Z-Wave紧张运用领域是住宅和公寓的家庭自动化,如供暖、透风、照明、警报、音频和视频、空调系统的无线掌握。
Z-Wave发展历史2001年丹麦哥本哈根公司Zensys开拓了Z-Wave协议,一种家庭掌握协议,采取了900MHz频率免容许频段。2003年发布第一颗商业化Z-Wave芯片-100系列产品2005年200系列产品发布。Z-Wave开始在北美盛行。Danfoss、Ingersoll-Rand、Leviton等数家制造商与Zensys一起成立了Z-Wave同盟。同盟促进了Z-Wave技能的运用以及同盟中公司产品的互操作性。同年,Bessemer Venture Partners领导了针对Zensys的第三轮种子融资,金额为1600万美元。2008年Zensys得到了Panasonic、Cisco Systems、Palamon Capital Partners和Sunstone Capital投资。2018年12月,Zensys被Sigma Designs收购2012年Z-Wave的PHY/MAC由国际电信同盟(ITU)批准为国际标准(G.9959)。该标准是一个短间隔窄带数字无线电通信收发器-PHY和MAC层规范。2013年发布了Z-Wave 500系列,也称为Z-Wave Plus发布,增加了存储容量,改进了无线通信间隔,延长了电池寿命。Z-Wave Plus还包括了新的认证哀求。2015年Z-Wave Labs启动,这是一项旨利用Z-Wave技能促进创新的创业竞赛。在CEDIA展览会上,Z-Wave同盟宣告了技能集成商的新会员级别以及一项培训操持。2016年8月,Sigma Designs发布Z-Wave标准的互操作性层,同时还发布了Z/IP (Z-Wave over IP)和Z-Ware (Z-Wave中间件) 软件产品的API规范,以及新的Z-Wave S2 安全运用框架的完全规范。Z-Wave同盟推出了Z-Wave认证安装程序工具包 (Certified Installer Toolkit,CIT),该套件用于设置、诊断和修复任何Z-Wave网络,使智能家居安装变得更加随意马虎。2017年ASSA ABLOY、Fibaro、华为和LEEDARSON作为紧张成员加入董事会。与网络安全黑客专家共同开拓了Z-Wave S2 Security。2018年推出Z-Wave 700系列产品。1月23日,Sigma以2.4亿美元的价格将Z-Wave技能和商业资产出售给Silicon Labs,交易于2018年4月18日完成。2019年Silicon Labs和Z-Wave Alliance宣告操持开放Z-Wave规范,可供所有芯片和协议栈供应商开拓产品。开放的Z-Wave规范将包括国际电联。G9959 PHY/MAC无线电规范、运用层、网络层和主机-设备通信协议。
Z-Wave利用850至950MHz之间的频段,这些频段属于ISM(工业科学医学)或SRD(短间隔设备)频段。在欧洲紧张是868.42MHz频率,在北美紧张是908.42MHz频率,在其他国家遵照其无线电法规哀求。2012年,国际电信同盟(ITU)将Z-Wave PHY和MAC层作为G.9959标准中一个选项,用于1GHz以下无线设备。与2.4GHz频段比较,这些频段供应了更好的穿透墙穿透性和更少的反射损耗。而缺陷是,在这些频段上,全天下没有统一的频段。

Z-Wave中国利用频率
根据Z-Wave官方资料显示,中国Z-Wave利用了868.40MHz,中国喷鼻香港地区利用了919.80MHz。如下表:
根据无线电发射设备型号核准信息公开查询,丹麦 Sigma Designs Denmark格式于2016年11月18日核准了设备型号为ACC-UZB3-CN的产品。设备名称为民用无线掌握装置。利用频率为868.40MHz 868.42MHz。发射功率≤5mW(e.r.p)。杂散发射限值≤-30dBm(有效值)。产品核准有效期为五年。
微功率(短间隔)无线电设备根据信无函〔2008〕44号《关于增加800MHz 频段微功率(短间隔)无线电运用事情频率的关照》,为微功率(短间隔)无线电运用增加868-868.6 MHz事情频率。
该频段微功率(短间隔)无线电设备的射频哀求:
发射功率限值:5mW(e.r.p);发射旗子暗记的占空比限值:1%;载波频率容限:100×10-6。该频段无线电设备归类为“关于发布《微功率(短间隔)无线电设备的技能哀求》的关照(信部无〔2005〕423 号)”中的“各种民用设备的无线电掌握装置”。
根据中华公民共和国工业和信息化部公告2019年第52号《微功率短间隔无线电发射设备目录和技能哀求》,各种民用设备的无线电掌握装置已调度为“通用无线遥控设备”。此类设备不得用于无线掌握玩具、模型等。
技能哀求:
利用频率:868-868.6MHz。发射功率限值:5mW(e.r.p)。频率容限:100×10-6。发射旗子暗记的占空比不超过1%。Z-Wave无线电发射设备应该符合上面这一技能哀求。
技能Z-Wave协议是一种低功耗、低本钱无线通信技能,专为住宅和轻型商业环境中的掌握、监控和状态读取运用而设计。一个Z-Wave网络最多可容纳232个节点。网络ID用于标识特定网络。网络和节点地址是自动配置的,无需用户干预。Z-Wave有其自己的网络层、传输层和运用层。Z-Wave支持IP传输以及IP路由协议。
在网络纳入(network inclusion)期间,节点会收到一个唯一的地址。一个网络最多可以容纳232个节点。网络ID用于标识一个特定的网络。网络和节点地址是自动配置的,无需用户干预。Z-Wave网络层定义了Z-Wave路由协议,它是一个源路由协议。Z-Wave路由协议许可发起者通过一个或多个中继器到达目标节点。相应式创造算法许可发起者在须要时决定新的源路由。Z-Wave对多播利用分外的帧格式。Z-Wave多播帧头在帧头中有完全的目标位映射。Z-Wave运用层为各种设备定义了广泛的设备和命令类,如灯、门锁和温度传感器。
Z-Wave协议是一种低带宽半双工协议,用于低本钱掌握网络中的可靠无线通信,有限功耗,非即时,韶光宽松的关键数据传输需求。Z-Wave协议的紧张目的是用一种可靠的办法将短掌握从网络中的一个节点传送到一个或多个节点。Z-Wave网络的紧张目标是易于安装,互操作性,可靠的数据传输,本钱非常低和电池寿命长,同时保持一个大略而灵巧的协议。ZWave协议专为住宅和轻型商业掌握和状态读取运用而设计,如抄表、照明和设备掌握、HVAC、访问掌握、入侵者传感器等。
市场规模据理解,目前Z-Wave已支配了1亿(100 millions)多个可互操作设备,700多家会员公司,3200多个Z-Wave认证产品。
从Z-Wave网站登记的认证产品来看,On/Off Switches/Devices、Energy Meters、Sensors、Dimming Lighting Devices、Gateway Controller等占比最高,达80.5%。
Z-Wave产品
下面是Z-Wave产品对照表:
结语
Z-Wave不失落为智能家居一种不错的技能,经由多年景长已建立起了自有的生态,不乏有大公司参与。在智能家居领域竞争技能也不少,如Wi-Fi、BLE、Zigbee等,而Z-Wave在中国不算是一种主流技能,其芯片也是独家供应,目前是Silicon Labs公司,这在一定程度上也限定了Z-Wave技能的市场遍及运用。Silicon Labs和Z-Wave同盟决定开放Z-Wave,或许会给半导体公司、办理方案商等供应了新的机会,也给智能家居市场供应了一个新的选择。