Z-Wave, вы не только можете управлять отдельными функциями с приборов, такими как освещение, отопление и оконные жалюзи, но и создать "Сцены", например, "уход на работу" и выбрать то, что вы хотите, чтобы произошло в вашем доме, когда вы уезжаете в течение дня.
Также, Вы можете создать "События", которые срабатывают, когда что-то случится, так, например, при срабатывании датчика движения, свет может включиться на 5 минут. Если этого недостаточно, существует "Таймер", с помощью которого можно установить свет или термостат на включение или выключение в определенное время.
Если вы находитесь на работе, надо быть уверенным, что свет выключен, когда это необходимо. Шлюз Vera отлично подходит для этого, так как Vera может заверить вас, с помощью дополнительного смс-оповещения что, все в порядке! Через бесплатное оптимизированное приложение для iPhone, Vera предлагает дополнительную поддержку, чтобы помочь вам управлять всеми Z-Wave устройствами.
Vera ориентирован на простоту. Это «сложные» вещи, но в упрощенной форме. Все сосредоточено на удобстве и практичности, что делает управление потреблением энергии вашим домом в радость, а не рутиной.
Просто подключите шлюз Vera, настройка производится быстро и автоматически. Он включает в себя предварительно настроенную Wi-Fi точку доступа, межсетевой экран, шлюз и маршрутизатор, обеспечивая защищенную беспроводную сеть в доме. Z-Wave технология действительно эффективна при создании системы управления домашней безопасностью. Вы можете контролировать свою систему удаленно, с помощью Z-Wave, а также установить датчики на окна, двери и датчики движения на предупреждение. С помощью Z-Wave, компонентами можно управлять с помощью центрального контроллера - Шлюза Vera, так что, если детектор определит вторжение, то Vera включит сигнализацию, и даже отправит текстовое сообщение, чтобы предупредить вас на работе.
Использование более сложных моделей возможно с помощью ассоциаций, групп и сцен.
4.4.1 Ассоциации
В типичной Z-Wave сети, контроллер общается со Slave-узлами двумя способами. Он посылает команды для изменения статуса Slave-узла, например, включение или выключение – и они получают статус информацию от датчиков, например, информацию о движении от детектора движения (Только для маршрутизируемых зависимых узлов). Значимые функции в сети могут включать зависимости и взаимодействия между двумя Slave-устройствами.
Пример: одно Z-Wave устройство - детектор движения, у второго устройства должно быть включено питание пультом ДУ при обнаружении движения.
Рисунок 4.10: Небольшая Z-Wave сеть с Ассоциацией
В первом случае детектор движения посылает сигнал контроллеру, и тот, в свою очередь, посылает переключателю команду на включение питания. Однако, это означает, что:
• контроллер является дополнительным источником ошибки;
• общение занимает гораздо больше времени, чем это необходимо;
• Контроллер должен быть в режиме прослушивания, а значит, должен быть статическим контроллером.
Ассоциация допускает, что детектор движения посылает сигнал непосредственно на выключатель питания без участия контроллера. Это позволяет использовать датчик даже в сети без статического контроллера. Это экономит время, уменьшает сложность передачи и количество эфирного времени, которые сводятся к выделению канала беспроводной связи и электромагнитной эмиссии.
Чтобы быть в состоянии использовать ассоциацию, у передающего узла (в примере детектор движения) должно быть знание допустимого маршрута месту назначения (в примере выключатель питания). Поэтому только ведомое устройство маршрутизации или контроллер могут использовать ассоциации. Нормальное ведомое устройство не имеет никакой информации о маршрутах и только отправляет сигналы как ответ на полученные команды.
Чтобы иметь возможность использовать Ассоциации, отправляющий узел (в примере детектор движения), должен знать действующий маршрут назначения (в данном примере переключатель питания). Поэтому только маршрутизируемый Slave или контроллер может использовать Ассоциации. Обычный Slave не имеет никакой информации о маршрутах и только отправляет сигналы в ответ на полученные команды.
Для того, чтобы установить связь, отправитель должен узнать Node ID принимающего узла.
Есть два различных способа выполнить сценарий Ассоциации:
Прямая ассоциация:
Рисунок 4.11: Прямая ассоциация
Узел источник ассоциации переводится в режим "Ассоциации" ожидая получить пакет информации от Ассоциируемого устройства. Принимающий узел должен отправить сведения о себе, обычно осуществляется простым нажатием кнопки. Сведения об узле получения содержат Node ID-партнера по ассоциации и позволяет узлу-источнику задать ассоциацию.
Поскольку информационный пакет узла всегда рассылается широковещательно всем узлам "в зоне" прямой видимости, ассоциация работает, только если отправитель и получатель находятся «в пределах досягаемости", это означает, что они имеют прямое, немаршрутизируемое беспроводное соединение.
Назначаемая Ассоциация
Рисунок 4.12: Назначаемая Ассоциация
Назначаемая ассоциация позволяет подключить два Z-Wave устройства, которые находятся вне зоны своего действия. Для этого необходима помощь третьего узла-контроллера со знанием всей сети и маршрутов, если требуется.
Рисунок 4.13: Настенный контроллер с отдельной кнопкой для Ассоциации
Подключающий контроллер должен быть переведен в режим ассоциации путем нажатия специальных кнопок или выбора соответствующей функции в ПО на ПК.
Контроллер теперь ожидает, (1) пакет информации узла от нужного источника, а на втором этапе (2) информационный пакет от узла желаемого целевого узла. Информационный пакет узла может быть получен только в определенном диапазоне, поэтому контроллер необходимо привести в прямую видимость беспроводной связи двух узлов, но не одновременно.
Сначала контроллер располагают вблизи узла-источника, получая информационный пакет, затем вблизи целевого узла, чтобы получить его информационный блок.
На последнем шаге контроллер будет общаться с исходным узлом и установит Ассоциацию, информируя узел о цели ассоциации и маршруте достижения этой цели. Пользователь решает эту задачу без дальнейшего взаимодействия. Так как контроллер знает маршрут до цели, нет необходимости в приведении контроллера обратно в зону видимости цели для выполнения окончательной конфигурации.
Узел должен объявить о своей возможности принять присвоенную конфигурацию ассоциации в его информационном кадре узла. Возможно присвоить многократные целевые узлы одному единственному исходному узлу. Все эти целевые узлы получат ту же самую команду в одно время, когда событие будет иметь место, инициировав событие, которое было настроено по ассоциации.
Возможно, что есть различные события, которые могут вызываться, для отправки команд различным узлам. Целевые узлы, которые могут быть связаны с данным узлом для данного события, называются группами ассоциации.
Число различных групп ассоциации (т.е. различных событий, которые могут вызвать команду к узлам ассоциации) и максимальное количество узлов, которые могут быть связаны с данной группой, являются показателем эффективности Z-Wave устройств.
Примером Z-Wave устройства с ассоциацией является настенный выключатель с двумя кнопками.
Рисунок 4.14: Настенный выключатель с двумя кнопками
Для данного продукта должны быть по крайней мере две группы ассоциации, одна для левой и одна для правой кнопки. Многие поставщики настенных выключателей предлагают еще больше групп, которые активируются при выполнении многократных нажатий или нажатия обоих кнопок в одно и то же время.
Число приемных узлов в группах, как правило, ограничивается пятью устройствами. Это ограничение связано с ограниченным пространством памяти устройства, поэтому, возможно, что некое устройство без памяти ограничивает предложение множества возможных целевых узлов.
Если узлы относятся к одной группе ассоциации устройств, это устройство будет посылать сигнал для всех целевых устройств каждый раз, когда эта группа активируется – как правило, путем нажатия кнопки, комбинации кнопок, или когда значение датчика достигнет определенного уровня.
Чтобы убедиться, что максимальное количество различных целевых устройств может контролироваться, большинство устройств с функциями ассоциации используют BASIC COMMAND CLASS для управления целевыми устройствами. Однако, существуют устройства, предлагающие настроить самим, какой класс команд будет использоваться для управления целевыми устройствами. С помощью этой функции можно выполнить очень специфичные функции на целевом устройстве.
Функция включения устройства включает устройство в сеть и гарантирует, что устройство может общаться с другими устройствами в сети. Функция ассоциации описывает конкретные действия между конкретным отправителем и получателем. Действие вызывается при определенных условиях отправляющим узлом (например, нажатой кнопкой) и вызовет определенное действие на приемном узле.
Ассоциации также используются, для назначения определенных кнопок пульта ДУ некоторым устройствам в Z-Wave сети.
4.4.2 Группы
Можно и вполне естественно подключить несколько устройств к одной кнопке на пульте дистанционного управления. Эти контроллеры присоединяют несколько устройств в группу управляют ими, как одним устройством. Это означает, что все устройства переключаются одновременно, когда кнопка нажата. Поскольку все устройства в группе получают те же самые команды переключения, группировка полезна только для подобных устройств. Если группируются различные устройства, результат может быть удивительным и непонятным.
Как и ассоциации, большинство пультов дистанционного управления используют только BASIC COMMAND CLASS для управления группами. Это позволяет смешивать различные устройства, но только до определенной степени. Сочетание диммера и выключателя может привести к тому, что диммер будет выступать в качестве выключателя.
Большинство пультов ДУ описывают переключение групп, но не обращаются к переключению единственного устройства. Чтобы переключить единственное устройство, возможно только поместить это единственное устройство в группу и переключить группу. Также, возможно, присвоить одно устройство в различные группы.
4.4.3 Сцены
Определение и использование сцен - очень мощный инструмент для управления Z-Wave сетью. Как и группа, сцена объединяет несколько Z-Wave устройств. В то время как в группе все устройства аналогичны, в сцене контроллер отправляет различные команды различным устройствам. В результате возможны неограниченные варианты, такие как: "выключить свет и открыть окно» или "приглушить все лампы на 50% и включить телевизор".
Сцены являются очень гибкими и намного мощнее, чем группы, но занимают много памяти для хранения различных команд. Таким образом, в пультах ДУ количество сцен, как правило, намного меньше, чем количество групп. Статические контроллеры, такие, как IP-шлюз или ПО на ПК, обычно позволяют иметь практически неограниченное количество сцен.
4.4.4 Сравнение группы, сцены и ассоциации
Группы, сцены и ассоциации - различные способы реализации функций и взаимодействия внутри Z-Wave сети.
| Используется в | Функции | |
| Ассоциации | Slave | Отправляет управляющие сигналы одному или нескольким устройствам |
| Группы | Slave и контроллер | Группа устройств получающих одно сообщение |
| Сцены | контроллер | Активация сцены приводит к переключению различных устройств, использующих другой элемент управления сообщения |