जेड-वेव तकनीक के बारे में थोड़ा सा

इस लेख में, मैं जेड-वेव प्रोटोकॉल के कुछ इंसाइड को उजागर करना चाहूंगा। यह देखते हुए कि प्रोटोकॉल के मालिक, सिग्मा डिज़ाइन्स (जो ज़ेंसिस को अवशोषित करते हैं) ने कार्यान्वयन की विशेषताओं को प्रकट करने से पहले एनडीए पर हस्ताक्षर करने के लिए कहते हैं, और इसका कुछ हिस्सा किसी को भी नहीं दिखाता है, नेटवर्क पर कोई विस्तृत डेटा नहीं है। मैं यहां बहुत ज्यादा बताने नहीं जा रहा हूं ताकि हस्ताक्षरित एनडीए का उल्लंघन न हो। मुझे उम्मीद है कि यह जानकारी उपयोगी होगी और किसी को इस प्रोटोकॉल पर अपने लोहे के टुकड़े विकसित करने के लिए प्रोत्साहित करेगी। तो चलिए शुरू करते है!

जेड-वेव क्या है?

जेड-वेव एक आम रेडियो डेटा ट्रांसफर प्रोटोकॉल है जिसे होम ऑटोमेशन के लिए डिज़ाइन किया गया है। जेड-वेव की एक विशिष्ट विशेषता भौतिक परत से अनुप्रयोग परत तक मानकीकरण है। यानी प्रोटोकॉल ओएसआई वर्गीकरण के सभी स्तरों को कवर करता है, जो विषम नेटवर्क बनाते समय विभिन्न निर्माताओं से उपकरणों की संगतता के लिए अनुमति देता है।

जेड-वेव तकनीक क्या करती है?

• प्रकाश नियंत्रण (रिले / डिमर्स), पर्दे, रोलर शटर और गेट्स
• अंधा और अन्य मोटरों का प्रबंधन (10-230 V)
• 3.5 kW (किसी सॉकेट या अंतर्निहित रिले में मॉड्यूल) पर किसी भी लोड को चालू / बंद करना
• रिमोट कंट्रोल के साथ रिमोट कंट्रोल
• ताप नियंत्रण (इलेक्ट्रिक अंडरफ़्लोर हीटिंग, ओवरहीटिंग प्रोटेक्शन के साथ, इलेक्ट्रिक बॉयलर और रेडिएटर, रेडिएटर वाटर वाल्व के लिए थर्मोस्टैट्स)
• एयर कंडीशनिंग नियंत्रण (आईआर इंटरफेस के माध्यम से एक रिमोट कंट्रोल का अनुकरण)
• अलार्म की घटनाओं का पता लगाना (मोशन सेंसर, डोर / विंडो ओपनिंग, लीक, ड्राई कॉन्टैक्ट्स)
• स्थिति की निगरानी (तापमान, आर्द्रता, प्रकाश सेंसर)
• नियंत्रण ए / वी उपकरण (जेड-वेव प्रोटोकॉल के अनुसार या आईआर इंटरफेस के माध्यम से रिमोट कंट्रोल का अनुकरण करते हुए)
• पीसी नियंत्रक के माध्यम से किसी भी सॉफ्टवेयर के साथ संचार
• काउंटरों से डेटा का संग्रह

जेड-वेव किस कार्य को सबसे अच्छा हल करता है?

जेड-वेव प्रोटोकॉल अपार्टमेंट और छोटे घरों के लिए विकसित किया गया है। आमतौर पर, ऐसे सिस्टम में 5 से 100 डिवाइस होते हैं। जेड-वेव की मुख्य विशेषता यह है कि यह DIY प्रारूप से संबंधित है, अर्थात। सिस्टम की स्थापना और विन्यास, गृहस्वामी अपने दम पर कर सकता है। प्रोटोकॉल को विशेष रूप से प्रकाश, शटर, गेट, थर्मोस्टैट्स और शॉर्ट कमांड को प्रसारित करने के अन्य साधनों जैसे कि कम बिजली की खपत के लिए उपकरणों को नियंत्रित करने के लिए विकसित किया गया था। जेड-वेव की मदद से हल किए गए विशिष्ट छोटे कार्य हैं, वॉक-थ्रू स्विच की स्थापना, स्विच को अधिक सुविधाजनक स्तर पर ले जाना, गेट्स और शटर का रिमोट कंट्रोल, मोशन सेंसर का उपयोग करके प्रकाश को चालू करना। इन सभी कार्यों में वायर शिफ्टिंग की आवश्यकता नहीं होती है। अधिक जटिल अपार्टमेंट स्वचालन परियोजनाएं हैं, औद्योगिक स्वचालन प्रणालियों की जटिलता में हीन नहीं हैं।

डेटा ट्रांसफर प्रोटोकॉल

आइए ओएसआई मॉडल के सभी स्तरों (लापता प्रतिनिधि एक को छोड़कर) के माध्यम से जाएं और जेड-वेव की मुख्य विशेषताओं का वर्णन करें।

शारीरिक स्तर

डेटा 869.0 मेगाहर्ट्ज (रूस) , 868.42 मेगाहर्ट्ज (यूरोप, सीईपीटी देशों, चीन, सिंगापुर, संयुक्त अरब अमीरात, दक्षिण अफ्रीका), 908.42 मेगाहर्ट्ज (यूएसए, मैक्सिको), 921.22 मेगाहर्ट्ज (ऑस्ट्रेलिया, ब्राजील, न्यूजीलैंड), 919.8 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर प्रेषित होता है। हांगकांग), 865.2 मेगाहर्ट्ज (भारत), 868.2 मेगाहर्ट्ज (मलेशिया), जापान (951-956 और 922-926 मेगाहर्ट्ज)। मॉड्यूलेशन FSK (फ़्रीक्वेंसी शिफ्ट कीइंग)। ट्रांसमिशन गति: 42 केबीपीएस, 100 केबीपीएस और 9.6 केबीपीएस (पुराने उपकरणों के साथ संगतता के लिए)। शुल्क दर 1% से अधिक नहीं। अधिकतम संचारित शक्ति 1 mW।

चैनल स्तर

डेटा अखंडता नियंत्रण (चेकसम) और रिसीवर और प्रेषक के पते के पैकेट का उपयोग किया जाता है। एक मल्टीकास्ट एड्रेस या प्रसारण को प्राप्तकर्ता के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है (इस मामले में, पैकेट को सभी नेटवर्क प्रतिभागियों द्वारा रेडियो मॉड्यूल के साथ प्राप्त किया जाता है)।

नेटवर्क परत

जेड-वेव प्रोटोकॉल एक रूटिंग एल्गोरिदम को परिभाषित करता है जो डेटा को दृष्टि की सीधी रेखा से बाहर उपकरणों के बीच स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। सभी लगातार काम करने वाले नेटवर्क नोड्स (अभी भी सो रहे हैं और "अक्सर सुन रहे हैं" नोड्स) मैं अन्य नेटवर्क प्रतिभागियों के बीच अग्रेषण पैकेट में भाग ले सकता हूं। Z-Wave स्रोत रूटिंग तंत्र का उपयोग करता है, अर्थात मार्ग प्रेषक द्वारा निर्धारित किया जाता है। प्रसारण और मल्टीकास्ट पैकेट को रूट नहीं किया जाता है। यदि मेमोरी में दर्ज किए गए मार्गों द्वारा वांछित नोड को ढूंढना संभव नहीं है, तो सभी नेटवर्क नोड्स के लिए एक विशेष एक्सप्लोरर फ़्रेम पैकेज (नीचे देखें) भेजकर पूरे नेटवर्क में नोड के लिए खोज करने के लिए एक तंत्र है। नोड सफलतापूर्वक मिल जाने के बाद, भविष्य के उपयोग के लिए प्रेषक द्वारा एक नया मार्ग रिकॉर्ड किया जाता है।

परिवहन स्तर

इस स्तर पर, ज़ेड-वेव डिलीवरी की पुष्टि करता है और यदि प्राप्तकर्ता को पैकेज वितरित नहीं किया जाता है, तो उसका पुन: वितरण किया जाता है। अग्रेषण में शामिल प्रत्येक नोड संदेश प्राप्त करने के तथ्य की पुष्टि करता है। जेड-वेव में ईथर के भार को कम करने के लिए, "साइलेंट पुष्टिकरण" के तंत्र का उपयोग किया जाता है: नोड (ए), जो पैकेट को पैकेट के मार्ग पर अगले नोड (बी) में प्रेषित करता है, वह इसकी पुष्टि के लिए इंतजार नहीं करता है, लेकिन देखता है कि बी ने पैकेट को नोड सी के लिए आगे भेजा है और इसे मानता है। ए से बी तक एक सफल पैकेट की पुष्टि के तथ्य के रूप में, पैकेट प्राप्त करने पर, अंतिम नोड डिलीवरी पुष्टिकरण को वापस भेजता है, जो मूल प्रेषक को उसी मार्ग से वापस यात्रा करता है। इस प्रकार, प्रेषक हमेशा जानता है कि पैकेट गंतव्य तक पहुंचा या नहीं।

सत्र का स्तर

यह केवल एन्क्रिप्शन का उपयोग करते समय उपयोग किया जाता है, जहां एक-बार कुंजी के साथ लघु सत्र परिभाषित होते हैं।

आवेदन स्तर

जेड-वेव भी आवेदन स्तर पर प्राप्त आदेशों के लिए एक व्याख्या एल्गोरिथ्म को परिभाषित करता है। यह स्तर कमांड कक्षाओं के एक सेट द्वारा वर्णित है। कुछ वर्गों के लिए, कमांड की व्याख्या करने के लिए कई विकल्प हैं, जो डिवाइस के प्रकार को परिभाषित करने वाले डिवाइस वर्ग पर निर्भर करते हैं।

2012 से, Z-Wave प्रोटोकॉल की भौतिक और लिंक परतें ITU-T G.9959 मानक (अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ के दूरसंचार मानकीकरण क्षेत्र की सिफारिशें) में शामिल की गई हैं।

परिवहन से चैनल तक के स्तर सिग्मा डिजाइन प्रोग्राम कोड में कार्यान्वित किए जाते हैं और पूर्व-निर्धारित रूप (एसडीके में शामिल) में आपूर्ति किए जाते हैं। एक तरफ, एक मालिकाना कोड एक ऋण है, लेकिन इस प्रोटोकॉल की निकटता के अपने फायदे हैं: कोई भी निर्माता प्रोटोकॉल के निचले स्तरों को नहीं बदल सकता है, जिससे संगतता सुनिश्चित करना आसान हो जाता है - सभी डिवाइस एक अच्छी तरह से डीबग किए गए कोड पर आधारित होते हैं।

जेड-वेव में सभी टीमें बेहद कॉम्पैक्ट रूप से पैक हैं। यह पैकेट के आकार को कम करने के लिए आवश्यक है, जो हवा पर लगने वाले समय को सकारात्मक रूप से प्रभावित करता है, साथ ही साथ ट्रांसमिशन के नुकसान को कम करता है। जेड-वेव को बिना सत्र खोले छोटे कमांड प्रसारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, अर्थात्। स्ट्रीमिंग डेटा स्ट्रीमिंग के लिए बिल्कुल उपयुक्त नहीं है। प्रेषित डेटा का अधिकतम उपयोग करने योग्य आकार 46 बाइट्स (एन्क्रिप्शन के बिना एप्लिकेशन परत डेटा का आकार) है।

एकल चिप समाधान

सैद्धांतिक रूप से, Z- वेव प्रोटोकॉल को किसी भी हार्डवेयर पर लागू किया जा सकता है, लेकिन यहां सिग्मा डिजाइन प्रोटोकॉल (पहले Zensys, जो सिग्मा डिजाइन संरचना का हिस्सा था) का निर्माता अपना समाधान प्रस्तुत करता है।

सभी जेड-वेव उपकरण दो निर्माताओं (सिग्मा डिजाइन और मित्सुमी) से चिप्स की एक ही श्रृंखला पर आधारित हैं। ये माइक्रोक्रेसीट्स दो संस्करणों में उपलब्ध हैं: चिप ही और मॉड्यूल जिसमें रेडियो मॉड्यूल के संचालन के लिए न्यूनतम आवश्यक सेट घटक होते हैं। कई उपकरणों के लिए, आपको अभी भी एक अतिरिक्त EEPROM गैर-वाष्पशील मेमोरी चिप की आवश्यकता हो सकती है, लेकिन यह एक आवश्यक घटक नहीं है। Z-Wave परिवार के चिप्स ZW0201, पिछले ZW0301, SD3402 के साथ नए और 100% संगत हैं। उनके आधार पर, मॉड्यूल ZM2102, ZM3102, ZM4101 और ZM4102 बनाए जाते हैं। उल्लिखित सभी चिप्स इंटेल 8051 के साथ संगत इन्वेंट्रा कोर पर आधारित हैं।

ZW0201 और ZW0301 चिप्स में 2 KB रैम, 32 KB रोम, बिल्ट-इन हार्डवेयर SPI, UART, TRIAC, WUT, GPT, वॉचडॉग, चार 12-बिट ADCs, PWM (PWM), 2 इंटरप्ट इनपुट, साथ ही डिजिटल I / O पैर हैं।

चौथी पीढ़ी के SD3402 चिप्स में 16 KB रैम, 64 KB रोम, NVRAM के 64 बाइट्स, बिल्ट-इन हार्डवेयर SPI, UART, TRIAC, WUT, GPT, वॉचडॉग, USB, एक लर्निंग फंक्शन के साथ IR-कंट्रोलर, AES 128 बिट, स्कैनर 128 बटन हैं। ।

सिग्मा डिज़ाइन्स ने 2013 की पहली तिमाही के लिए अगली 5 वीं पीढ़ी के चिप्स जारी करने की घोषणा की है।

यह ध्यान देने योग्य है कि चिप्स की प्रत्येक अगली पीढ़ी न केवल अंतर्निहित हार्डवेयर के बढ़ते सेट में भिन्न होती है, बल्कि कम बिजली की खपत में भी होती है। उदाहरण के लिए, सबसे लोकप्रिय ZM3102 मॉड्यूल सेंड मोड में 36 एमए, प्राप्त मोड में 23 एमए और स्लीप मोड में केवल 2.5 μA की खपत करता है।

चिप्स और मॉड्यूल के बारे में अधिक जानकारी सिग्मा डिजाइन वेबसाइट पर पाई जा सकती है।

अधिकांश Z- वेव उपकरणों में अब कोई माइक्रोकंट्रोलर नहीं हैं, सिगमा डिस्जेस Z-Wave मॉड्यूल और EEPROM (वैकल्पिक) को छोड़कर। यह नए उपकरणों के विकास को बहुत सरल करता है और उनकी लागत को कम करता है।

नोड्स के प्रकार

हमने पहले ही प्रोटोकॉल में रूटिंग की उपस्थिति का उल्लेख किया है। यहां जेड-वेव में विभिन्न प्रकार के नोड्स के बारे में विचलित और बात करना सार्थक है।

पोर्टेबल नियंत्रक

एक उपकरण जो सभी नेटवर्क नोड्स (नेटवर्क टोपोलॉजी) के पड़ोसियों के बारे में जानकारी संग्रहीत करता है और किसी भी नेटवर्क नोड के लिए मार्ग खोजने के लिए इस जानकारी के आधार पर सक्षम है। इसके अलावा, यह उपकरण नेटवर्क के चारों ओर घूम सकता है और नेटवर्क में कहीं से भी नेटवर्क के सभी नोड तक पहुंचने में सक्षम है (ज़ाहिर है, बशर्ते कि नेटवर्क बस जुड़ा हुआ है)। इस प्रकार के उपकरण को एक्सेस नहीं किया जा सकता क्योंकि वे रूटिंग टेबल (पोर्टेबल होने के नाते) में दिखाई नहीं देते - वे केवल उनके अनुरोध का जवाब दे सकते हैं। संभव उपयोग: रिमोट कंट्रोल। इस तरह के डिवाइस को गैर-वाष्पशील EEPROM मेमोरी की आवश्यकता होती है।

स्टेटिक कंट्रोलर

यह एक पोर्टेबल के समान है, लेकिन इसे अंतरिक्ष में नहीं जाना चाहिए और हमेशा अन्य नेटवर्क प्रतिभागियों के लिए सुलभ होना चाहिए। विशिष्ट अनुप्रयोग: पीसी नियंत्रक, कलाकार। इस तरह के डिवाइस को गैर-वाष्पशील EEPROM मेमोरी की आवश्यकता होती है।

बाल उपकरण (गुलाम)

एक डिवाइस जो केवल एक अनुरोध का जवाब देने में सक्षम है, क्योंकि वह आया था, क्योंकि नेटवर्क टोपोलॉजी को नहीं जानता है और किसी भी मार्ग को संग्रहीत नहीं करता है। इस तरह के उपकरणों को केवल नेटवर्क द्वारा संचालित सेंसर और अन्य नोड्स या कलाकारों द्वारा पूछताछ की जा सकती है। वे नहीं जानते कि डेटा भेजने की पहल खुद कैसे करें (अनचाहे पैकेट्स - अनचाहे पैकेट्स)। ऐसे उपकरण अब निर्मित नहीं हैं, लेकिन वे अभी भी बाजार पर बने हुए हैं।

बाल रूटिंग गुलाम

5 नोड्स (तथाकथित "वापसी मार्ग") के लिए 4 मार्गों तक स्टोर करने में सक्षम डिवाइस। ये उपकरण डेटा भेजने (अनचाहे पैकेट भेजना) की शुरुआत कर सकते हैं, और सोते हुए या "अक्सर सुन" भी सकते हैं। विशिष्ट अनुप्रयोग: सेंसर, कलाकार, फिक्स्ड कंट्रोल पैनल (मोशन सेंसर, बैटरी पर पावर बटन)।

उन्नत बाल रूटिंग डिवाइस (रूटिंग एन्हांस्ड स्लेव)

चाइल्ड रूटिंग डिवाइस की तरह, लेकिन सभी नेटवर्क नोड्स के लिए रूट को स्टोर करना, और सिर्फ 5. को नहीं। इस तरह के डिवाइस को मेमोरी के लिए गैर-वाष्पशील EEPROM की आवश्यकता होती है।

जैसा कि हम देख सकते हैं, अधिकांश नोड्स अपने पड़ोसियों के माध्यम से कुछ नोड्स के मार्गों को जानते हैं। सभी नोड्स के पड़ोसियों की पूरी सूची नियंत्रकों पर संग्रहीत की जाती है, जो मार्गों के निर्माण में उनकी विश्वसनीयता पर भरोसा करते हैं। इसका मतलब है कि सभी उपकरणों (पोर्टेबल नियंत्रक को छोड़कर) को अंतरिक्ष में नहीं ले जाना चाहिए । हालांकि, एक्सप्लोरर फ़्रेम (नीचे देखें) के आगमन के साथ, यह स्थिति कम कठोर हो गई है। नेटवर्क उपकरणों को स्थानांतरित करने के बाद, गैर-कार्यशील मार्गों को आवश्यक होने पर स्वचालित रूप से ठीक किया जाता है।

नियंत्रकों (स्थिर और पोर्टेबल दोनों) की नेटवर्क पर अलग-अलग भूमिकाएँ हो सकती हैं:

प्राथमिक नियंत्रक नेटवर्क समन्वयक है। यह एकमात्र नोड है जो नेटवर्क में नए नोड्स को शामिल कर सकता है और मौजूदा लोगों को बाहर कर सकता है। यह नेटवर्क टोपोलॉजी पर नवीनतम जानकारी भी संग्रहीत करता है और सभी अन्य (द्वितीयक) नियंत्रकों के लिए पड़ोसियों की सूची को अपडेट कर सकता है और सभी बाल नोड्स में मार्गों का निर्माण कर सकता है। प्राथमिक नियंत्रक केवल एक नेटवर्क पर हो सकता है। आमतौर पर प्राथमिक नियंत्रक वह है जिसमें से नेटवर्क का निर्माण शुरू हुआ। हालांकि, भविष्य में, प्राथमिक नियंत्रक नेटवर्क में एक नया नियंत्रक शामिल कर सकता है, इसकी भूमिका को स्थानांतरित कर सकता है।

द्वितीयक नियंत्रक नेटवर्क में अन्य सभी नियंत्रक हैं। सामान्य ऑपरेशन के लिए, उन्हें समय-समय पर प्राथमिक नियंत्रक से नेटवर्क टोपोलॉजी (प्रत्येक नोड के पड़ोसी) के बारे में जानकारी का अनुरोध करना चाहिए।

नेटवर्किंग और कई नेटवर्क का सह-अस्तित्व

जेड-वेव नेटवर्क अद्वितीय होम आईडी पैरामीटर द्वारा निर्धारित किया जाता है (उत्पन्न जब नेटवर्क एक यादृच्छिक संख्या जनरेटर द्वारा रेडियो से शोर के साथ एक यादृच्छिक संख्या स्रोत के रूप में बनाया जाता है या सिग्मा डिजाइन पुराने नियंत्रकों के लिए सौंपा गया है)। अलग-अलग होम आईडी वाले कई जेड-वेव नेटवर्क एक ही क्षेत्र पर सह-अस्तित्व में आ सकते हैं। हालांकि, वे एक-दूसरे को नहीं देखेंगे और एक-दूसरे के साथ बातचीत करेंगे। अनिवार्य शुल्क चक्र की आवश्यकता के कारण (समय का 1% से अधिक संचरण स्थिति में है), ये नेटवर्क एक-दूसरे के साथ हस्तक्षेप नहीं करेंगे।

नेटवर्क में प्रत्येक नोड की अपनी अनूठी नोड आईडी होती है, जिसे डिवाइस से कनेक्ट होने पर प्राथमिक नियंत्रक द्वारा असाइन किया जाता है। इसके अलावा, जब नेटवर्क से जुड़ा होता है, तो डिवाइस पर स्विच किया गया आगे के संचार के लिए प्राथमिक नियंत्रक की होम आईडी को याद करता है। एक नेटवर्क में अधिकतम 232 डिवाइस हो सकते हैं।

इसे कंट्रोलर को एक विशेष ऑन मोड ( इंक्लूजन मोड ; आमतौर पर एक विशेष बटन या कुंजी संयोजन के साथ) में स्थानांतरित करके चालू किया जाता है, और डिवाइस को लर्न मोड ( जानें मोड ; आमतौर पर सिंगल या ट्रिपल बटन दबाकर) में स्विच किया जाता है। इस स्थिति में, नियंत्रक और डिवाइस पर स्विच किया जाना प्रत्यक्ष दृष्टि में होना चाहिए। कई आधुनिक (प्रोटोकॉल संस्करण 4.5x या 6.x) स्थायी रूप से पावर्ड (नॉन-स्लीपिंग) डिवाइस पहले 3-5 मिनट बिजली की आपूर्ति को चालू करने के बाद स्वचालित रूप से एक विशेष प्रशिक्षण मोड ( नेटवर्क वाइड इनक्लूजन , NWI) में बदल जाते हैं, अगर वे पहले से ही नेटवर्क से कनेक्ट नहीं हैं । इसके अलावा, दृष्टि की सीधी रेखा में होने की शर्त की अब आवश्यकता नहीं है। यह आपको घर के आसपास चलने के बिना आसानी से नए उपकरणों को नेटवर्क से कनेक्ट करने की अनुमति देता है।

नेटवर्क से बहिष्करण समान है: नियंत्रक को बहिष्करण मोड , और लर्निंग नोड को लर्निंग मोड में स्विच किया जाता है। अपवाद के बाद, नोड आईडी और होम आईडी डिवाइस 0 पर रीसेट हो जाएंगे (नियंत्रकों के लिए, नोडोड 1 पर रीसेट हो जाएगा, और होमआईडी कारखाने के मूल्य के लिए)। अपवाद वाले अधिकांश डिवाइस फ़ैक्टरी डिफॉल्ट्स के लिए अन्य सभी उपयोगकर्ता सेटिंग्स रीसेट कर देंगे।

यह ध्यान देने योग्य है कि एक नेटवर्क में पहले से पंजीकृत एक डिवाइस को दूसरे नेटवर्क में शामिल नहीं किया जाएगा। लेकिन कोई भी प्राथमिक नियंत्रक (यहां तक ​​कि उसके नेटवर्क से उपकरण नहीं) नेटवर्क से बाहर कर सकता है।

नियंत्रकों और बाल उपकरणों को नेटवर्क में शामिल किया गया है और इसे उसी तरह से बाहर रखा गया है।

नेटवर्क से कनेक्ट होने पर, प्राथमिक नियंत्रक कनेक्टेड नोड के प्रकार और उसके एनआईएफ (नीचे देखें) के बारे में जानकारी प्राप्त करता है।

बैटरी संचालित है

जेड-वेव प्रोटोकॉल का एक बड़ा प्लस उपकरणों की बैटरी पर काम करने की क्षमता है। बैटरी चालित उपकरणों के दो प्रकार हैं:

स्लीपर। ऐसे उपकरण रिले के रूप में नेटवर्क के मार्ग में भाग नहीं लेंगे, लेकिन वे स्वयं अपने पैकेट को प्रसारित करने के लिए अन्य नोड्स का उपयोग कर सकते हैं। जागने की अवधि, जागने की अवधि, और नींद के पैटर्न को वेकप कमांड क्लास द्वारा नियंत्रित किया जाता है, अर्थात। आवेदन स्तर पर। जागने के बाद, ये डिवाइस अपने जागरण के बारे में सूचित करते हैं, अन्य नेटवर्क उपकरणों से आदेशों की प्रतीक्षा करते हैं, और फिर सो जाते हैं। जितनी जल्दी डिवाइस सो जाएगा, उतनी ही कम बैटरी पावर का उपयोग किया जाएगा। ऐसे उपकरणों के उचित प्रबंधन के साथ, वे एक वर्ष या उससे अधिक के लिए बैटरी के एक सेट पर रह सकते हैं। पोर्टेबल कंट्रोलर भी स्लीपिंग डिवाइस हैं।

बार-बार सुनना ( FLiRS = बार-बार सुनना रूटिंग स्लेव) ऐसे उपकरण हैं जो हवा में एक विशेष वेक बीम होने पर जांच करने के लिए थोड़े समय (कई मिलीसेकंड) के लिए हर 0.25 या 1 सेकंड तक जागते हैं। इस तरह के एक पैकेट को उनके साथ संचार शुरू करने से पहले अन्य उपकरणों द्वारा उन्हें भेजा जाता है। यह पैकेज क्रमशः 0.25 या 1 सेकंड तक रहता है, इस समय के लिए ईथर लेता है, और अक्सर सोते हुए डिवाइस की अनुमति देता है, संक्षेप में जागने के बाद, यह देखने के लिए कि इसके लिए एक पैकेज है। "वेक अप" पैकेज को देखकर, यह पूरी तरह से उठता है, इसके लिए इच्छित डेटा प्राप्त करता है, इसे संसाधित करता है, संभवतः एक प्रतिक्रिया भेजता है, और फिर वापस गिर जाता है। इस तरह की एक प्रणाली आपको उन उपकरणों को बनाने की अनुमति देती है जिनकी आपको हमेशा पहुंच होनी चाहिए, लेकिन उनकी स्थापना स्थल पर एक बिजली आपूर्ति नेटवर्क को ले जाने का कोई तरीका नहीं है। ऐसे उपकरणों का एक विशिष्ट उदाहरण: दरवाजे के ताले, सायरन।

कमांड क्लासेस

सभी एप्लिकेशन-स्तरीय डेटा को निम्न फॉर्म के छोटे पैकेट के रूप में प्रेषित किया जाता है:

कमांड क्लास आई.डी.

कमांड आई.डी.

टीम विशिष्ट डेटा

पहले टीम क्लास आती है, फिर इस क्लास में एक टीम, फिर इस टीम के लिए विशिष्ट डेटा। कमांड कक्षाओं का वर्णन करने वाले सख्त मानक के लिए धन्यवाद, विभिन्न निर्माताओं के उपकरण एक दूसरे को बिना किसी समस्या के समझ सकते हैं।

हम लोकप्रिय वर्गों का एक उदाहरण देते हैं और उद्देश्य का वर्णन करते हैं।
बेसिक सबसे लोकप्रिय वर्ग है, जिससे विभिन्न प्रकार के उपकरणों को न्यूनतम स्तर पर संगत किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक स्विच ऑन / ऑफ कमांड भेज सकता है, जिसे डिमर और रिले प्रकाश को चालू / बंद करने के रूप में व्याख्या करेंगे, सामान्य / ऊर्जा-बचत मोड के बीच एक संक्रमण के रूप में एक थर्मोस्टेट, और शटर को हिलाने / रोकने के रूप में एक अंधा नियंत्रण उपकरण।

• स्विच बाइनरी / स्विच मल्टीलेवल - प्रकाश (रिले / डिमर्स) को नियंत्रित करने के लिए, साथ ही मोटर्स (शटर या गेट्स के लिए) को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
• सेंसर बाइनरी / सेंसर मल्टीलेवल - एक बाइनरी सेंसर (दरवाजा खोलने, रिसाव, धुआं, आंदोलन) और एक बहु-स्थिति सेंसर (तापमान, प्रकाश, आर्द्रता) के लिए।
• मीटर - रीडिंग लेने और काउंटरों के संचित मूल्यों को रीसेट करने के लिए उपयोग किया जाता है।
• एसोसिएशन - आपको उपकरणों के बीच संचार स्थापित करने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, डिवाइस पर 3 बटन हैं। उनके लिए बटन के लिए 3 संघों के समूह हैं। जब बटन दबाया जाता है, तो बेसिक सेट इनेबल कमांड्स को संबंधित समूह में भेजा जाता है। इस समूह में नोड्स की सूची बनाए रखने के लिए एसोसिएशन क्लास का उपयोग किया जाता है। यह दृष्टिकोण आपको नेटवर्क उपकरणों के बीच सीधे संबंधों को आसानी से और कुशलता से कॉन्फ़िगर करने की अनुमति देता है।
• कॉन्फ़िगरेशन - आपको निर्माता द्वारा निर्धारित कुछ डिवाइस मापदंडों को बदलने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, प्रकाश की गति या गति संवेदक की संवेदनशीलता।
• Battery — .
• Wakeup — .
• MultiChannel — , . (Basic, Switch/Sensor Binary/Multilevel, Meter) . , (, ).

डिवाइस द्वारा समर्थित कमांड कक्षाओं की सूची एनआईएफ पैकेज ( नोड सूचना फ़्रेम - डिवाइस विवरण पैकेज) में निहित है । इसके लिए धन्यवाद, आप डिवाइस क्लास (डिवाइस क्लास, नीचे देखें) और डिवाइस क्षमताओं की एक सूची को परिभाषित कर सकते हैं। यह पैकेज प्राथमिक नियंत्रक को भेजा जाता है जब डिवाइस नेटवर्क से जुड़ा होता है, साथ ही जब आप बटन को एक या तीन बार दबाते हैं (ज्यादातर उपकरणों के लिए, विशिष्ट डिवाइस के लिए प्रलेखन देखें)।

डिवाइस कक्षाएं

प्रत्येक डिवाइस को उसके कार्यात्मक प्रकार (डिवाइस क्लास, डिवाइस क्लास) की विशेषता है। प्रत्येक वर्ग डिवाइस द्वारा समर्थित आवश्यक कमांड कक्षाओं को परिभाषित करता है और उनकी आज्ञाओं की व्याख्या कैसे करें। उदाहरण के लिए, बेसिक कमांड क्लास के कमांड को विभिन्न वर्गों के उपकरणों के लिए पूरी तरह से अलग तरीके से व्याख्या की जा सकती है: दो-स्थिति रिले के लिए, बेसिक सेट 0 बंद हो जाता है, 1-99 या 255 चालू होता है, जबकि थर्मोस्टैट के लिए उन्हें इकाइयों या 1/10 डिग्री सेल्सियस पर तापमान के रूप में व्याख्या की जा सकती है। , यानी। क्रमशः 0 से 255 या 0 से 25.5 डिग्री से। अन्य सभी कमांड क्लास स्पष्ट रूप से प्रत्येक कमांड की व्याख्या के लिए नीचे दिए गए हैं।

विश्वसनीयता

जेड-वेव - इस जाल नेटवर्क ( नेटवर्क एक जाल ), जहां प्रत्येक नोड उसके आसपास के नोड्स जानता है और बैग के माध्यम से उन्हें मार्गदर्शन कर सकते हैं। रूटिंग का उपयोग करने से आप नोड्स के बीच बाधाओं को सफलतापूर्वक पार कर सकते हैं जो उन्हें सीधे संवाद करने की अनुमति नहीं देते हैं। हालांकि, फर्नीचर की व्यवस्था और स्थिति में अन्य परिवर्तन, साथ ही एक इकाई की विफलता, गैर-कामकाजी मार्गों की उपस्थिति का कारण बन सकती है। ऐसा करने के लिए, उन्हें समय-समय पर अद्यतन करने की आवश्यकता होती है। प्राथमिक नियंत्रक सप्ताह में एक बार या उपयोगकर्ता के अनुरोध पर इसे प्रोफिलैक्टिक रूप से कर सकता है।

लेकिन जेड-वेव प्रोटोकॉल में, कामकाजी लोगों के साथ गैर-कामकाजी मार्गों को बदलने के लिए एक और उपकरण है, जो प्रोटोकॉल संस्करण 4.5 में दिखाई दिया। यदि नोड गंतव्य तक नहीं पहुंच सका, तो यह सभी पड़ोसियों के लिए एक विशेष एक्सप्लोर फ़्रेम पैकेट भेजता है। वे, बदले में, इसे नेटवर्क पर आगे वितरित करते हैं, जब तक कि कुछ नोड का कहना है कि इसकी प्रत्यक्ष दृश्यता में वांछित नोड पाया गया था। इस प्रकार, प्रेषक एक नया मार्ग ढूंढेगा और इसे अपनी तालिकाओं में याद रखेगा। यह विधि पूरे नेटवर्क के मार्गों को केंद्रीय रूप से अपडेट करने से कम किफायती है: एक मृत नोड को बायपास करने के लिए, प्रत्येक नोड को एक्सप्लोरर फ़्रेम भेजकर एक मृत मार्ग से गुजरने वाले प्रत्येक मार्ग को अपडेट करने की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, एक्सप्लोरर फ़्रेम का उपयोग करने में लगभग 0.5-1 सेकंड लगते हैं, और इस समय के दौरान नेटवर्क इन पैकेटों से भरा होता है।

मार्ग के साथ 4 ट्रांसमीटर नोड्स शामिल हो सकते हैं। दृष्टि की सीधी रेखा (एंटेना के आधार पर) में उपकरणों की 10-30 मीटर की अधिकतम दूरी को देखते हुए, हम कह सकते हैं कि पैकेट वितरण की अधिकतम सीमा 40-120 मीटर है। स्वाभाविक रूप से, जब फर्श और दीवारें गुजरती हैं, तो सिग्नल पावर काफी कम हो जाती है, जिससे ट्रांसमिशन दूरी में कमी आती है। व्यवहार में, 500 वर्ग मीटर के कुल क्षेत्र के साथ एक 4-मंजिला इमारत उच्च गुणवत्ता वाले डेटा ट्रांसमिशन के साथ एक जेड-वेव प्रोटोकॉल नेटवर्क की सीमा है।

निष्कर्ष सरल है: मार्ग अद्यतन नेटवर्क टोपोलॉजी में परिवर्तन के बाद, और फर्नीचर के क्रमचय या केवल प्रोटोकॉल संस्करण के आधार पर उपकरणों का उपयोग 4.5x और 6.x ।

पीसी कनेक्शन

स्वाभाविक रूप से, कम से कम कुछ सभ्य स्वचालन बनाते समय, सवाल पीसी पर चलने वाले सॉफ़्टवेयर के कनेक्शन के बारे में उठता है। इस उद्देश्य के लिए कई सॉफ्टवेयर पैकेज हैं:

• Z-Wave.Me Z-Way (यूनिक्स / लिनक्स / मैक ओएस एक्स / विंडोज के लिए एक ऑटोमेशन इंजन और सरल जीयूआई के साथ सार्वभौमिक सॉफ्टवेयर, केवल बी 2 बी उपलब्ध है)
• Mi Casa Verde Vera (ऑटोमेशन इंजन और साधारण GUI के साथ, OpenWRT क्लोन के तहत राउटर्स पर काम करता है, इसे राउटर बॉक्स के रूप में बेचा जाता है)
• फिबरो होम सेंटर (ऑटोमेशन इंजन और साधारण जीयूआई के साथ, फीबो से अपना खुद का हार्डवेयर चलाता है, एक बॉक्स के रूप में बेचा जाता है)
• Z-Wave.Me Z-Way.C (Unix / Linux / Mac OS X / Windows पर Z- वेव स्टैक के साथ काम करने के लिए सी लाइब्रेरी, केवल B2B उपलब्ध है, लेकिन रास्पबेरी पाई के लिए एक सस्ता विस्तार जल्द ही दिखाई देगा )
• OpenZWave ( यू ++ / लिनक्स / मैक ओएस एक्स / (संभवतः) विंडोज, ओपन सोर्स के तहत जेड-वेव के साथ काम करने के लिए सी ++ लाइब्रेरी
• HomeSeer (विंडोज के लिए, भुगतान किया गया)
• Z- कमांड (विंडोज के लिए, भुगतान किया गया)
• लिनक्सएमसीई (मीडिया केंद्रों के लिए लिनक्स आधारित ओएस)

इसके अलावा, एक क्लाउड सेवा है:

• Z-Wave.Me Z- क्लाउड (यूनिक्स / लिनक्स / मैक ओएस एक्स / विंडोज के लिए, मुफ्त)

नए डिवाइस बनाएं

सिग्मा डिजाइन न केवल चिप्स बेचता है, बल्कि देवकिट - नए उपकरणों के प्रोटोटाइप के लिए बोर्डों का एक सेट भी है। जो लोग खुद को शांत मानते हैं वे तुरंत नंगे ZM3102 मॉड्यूल पर प्रोटोटाइप बना सकते हैं। इसके अलावा, जेड-वेव डिवाइस बनाने के लिए आपको एसडीके (सॉफ्टवेयर डेवलपमेंट किट) की जरूरत होगी जो उसी सिग्मा डिस्गिंस से है, जो ट्रांसपोर्ट लेयर तक और सहित जेड-वेव प्रोटोकॉल को लागू करता है। यह उन डेवलपर्स के काम को बहुत सरल करता है जिन्हें बस इस एपीआई (500 पृष्ठों पर प्रलेखन के साथ) में महारत हासिल करने की आवश्यकता होती है और सभी "उपयोगकर्ता" कोड लिखते हैं जो एप्लिकेशन स्तर और डिवाइस के व्यवहार (बटन, स्क्रीन, एलईडी, आदि) को लागू करता है। SDK के साथ DevKit की लागत $ 3,000 है।

इसके अलावा, केइल (अब एआरएम के स्वामित्व वाले) से एक सी 51 कंपाइलर की जरूरत है। कहीं और, $ 3,000। और बहुत सारे धैर्य और कौशल, जो इमबेडेड उपकरणों के विकास के लिए विशिष्ट हैं।

सुरक्षा

स्वाभाविक रूप से, एक रेडियो प्रोटोकॉल होने के नाते, जेड-वेव (सुनने के लिए काफी आसान है), हम जानते हैं कि पूरे देश में बहुत कम सक्षम शौकिया रेडियो उत्साही हैं :) आप किसी भी सिस्टम में हैक कर सकते हैं - पैसे और समय की बात। एक हार्डवेयर डेवलपर बनना, एक SDK खरीदना और बहुत सारा ज्ञान प्राप्त करना बस इतना ही कर सकता है! लेकिन यह देखते हुए कि यह प्रकाश और जलवायु के लिए एक घर स्वचालन प्रणाली है, मुझे नहीं लगता कि यह किसी को भी हो सकता है कि आपके स्वचालन को हैक करने वाले युगल सौ हज़ार रूबल खर्च करें। स्क्रैप बहुत सस्ता है!

लेकिन यहां पर विरोधाभास का जवाब है: जेड-वेव में 128 बिट्स की लंबाई के साथ पूर्ण एईएस एन्क्रिप्शन है। स्वाभाविक रूप से, एन्क्रिप्शन अपनी सीमाएं लगाता है: यह अधिक धीरे-धीरे काम करता है, क्योंकि यह अब केवल पैकेट भेजने के लिए पर्याप्त नहीं है - इससे पहले, एक बार की चाबियाँ (नॉन) का आदान-प्रदान किया जाना चाहिए। क्योंकि एन्क्रिप्शन को अब तक केवल विंडो सिस्टम, डोर लॉक और पीसी कंट्रोलर में ही लागू किया जाता है।

लेकिन अन्य तकनीकों के बारे में क्या?

यहां वायर्ड तकनीक की बात करना कोई मायने नहीं रखता। उनके पास बहुत अलग विशेषताएं और अनुप्रयोग हैं। अपार्टमेंट के सभी महत्वपूर्ण स्थानों में तारों को बिछाने के बिना बनाई गई तैयार वस्तुओं में, आप केवल रेडियो स्वचालन तकनीक का उपयोग कर सकते हैं।

वायरलेस दुनिया में और कौन है?

• 433 मेगाहर्ट्ज एक सस्ती और व्यापक तकनीक है।
  
  • पेशेवरों - सस्ती और हंसमुख, लंबी दूरी (नीचे आवृत्ति), कम कीमत
  • — (.. ), ( ), , , , .
• EnOcean — Z-Wave (868.3 )
  
  • — Z-Wave , /
  • — ( , , , .. ; ), ( )
• ZigBee — .
  
  • — , ( , , — IP ), .
  • — 2.4 ( 868 , ), , .
• ONE-NET, Bluetooth 3, Wifi,… . , .

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जेड-वेव प्रोटोकॉल, साथ ही प्रोटोकॉल में उपयोग किए जाने वाले समाधानों के लिए पेटेंट, सिग्मा डिजाइन की संपत्ति हैं। निर्माताओं का समन्वय, प्रोटोकॉल के विकास और विज्ञापन और प्रशिक्षण कार्यक्रमों के संचालन को जेड-वेव उपकरण निर्माताओं के एक संघ, जेड-वेव एलायंस को सौंपा गया है । संगतता नियंत्रण प्रमाणन कार्यालयों (संयुक्त राज्य अमेरिका BuLogics और जर्मनी में PepperoOne) को सौंपा जाता है, जो विभिन्न निर्माताओं के उपकरणों के बीच पूर्ण संगतता की गारंटी देते हुए, बाजार में प्रवेश करने वाले सभी उपकरणों को प्रमाणित करता है। इस तरह के प्रमाणीकरण से गुजरने के बाद ही आप अपने डिवाइस पर स्पीक्स जेड-वेव लोगो बना सकते हैं और इसे जेड-वेव प्रोटोकॉल चलाने वाले डिवाइस के रूप में बेच सकते हैं।

सिग्मा डिजाइन और जेड-वेव एलायंस लगातार विभिन्न स्तरों पर तकनीशियनों के लिए कार्यशालाएं आयोजित कर रहे हैं, जिससे उन्हें गुणवत्ता वाले उपकरणों के साथ तेजी से बाजार में प्रवेश करने में मदद मिल रही है।

हाल तक तक, ज़ेड-वेव रूस में अनुमत आवृत्ति की कमी के कारण विकसित नहीं हुआ था। 868.42 मेगाहर्ट्ज की यूरोपीय आवृत्ति को एससीआरएफ द्वारा अनुमति नहीं दी गई थी, हालांकि रूसी सरकार ने कुछ सीईपीटी सिफारिशों को शॉर्ट-रेंज डिवाइसों पर लागू किया है। फरवरी 2012 से, सिग्मा डिजाइन ने रूस के लिए 869.0 मेगाहर्ट्ज की एक अलग आवृत्ति आवंटित की है। यह आवृत्ति 05/07/2007 के परिशिष्ट संख्या 07-20-03-001 के राज्य समिति के निर्णय के अंतर्गत आती है (परिशिष्ट 11)। रूसी आवृत्ति के लिए, उसी चिप का उपयोग यूरोप के लिए किया जाता है।

अधिक जानकारी स्कूप

प्रोटोकॉल के बारे में बहुत सारी जानकारी OpenZWave , AZW , Linux MCE जैसे ओपन सोर्स प्रोजेक्ट्स से प्राप्त की जा सकती है , साथ ही इस विकी साइट और निम्न लेखों से: पहला , दूसरा , तीसरा

जिंदा देखें

उन लोगों के लिए जिन्होंने अभी तक अपने हाथों में जेड-वेव उपकरण नहीं रखे हैं, आप 2 एमजी अरबट, नोवी आर्बट में पहले एमजीटीएस सैलून में देख और महसूस कर सकते हैं।

कवर नहीं किया गया

इस लेख में, जेड-वेव प्रोटोकॉल की ऐसी अवधारणाओं का वर्णन जैसे कि SUC / SIS, Zensor, और कई अन्य पुराने और लेखक के विचारों के लिए प्रासंगिक नहीं हैं, पूरी तरह से छोड़ दिया गया है।