پروتکل ZWave

در نوشته “ارتباط بین دستگاه‌های هوشمند” در مورد پروتکل‌های خانه هوشمند صحبت کردیم. حال در اینجا به تشریح کامل پروتکل استاندارد خانه هوشمند ZWave و مزایای آن می‌پردازیم. ZWave یک پروتکل ارتباطی بیسیم است که در درجه اول برای اتوماسیون خانگی استفاده می‌شود.این پروتکل از شبکه mesh برای ارتباط و کنترل دستگاه‌ها مانند کنترل روشنایی، سیستم امنیتی و … استفاده می‌کنند. این پروتکل قابلیت کنترل از طریق اینترنت، گوشی‌هوشمند، تبلت و رایانه از هر جای دنیا را دارد. لازم به ذکر است دستگاه‌ها با پروتکل ZWave در خانه همگی به یک کنترل مرکزی متصل هستند.

تاریخچه پروتکل ZWave

این پروتکل بیسیم در ابتدا توسط شرکت دانمارکی Zensys مستقر در کپنهاک پایتخت دانمارک توسعه داده شد. در سال 1999 Zensys یک تراشه کامل، ویژه اتوماسیون خانگی با این پروتکل جهت کنترل روشنایی ارائه داد. در سال 2003 این شرکت تراشه‌های سری 100 و در سال 2005 تراشه‌های سری 200 را روانه بازار کرد. در سال 2013 تراشه‌های سری 500 که به نام ZWave-Plus شناخته می‌شوند، با طول رنج و عمر باتری بالاتر روانه بازار شدند.

ورود پروتکل ZWave به بازار آمریکا

این پروتکل خانه هوشمند در سال 2005 وارد بازار آمریکا شد. 5 شرکت مشهور آمریکایی از جمله Danfoss و Ingersoll-Rand و Leviton manufacturing از این پروتکل در محصولات خود استفاده کردند. آنها با همکاری هم اتحادیه ZWave که با نام ZWave Alliance مشهور است را تشکیل دادند. هدف ZWave Alliance ترویج پروتکل ZWave و ترویج محصولات شرکت‌های تولید کننده محصولات این پروتکل می‌باشد. در همان سال شرکت سرمایه‌گذاری Bessemer Venture و شرکا به ارزش 16 میلیون دلار در این فناوری سرمایه‌گذاری کردند. همچنین در سال 2008، Zensys سرمایه‌هایی را از طرف Panasonic و Cisco و چند شرکت دیگر دریافت نمود و تکنولوژی ZWave به شرکت Sigma Design فروخته شد.در سال 2018، Sigma Design این فناوری را به ارزش 240 میلیون دلار به silicon labs فروخت.

روند رشد

در سال 2006 در دنیا تنها 6 دستگاه قابل اطمینان با این پروتکل وجود داشت و این تعداد در سال 2012 به 600 دستگاه رسید. در سال 2019 اعلام شد بیش از 2600 دستگاه با فناوریZWave و باقابلیت اطمینان بالا وجود دارد.

محدوده فرکانسی پروتکل zwave

این پروتکل از فرکانس 868 مگاهرتز در اروپا و فرکانس 908 مگاهرتز در آمریکا استفاده می‌کند. در سایر کشورها باتوجه به قوانین رادیویی آن‌ها از فرکانس‌های دیگر نزدیک به 900 مگاهرتز استفاده می‌کند.در ایران نیز استاندارد پروتکل‌های خانه هوشمند بر اساس اروپا بوده و فرکانس 868 مگاهرتز مجاز می‌باشد. محدوده فرکانسی ZWave از فرکانس wifi که 4/2 گیگا هرتز و 5 گیگاهرتز است بسیار پایین‌تر می‌باشد.

آیا این پروتکل و امواج رادیویی آن برای انسان‌ها مضر است؟

محدوده فرکانسی این امواج بسیار پایین‌تر از wifi می‌باشد. بیشتر به باند فرکانسی تلفن‌های بیسیم نزدیک است. امواج ZWave دارای برد بسیار کوتاه در حد 50 متر و توان 8 میلی‌وات می‌باشد. جالب است بدانید امواج ZWave در حالت بیکاری دستگاه‌ها به صورت مستمر رد و بدل نمی‌شوند. در حالی که امواج 24wifi ساعته در حال انتقال اطلاعات می‌باشند. این بدان معنی است که امواج ZWave و دستگاه‌هایی که از این پروتکل استفاده می‌کنند، passive یا غیر آشکار هستند. یعنی زمانی که شما فرمانی به خانه هوشمند خود می‌دهید، اطلاعات جا‌بجا می شوند. جالب است بدانید بسیاری از دستگاه‌های ZWave میتوانند با 1باتری لیتیومی غیر‌قابل شارژ حتی تا 3 سال به راحتی کار کنند. پس می‌توان مصرف پایین این دستگاه‌ها را به غیر فعال بودن آن‌ها در زمان بیکاری و کم‌توان بودن امواج اطلاق کرد.

برد امواج ZWave چقدر است؟

در نسخه‌های اولیه ZWave، برد امواج آن در حدود 30متر تعریف شده است. که در نسخه ZWave-Plus برد این امواج به 50 متر می‌رسد. اما مسلما این برد برای یک خانه کافی نمی‌باشد و پروتکل ZWave فکر همه‌جا را برای ما کرده است. با تشکیل یک شبکه مش، اطلاعات را به سرتاسر خانه می‌رساند.