Hírek

2020. december 17., 9:00, Beaverton, Oregon – A Z-Wave Alliance bejelentette, hogy a Z-Wave Long Range (Z-Wave LR) elérhető termékfejlesztéshez. A Z-Wave LR ismétlő (repeater, jelerősítő) készülékek nélküli integrálást kínál az IoT eszközöknek. A több ezer csomópontos hálózatnagyság lehetővé teszi a többlakásos és vendéglátói egységek használatához szükséges nagyobb, kibővített hálózati lefedettséget. Nem csupán a hálózat hatótávolsága növekszik, de az elemélettartam is közel 10 évre ugrik a Z-Wave LR-nek köszönhetően.

Az első Z-Wave LR implementálást a Silicon Labs végezte el. Sikerült elérniük az 1,6 km-es közvetlen hatótávolságot 14 dBm felhasználásával. Előreláthatólag, a Z-Wave LR ezen funkciója – azaz a több kilométeres hatótávolsága – jelentősen kibővíti a rendszer méretét, illetve annak lehetőségét egyetlen lakóingatlan határain túl. Olyan intézmények számára lehet igazán hasznos, mint többlakásos társasházak, okos városok, kereskedelmi intézmények, nagyobb lakóközösségek, és egyéb hasonló építmények.

„A Z-Wave Alliance Technical Workgroup folyamatosan finomítja, igazítja, fejleszti a Z-Wave LR specifikációit” – mondta Niels Johansen, a Z-Wave Alliance technológiai bizottság elnöke. „Ezzel a megoldással alighanem szabványt teremtünk azon IoT eszközök integrálásához, amelyek működéséhez GHz alatti frekvenciatartomány szükséges.”

„Közel 20 éve foglalkozik a Z-Wave vezeték nélküli technológiák fejlesztésével okosotthonok és biztonsági eszközök számára. Manapság nem csupán okosotthonunkban találhatók meg IoT eszközök, de előszeretettel használják kereskedelmi építmények, okos városok, nagyobb épülettömbök is. Ezekre a változó ipari igényekre válaszoltunk a Z-Wave LR-rel” – mondta Mitch Klein, a Z-Wave Alliance ügyvezető igazgatója. „A Z-Wave és a Z-Wave LR implementálása IoT hálózatokba maximalizálja a hasznot, minimalizálja a költséget és nem mellesleg bővíti a lehetőségeket.”

A Z-Wave LR már elérhető a Silicon Labs Z-Wave 700 platformján, és a Z-Wave Alliance tagjai számára fejlesztés céljából. A Z-Wave Alliance tanúsítási program 2021. márciusáig tart, és várhatóan számos Z-Wave LR-t használó készülék megjelenését is eredményezi.

Itt láthatsz a Z-Wave LR-ről egy kis ízelítőt: https://z-wavealliance.org/wp-content/uploads/2019/06/Z-Wave-Long-Range-Video.mp4

 

Mi az a Z-Wave Long Range és miben különbözik a Z-Wave-től?

2020. szeptemberében a Z-Wave Alliance bejelentette a Z-Wave Long Range (Z-Wave LR) érkezését. Decemberre, alig 3 hónappal később már a Z-Wave LR készen állt egy harmadik féltől származó tesztelésre és fejlesztésre. Kiderült az is, hogy az első kísérletekkel szemben, illetve azon túlmutatva, nagyobb hatótávolságra és több csomópontra számíthatunk. Alább a Z-Wave LR előnyeiről és a Z-Wave-vel való összehasonlításáról olvashatsz.

Z-Wave Long Range

A kibővített vezeték nélküli hatótávolság biztosítására és a robosztus hálózatok támogatására tervezett Z-Wave LR nem csupán az otthonodban, de vendéglátóipari és többlakásos építményekben vagy éppen kereskedelmi intézményekben is használható technológia. A Z-Wave LR egy extra 100 kbpsd DSSS OQPSK modulációs kiegészítés a Z-Wave protokollhoz. A moduláció egy negyedik csatornának tekinthető – azaz lehetővé teszik, hogy LR csomópontokat adj a meglévő Z-Wave hálózathoz. Jelenleg még csak Amerikában elérhető, de a technológiai részleg folyamatosan teszteli és fejleszti, hogy a jövőben Európában és Ázsiában is lehessen már ilyen technológiát használó termékeket venni. 

A Z-Wave LR fejlesztése a Z-Wave Alliance Technical & Certifications csoportnak köszönhető. Általuk a vezeték nélküli kapcsolat egy új kora köszönti a felhasználókat, a hálózati kommunikációt, valamint a többlakásos egységeket és vendéglátói felhasználást, megtartva a Z-Wave eddigi megbízhatóságát. A Z-Wave LR technológiát leginkább jellemző kifejezések: megnövekedett hatótávolság és lefedettség, méretezhetőség, optimalizált elemélettartam és a Z-Wave eszközökkel való kompatibilitás, együttes működés.

Megnövelt hatótávolság és lefedettség

Ez talán a Z-Wave egyik legizgalmasabb előnye. A maximum 30 dBm kimeneti teljesítmény a hatótávolság megerősítésére és a jövőbeni, akár több kilométeres átviteli távolság növelésére használható. A Z-Wave LR első implementációját a Silicon Labs végezte el, akiknek sikerült elérni az 1,6 km-es közvetlen hatótávolságot +14 dBm teljesítmény felhasználásával. A Z-Wave LR előtt szükség volt úgynevezett közvetítő (ismétlő funkcióval rendelkező) eszközökre, amelyekkel növelhettük a hatótávolságot. Az új Z-Wave LR technológiával ezek az eszközök kikerülhetőek. 

Megnövelt csomópontszám

A hatótávolság megnövelésével egyidejűleg a csomópontszám 4000-re bővül (az előző cikkünkben megemlített 2000 csomópontszám csupán az előrejelzett érték volt). A Z-Wave-hez képest (232 csomópont) a hálózati csomópontok számának 20-szorosát jelenti. Ezzel Z-Wave eszközök ezre integrálható a hálózatba, illetve rengeteg új lehetőséget is biztosít.

Optimalizált elemélettartam és kompatibilitás

A Z-Wave LR 10 éves elemélettartamot kínál, optimalizálja a rádiójeleket minden jelátadásnál. Ez a dinamikus teljesítményszabályozás fontos a jövőbiztos Z-Wave eszközök installálásánál, hiszen az  eszközök az akkumulátor élettartamának növelésével nehezen elérhető helyeken – padláson, pincében vagy fal mögött – is elhelyezhetők. 

A Z-Wave és a Z-Wave LR technológia ugyanazon a hálózaton működik, az LR hálózati csomópontok új és/vagy meglévő hálózati Z-Wave eszközök kompatibilitásáért is felelnek. 

További különbségek

A Z-Wave fő előnye, úgy gondoljuk, nem szorul több magyarázatra. Emellett azonban felfedezhetünk még néhány különbséget a Z-Wave-vel szemben: az egyik a Z-Wave LR úgynevezett csillaghálózata a hagyományos mesh hálózattal ellenben.

Csillaghálózat és mesh hálózat

A Z-Wave LR csillaghálózaton működik, vagyis a központi helyen a vezérlőközpont található, amely közvetlen kapcsolatban áll az eszközökkel. A célterület 12 bitre nő, ezzel téve lehetővé a 4000 csomópont kialakítását. A csillag- és a mesh hálózat közti legfontosabb különbség a vezérlőközpont-eszköz közötti kapcsolatban látható. A hagyományos mesh hálózatok lehetővé teszik a csomópontról csomópontra ugrálást, míg a jel el nem éri a célt. 

Bár a hálózati topológiájuk különbözik, a Z-Wave LR képes működni hagyományos mesh és csillaghálózaton is. Ezzel a Z-Wave és Z-Wave LR eszközök szinte bármilyen kombinációja lehetséges. A legteljesebb LR hatás kihasználásáért mind a vezérlőközpontnak, mind a Z-Wave eszköznek rendelkeznie kell Z-Wave LR specifikációval. Ha mindkét készülékben megtalálható az LR funkció, akkor ez a hálózat képes mesh és csillaghálózatként is működni.

Az alábbi táblázatban a fő különbségeket foglaltuk össze:

Funkciók és képességek	Z-Wave	Z-Wave LR
Jelátviteli hatótávolság	100 méter ugrásonként	Akár több kilométer. A Silicon Labs által bizonyítottan 1,6 km (+14 dBm, közvetlen rálátás esetén)
Hálózat topológia	Mesh	Csillag
Csomópontszám	232	4000
Routolás	Támogatott	Nem támogatott
Bevonás	Routolt hálózatikörű bevonás és bevonásvezérlő támogatás	Csak közvetlen bevonás
Biztonság	S0, nem hitelesített S2, hitelesített S2, S2 hozzáférés	Hitelesített S2, S2 hozzáférés
PHY moduláció	FSK/GFSK	DSSS OQPSK
PHY sebesség	9,6/40/100 kbps	100 kbps
PHY frekvencia (csak USA)	908,42/916 MHz	912/920 MHz
PHY maximális kimeneti teljesítmény	-1 dBm	+30 dBm-ig
Dinamikus PHY kimeneti teljesítmény kontroll	Nem	Igen
MAC frames	Single, multi, broadcast, beam (100 ms)	Single, multi, broadcast, beam (100 ms fragmented)
MAC célterület	32-bites HomeID, 8-bites NodeID	32-bites HomeID 12-bites NodeID
SmartStart	QR-kódon keresztül	QR-kódon keresztül
Z-Wave eszköztípusok (Device Types), feladattípusok (Role Types), parancsosztályok (Command Classes)	Megtalálható a specifikiációban, ezek mindegyikét minimális változtatásokkal újra felhasználhatja a Z-Wave LR-t támogató termékek bevonásakor