Стандарт Z-Wave: напор «нулевых» волн на домашнюю автоматизацию

0 2

Стандарт Z-Wave: напор «нулевых» волн на домашнюю автоматизацию

Интересно проследить происхождение названий рыночных продуктов. Например, стандарт Х10 своим названием обязан скупым шотландцам, которые так экономно обозначили свою удачную, ставшую знаменитой, версию протокола домашней автоматизации.

Что подвигло датчан назвать свой стандарт «Z-Wave», точно неизвестно. То ли близость морей, а может, особенность беспроводного управления нагрузками повлияли на имя стандарта. Так или иначе, но сегодня он получил мощную поддержку в лице международного консорциума ведущих мировых производителей и становится очень популярным.

Стандарт основан на идеологии построения сети (mesh — сети) устройств, связанных между собой по радиоканалу. Но прежде, чем перейти к конкретному рассмотрению устройств, работающих под управлением протокола Z-Wave, разберемся, нужна ли вообще автоматизации в доме, а если нужна, то какая? Любая автоматика дома – это прежде всего затраты, как материальные, так и времени на инсталляцию систем. А потом еще нужно их обслуживать и ремонтировать.

Если исключить тривиальное желание удивить гостей, то основной причиной может быть экономия энергоресурсов, потребляемых в быту. Вторая (а скорей всего, даже первая) – это индикация аварийных ситуаций в квартире при отсутствии хозяев. Учитывая состояние нашего жилищного фонда и коммуникаций в них, проблема протечки воды может перерасти в трагедию.

Еще остаются опасности забытого включенного утюга, кастрюли на газу и тривиальное замыкание в электрической сети. Особенно остро проблема «беспризорного» дома встает в период летних отпусков, когда приходится напрягать знакомых присмотреть за пустующим жилищем.

Если установить автоматику, то она вовремя подаст сигнал тревоги, и убережет вас от громадных убытков, не сравнимых со стоимостью контрольных модулей и усилий по их настройке. Включаемый по таймеру свет убедит непрошеных гостей, что хозяин дома и будет недоволен посетителями.

Если приведенные примеры убедили вас в целесообразности связываться с устройствами «умного» дома, то перейдем к рассмотрению возможностей изделий стандарта Z-Wave. С их помощью все это можно превратить в реальность.

На сегодня группа датчиков Z-Wave перекрывает весь диапазон приложений, которые могут возникнуть при разработке сценариев контроля. Это датчики утечки воды, датчики дыма серии Eversrping, датчики открытия двери/окна. Есть сенсоры присутствия, температуры, влажности, и даже датчик углекислого газа Sensoair, стоимостью более 530 долларов. Но не стоит пугаться: стоимость основного перечня сенсорных устройств лежит в диапазоне от 45 до 120 долларов.

Дальнейшая реакция на сигнал датчиков зависит от выбранного вами сценария. Это может быть включение сирены или передача сообщения через шлюз выхода в Интернет. При необходимости, можно подать сигнал тревоги на пульт пожарников или полиции. При угрозе затопления соседей по сигналу датчика можно перекрыть электромагнитным клапаном подачу воды.

Все эти возможности, и еще множество других, не связанных с чрезвычайными происшествиями, реализуются в системах, построенных на основе стандарта Z-Wave.

Стандарт Z-Wave: напор «нулевых» волн на домашнюю автоматизацию

Сеть на основе изделий Z-Wave содержит два типа узлов: контроллеры, которые могут задавать маршрут передаваемого сигнала, и исполнительные устройства с функцией ретрансляции сигнала.

В свою очередь, контроллеры подразделяются на мобильные, реализованные в виде носимых пультов управления, и стационарные. Стационарные контроллеры обладают расширенным набором функций: маршрутизация, устранение конфликтов в сети, взаимодействие с сетями другого типа.

О последней возможности немного подробней. Проводя агрессивную политику внедрения стандарта в домашнюю автоматизацию, консорциум производителей учел, что многие пользователи уже имеют системы или их фрагменты иных типов. Поэтому предлагается набор расширителей, или мостов для взаимодействия с ИК-устройствами, сетями на основе интерфейса RS-485 или старого стандарта Х10.

Такая «всеядность» нового стандарта является залогом его легкой адаптации не только в домашние сети, но и в качестве подсистемы управления в офисных и небольших торговых помещениях.

Кроме контроллеров, остальные узлы системы представляют собой дочерние устройства разного уровня сложности и назначения. Работают они обычно в трех режимах: прием сигнала с потреблением до 23 мА тока, передача с потреблением 36 мА, и «спящий» режим, в котором потребление снижается до 2,5 мкА.

Последнее обстоятельство очень важно для устройств, имеющих автономное питание. Это обстоятельство накладывает жесткие требования по расходу ресурса батарей типа ААА. Сами устройства работают в экономичном режиме: короткие команды (размер до 46 байт) принимаются, передаются и обрабатываются с использованием частотной модуляции сигнала.

Устройства Z-Wave изначально не предназначены для обработки и передачи потоковых данных. Их удел – работа с короткими командами. Но и в этом случае все зависит от маршрута движения данных.

Существует простой набор правил для продления жизни элементов питания. Одно из них гласит, что приемник обязательно должен быть доступен для командного пакета. Если это правило выполняется, то потребление энергии уменьшается в примерно в 70 раз по сравнению со случаем, когда приемное устройство сразу не ответило, и контроллеру приходится менять маршрут передачи данных и дублировать команды.

Поскольку ресурс батарей в устройствах расходуется неодинаково, в контроллерах предусмотрена функция тестирования. Он проверяет состояние источников питания во всех доступных ему узлах.

Примером такого изделия служит маршрутизатор DUM_064473. Но менять батарейки каждые 2-3 месяца в устройствах он не может. Поэтому разработку проекта интеллектуального дома лучше поручить фирмам или специалистам, специализирующимся на оптимизации систем стандарта Z-Wave.

Еще одно замечание для тех, кто очень дорожит дизайном своих помещений и не хочет менять свои, с трудом добытые эксклюзивные электроустановочные изделия на блоки серии Z-Wave.

Для этого случая фирма Fibaro освоила выпуск управляющих микромодулей, которые устанавливаются в монтажную коробку с обратной стороны выключателей и розеток, превращая их в интеллектуальные устройства. Подробнее смотрите здесь: Комплект Fibaro Starter Kit для создания умного дома

Подводя итоги, можно сказать, что новый стандарт домашней автоматизации обладает всеми необходимыми аппаратными и программными ресурсами для решения любой, сколь угодно сложной задачи контроля и управления домашними устройствами.

Возможность взаимодействия с помощью мостовых устройств с устройствами потоковой передачи данных, например, видеокамерами, делает его универсальным средством для управления и охранными системами. А учитывая состав фирм, поддерживающий данный стандарт, в будущем следует ожидать полного его господства на рынке домашней автоматизации.

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » Устройства автоматики

Источник

Оставьте ответ

Ваш электронный адрес не будет опубликован.