什么是Z-Wave，它是如何工作的？

什么是Z-Wave，它是如何工作的？

如果對經營智能家居或智能家居技術有特殊興趣，可能會遇到Z-Wave這個術語。它可能是智能家居產品上的銘文，或者一個詞。

那，什么是Z-Wave？它是如何工作的，又是如何融入智能家居空間？讓我們來了解一下。

什么是Z-Wave？

Z-Wave是丹麥Zensys公司開發(fā)的一種無線網狀網絡技術，主要用于智能家居設備的通信協議。其于21世紀初開始流行起來，由于承諾，只要符合Z-Wave標準，不同制造商的智能家居產品就可以實現互操作。

都說Z-Wave是網狀網絡，但什么是網狀網絡呢?簡單地說，這是一種網絡設置，不同于設備連接到一個像路由器一樣的單一中心集線器，網絡上的每個設備充當一個節(jié)點，彼此連接，形成一個互連設備網絡。

Z-Wave是一個網狀網絡，這意味著Z-Wave網絡中的每個智能家居設備都可以充當信號端點或信號的再分配點。換句話說，每個小裝置可以接收到一個信號并對其采取行動，或者可以作為一個路由，將信號重新分配到網絡中最近的Z-Wave設備。

什么是Z-Wave Plus?

除了Z-Wave，還有Z-Wave的另一種迭代，叫做Z-Wave plus。那，什么是Z-Wave plus，其和Z-Wave有何不同?Z-Wave plus的核心仍然是Z-Wave，但有一些性能改進。Z-Wave的Z-Wave Plus迭代介紹:

Z-Wave是如何工作的?

作為一種智能家居協議，Z-Wave在功能上與藍牙和Wi-Fi類似，盡管這三種協議是不同的，且工作方式也不同。與Wi-Fi不同，Z-Wave是一種更節(jié)能、更低延遲的智能家居協議，在800-900 MHz的無線電頻率范圍內工作。這比Wi-Fi運行的2.4 GHz和5 GHz頻段要低得多。

那么，在較低頻段上運行意味著什么，這有一些獨特的區(qū)別。盡管以更高頻率運行的智能家居協議可能會攜帶更多的數據(如Wi-Fi)，但其范圍通常較短，且更容易受到物理障礙的阻礙。像Z-Wave這樣的低頻智能家居協議往往有更長的范圍，且不太容易受到物理屏障的信號抑制。

要了解Z-Wave的工作原理，了解其相互作用的組成部分是很重要的?；旧嫌袃煞N類型的Z-Wave設備，控制器和從設備?？刂破魇强梢钥刂破渌鸝-Wave設備的Z-Wave設備，而從屬設備是可以由其他Z-Wave設備控制的Z-Wave設備。

Z-Wave控制器

Z-Wave控制器，其中一些可以作為集線器部署，負責:

Z-Wave網絡只能有一個主控制器。主控制器的唯一ID作為Z-Wave網絡的Home ID，用于將Z-Wave網絡中的所有設備相互綁定，以方便創(chuàng)建網狀網絡。

可以將其視為學生的ID標簽。每個持有特定ID的學生可以允許進入特定的教室，而持有不同ID的學生則不允許進入。Z-Wave Home ID可以確保鄰居家里的Z-Wave網絡不會干擾自身的設備所連接的Z-Wave網絡，無論相距多近。

Z-Wave從屬設備

另一方面，Z-Wave從屬設備是家庭網絡中使用的與Z-Wave兼容的設備。其包括從智能恒溫器、運動傳感器、門鎖到開關和視頻門鈴的所有東西。一個Z-Wave網絡最多可以連接232個從屬設備。

所以，基本上，主控制器，在這種情況下會被部署為智能家庭樞紐，通常是連接到互聯網的Z-Wave網絡中的設備。因此，當主控制器從智能手機或電腦接收到開燈或燒水的命令時，其會將指令發(fā)送到Z-Wave網絡中的目標節(jié)點設備。

現在，由于Z-Wave采用了網格技術范式，信號可以從一個節(jié)點設備或從屬設備重新分配，直到到達目標節(jié)點設備。這種網狀拓撲結構有助于擴展Z-Wave網絡的范圍，使其超出典型的節(jié)點到節(jié)點范圍。

使用Z-Wave的優(yōu)勢

以下是使用Z-Wave與其他智能家居通信協議對比的一些優(yōu)勢:

1、更少的干擾

藍牙、ZigBee和Wi-Fi都在2.4 GHz射頻空間內運行。有時，事情會變得混亂和擁擠，導致干擾。這就像試圖在擁擠的市場中交流，對方很有可能聽不清對話。通過在不那么擁擠的0.8~0.9 GHz頻段內運行，Z-Wave有效地降低了沖突和干擾的可能性。

2、降低衰減

使用Z-Wave的好處之一是衰減更低。較低的衰減僅僅意味著無線電信號可以穿過障礙物，比如臥室的墻壁，而不會失去太多的強度。失去太多的強度意味著即使在網絡的典型范圍內，信號也可能失真或無法識別。

3、低能耗

Z-Wave與Wi-Fi等協議相比的最大優(yōu)勢之一是其最低的能源需求。Wi-Fi傳感器可以使用兩節(jié)AA電池，每三個月更換一次而單個紐扣大小的電池可以為使用Z-Wave的類似傳感器供電一年。

4、更長的范圍

與其他一些智能家庭通信協議不同，Z-Wave具有令人印象深刻的范圍。Z-Wave在室外的有效范圍約為330英尺，在室內則為150英尺。但還有更多。Z-Wave是一個網狀網絡，每個節(jié)點都有可能重新分配信號。這可以顯著增加Z-Wave網絡的范圍。Z-Wave網絡中節(jié)點設備的數量越多，其網絡的潛在范圍就越長。

5、易于設置

建立Z-Wave網絡非常簡單。Z-Wave兼容設備彼此通話也很容易。一旦把Z-Wave兼容設備帶回家，只需打開，將其與網絡配對，就可以被智能手機或電腦控制了。

使用Z-Wave的缺點

盡管Z-Wave是一個很好的智能家居協議，但也有一些缺點。這里有幾個：

1、頻率變化

理論上，所有Z-Wave設備都應該是可互操作的。這是Z-Wave協議的關鍵承諾之一。然而，來自不同國家/地區(qū)的Z-Wave兼容設備往往存在兼容性問題，因為在0.8至0.9 GHz(即800至900 MHz)頻段內運行的頻率不同。例如，在美國，Z-Wave協議在908.42 MHz頻段上運行，而在歐洲則是868.42 MHz頻段。如果嘗試在歐洲使用為美國制造的Z-Wave兼容設備，可能會遇到麻煩。

2、昂貴的設備

與Z-Wave兼容的設備有時會很昂貴，因為Z-Wave是一項專利技術，由一個名為Z-Wave聯盟的私營企業(yè)管理。為了生產兼容Z-Wave的設備，需要付費并通過Z-Wave聯盟設立的繁瑣的特定認證過程。

3、低帶寬

Z-Wave對于需要大量帶寬才能正常運行的智能家電來說，并不是一個理想的協議。盡管目前使用Z-Wave的智能家居設備可能不會遇到帶寬問題，但其有限的數據承載能力，在智能設備向更大帶寬使用傾向的時代代表了一個潛在的問題。

Z-Wave不是唯一的選擇

可能我們更關心智能設備可以使用哪個智能家居生態(tài)系統(tǒng)，但智能設備使用的通信協議也同樣重要。

Z-Wave有很多優(yōu)點，但也有一些局限性。幸運的是，這不是唯一的智能家居協議。ZigBee、藍牙和傳統(tǒng)的Wi-Fi也是可行的選擇。了解每個智能家居協議，可以讓我們在做出購買決定，和決定哪個設備最適合自身的智能家居設置時具有優(yōu)勢。

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