Wat is Z-wave (plus)?

Z-wave en Z-wave plus zijn draadloze communicatie protocollen vooral gebruikt wordt voor het draadloos bedienen van uw huis automatisering, ook wel domotica of homeautomation genaamd. 
Er zijn op het moment meer dan 160 fabrikanten die van deze open standaard Z-wave producten maken. Op de site van de Z-wave alliantie  kunt u meer informatie vinden.
De ROBBshop heeft zich gespecialiseerd op domotica oplossingen met behulp van Z-wave technologie. Met name de open-standaard, de meshtechnologie (het doorgeven van het signaal naar nabijgelegen apparaten om het bereik te vergroten) en de 2-weg communicatie (het terugmelden van het ontvangen signaal) hebben ons doen besluiten z-wave als technologie te omarmen. 

Meet uitleg over het z-wave protocol vind u hier, meer over het nieuwe z-wave plus protocol.

  Z-wave draadloze domotica maakt van uw woning een slim huis.

1. Ontstaan van Z-wave domotica

Z-wave is de naam van een draadloos signaal voor het aansturen van apparaten in uw huis ook wel domotica genoemd. (net als wifi de naam is voor draadloos internet). In het kort kunt u hiermee uw huis programmeren (wanneer gaan de lampen aand/uit) en op afstand bedienen via uw tablet of smartphone.
Het Z-wave protocol is ontwikkeld door het Deense bedrijf Zen-Sys. Inmiddels is het een open standaard geworden, Eind 2009 waren er al meer dan 200 grote en kleine organisaties die zich aangesloten hadden bij de Z-wave Alliantie, de organisatie die alle activiteiten rondom zwave als product coordineert.

2. Z-wave frequentie

Z-wave werkt op het  sub 1Ghz signaal. Voordeel van een lage frequentie is de penetratie van het signaal. Lagere frequenties gaan beter door muren en obstakels dan de hogere frequenties zoals WIFI (2,4 en 5Ghz) en Zigbee. Daarbij is het zo dat het hogere frequentie gebeid veel drukker is dan het sub 1Ghz gebied.
Z-wave heeft helaas niet in ieder land dezelfde frequentie toegewezen gekregen, vandaar dat bijvoorbeeld Amerikaanse modules in Europe niet werken.
 

2.1 Tabel Z-wave frequenties

Het maximale zendvermogen voor Z-wave apparaten bedraagt 25mW, met een goede antenne kan hier in een open veld een afstand van ca. 200 meter mee worden overbrugt. Z-wave apparaten maken gebruik van 3 type antennes, externe antenne, draadantenne, antenne op de printplaat, waarbij laatst genoemde een bereik in open veld heeft van ongeveer 100 meter.

2.2 Tabel Z-wave obstakels en afname bereik

Verder is het raadzaam om minimaal 30 cm afstand te houden tot andere zenders (computers, magnetron, omvormers, etc).

3. Z-wave netwerk routering

In een simpel draadloos netwerk communiceren de onderdelen direct met elkaar, ze moeten elkaar als het ware 'kunnen zien'.

Figuur : Simpel netwerk zonder mesh-technologie. 1 draadloze module (no.4) is buiten bereik.

Het Z-wave protocol maakt gebruik van zogenaamde meshed netwerk technologie. Dit betekent dat het signaal via andere module herhaald word om zodoende bij de uitendelijke module uit te komen. Opmerking : Alleen stroom gevoede modules werken mee aan deze routering.  Modules op batterijen zijn vaak niet aanwezig omdat ze in slaap vallen om stroom te besparen en nemen daarom ook niet deel aan het z-wave meshed netwerk.

Figuur : Meshed netwerk technologie : Module 4 is nu wel bereikbaar doordat buurman 3 het signaal doorstuurt.

De routering kan over maximaal 4 repeaters lopen. Dit betekent overigens wel dat wanneer u bijvoorbeeld een z-wave tussenstekker include in uw netwerk en u verplaatst daarna de module naar een andere plek in uw woning dat daarmee de routering in de war raakt (wie is zijn buurman). Indien u dit wilt doen is het raadzaam om uw z-wave netwerk opnieuw te 'healen', de meeste z-wave controllers hebben hier een optie voor.

4. Terugkoppeling commando's

In tegenstelling tot bijvoorbeeld KlikAanKlikUit maakt het z-wave systeem gebruik van terugmelding van commando's. Dit is een groot voordeel tov van andere systemen omdat u bevestiging krijgt of het door u geinitieerde commando daadwerkelijk is uitgevoerd. Wanneer u dus op uw smartphone een lamp aan zet dan ziet u de desbetreffende knop ook aanspringen op bijvoorbeeld uw tablet of in het browserscherm van uw zwave controller.

5. Z-wave apparaten en netwerk typen

Er bestaan 2 netwerk types:
- Controllers (Mobiele en statische controllers)
- Slaves

Het grootste verschil tussen een controller en een slave is de mogelijkheid van de controller om een Z-wave netwerk op te bouwen en te onderhouden. 
Mobiele controllers werken meestal op batterijen en kunnen verplaatst worden, statische z-wave controllers werken meestal op netspanning en staan op een vaste plaats.

5.1 Stroomgevoede en batterij-gevoede z-wave modules.

De manier van stroomvoorziening van z-wave modules bepaalt in grote mate de manier van communiceren. Een z-wave module aangesloten op netstroom (220V) heeft voldoende capaciteit om altijd wakker te blijven, en kan dus altijd direct reageren op signalen. Een Z-wave module die werkt op batterijen (de meeste z-wave sensoren werken op batterijen) moeten zuinig omgaan met de beschikbare batterij capaciteit anders zouden de batterijen snel leeg raken. Om de levensduur van de batterij te vergroten heeft men er voor gekozen om deze te laten slapen (hybernate) en ze af en toe (u kunt zelf dit wake-up interval instellen) wakker te maken. Op het moment dat ze wakker zijn (gemiddeld iedere 15 minuten) kunnen ze opdrachten van de z-wave controller ontvangen. 

5.2 Meerdere controllers.

In een groter z-wave netwerk kunnen meerdere z-wave controllers voorkomen. Een statische controller zorgt voor de configuratie en het management, terwijl de andere controllers (bijvoorbeeld een batterij gevoede afstandsbediening of een batterijgevoede wandschakelaar) bepaalde taken binnen het netwerk uitvoeren.

5.3 Typen Z-wave modules.

Binnen een z-wave netwerk bestaan verschillende typen z-wave apparaten, sommige sturen commandos naar andere apparaten (controllers) en andere rapporteren zaken (sensoren).  Modules die aangestuurd worden door een controller noemt men ook wel actoren (actors) of actuatoren.

Klik hier voor een aantal leuke oplossingen op basis van z-wave domotica