家庭自動化越來越受歡迎。科技公司正在利用新技術創建家庭智能設備的全面連接，以實現輕鬆控制和便利。如今，人們可以在舒適的沙發上從一個中心點調節恆溫器、開門和燈泡。得益於 Z-wave 等強大的自動化系統，家庭自動化變得更加簡單和易於訪問。
Z-wave 在過去幾年中發展迅速，吸引了更多用戶並將更多設備集成到他們的網絡中。這種巨大的增長可以歸因於系統的易用性、可靠性、可負擔性和高度可擴展的選項。在本指南中，我們將了解 Z-Wave 的歷史、可用的不同類型的 Z-Wave 設備，以及在智能家居中使用 Z-Wave 的好處。我們還將探討 Z-Wave 的未來及其在聯網家庭中的作用。
Z-Wave:一個精確的定義
Z-Wave 是一種控制各種家庭自動化產品和設備的無線通信技術。它以低於 1 GHz 的頻率運行（在美國通常約為 908.42 MHz，在歐洲約為 868.42 MHz）。它採用網狀網絡結構，允許網絡中的任何設備作為其他設備的中繼，擴展網絡範圍並提高其可靠性。與為家庭、辦公室、多住宅單元 (MDU) 和建築行業設計的其他協議和系統類似，Z-Wave 系統可以通過智能手機或計算機進行遠程管理，也可以通過智能揚聲器、無線密鑰卡或牆壁進行本地管理安裝面板。
Z-Wave 的歷史
Z-Wave 協議於 1999 年由一家位於哥本哈根的丹麥公司 Zensys 創建。它起源於消費類光控系統，最終演變為在專有片上系統 (SoC) 上實施的家庭自動化網絡網狀協議。該公司旨在為傳統智能家居協議提供一種更加用戶友好且更具成本效益的替代方案。多年來，它已成為最受歡迎和最可靠的家庭自動化和物聯網協議之一。 2003 年發布了 100 系列芯片組，2005 年發布了 200 系列。它在 2005 年成為第一個國際公認的家庭自動化標準。
公司繼續推進其芯片組，2013 年發布了 Z-Wave Plus，500 系列芯片，具有改進的內存、電池壽命、安全性和範圍。隨後在 2019 年推出了 700 系列芯片，具有更先進的功能，例如長達十年的電池續航時間更長、設備之間的 100 米直接點對點通信以及 SmartStart 技術。
在2020年，Z-Wave Long Range (LR) 發布，其範圍是標準 Z-Wave 的四倍。此後，Z-Wave 協議經歷了多次更新和改進，其最新版本於 2021 年發布。通過此次更新，該協議現在支持單個網絡中多達 232 個節點（設備）。這允許創建比以前更大、更複雜的網絡，並具有更高的可擴展性。
2008 年，美國半導體公司 Sigma Designs 收購了 Zensys，並繼續開發和推廣該技術。十年後的 2018 年 4 月，Silicon Labs 以 2.4 億美元的價格從 Sigma Designs 手中收購了 Z-Wave 技術和業務資產。此次收購使 Silicon Labs 能夠加強技術開發並擴大其影響範圍。
如今，Z-Wave 是家庭自動化和智能家居系統中使用最廣泛的協議之一，已獲得 4,000 多個認證產品和超過 1 億台設備在全球銷售。它是用於家庭自動化和物聯網的領先無線協議。它的流行部分歸功於其易於安裝和設置過程以及與來自不同製造商的各種設備的兼容性。
Z-Wave 如何工作?
Z-wave 的運行流暢度較低。
要運行 Z-Wave 網絡，您需要一個控制中心和 Z-wave 認證設備的連接。 Z-wave 協議使用低功耗無線射頻 (RF) 協議將數據從一個設備發送到另一個設備。它以低於 1 GHz 的低頻運行，使其快速、可靠且不受其他電子設備的干擾。
Z-wave 在網狀拓撲結構中運行，這意味著同一範圍內的設備重複信號從控制中心直接或間接地相互通信。它具有高達 328 英尺的良好網絡覆蓋範圍，具體取決於所使用的設備。但是，50 米或以下的範圍是最佳信號強度的理想選擇。您可以在設備之間添加 Z-Wave 中繼器或線路供電設備以增強信號。
所有 Z-Wave 技術都向後兼容，允許不同代的設備協同工作。 Z-Wave 協議也被設計為安全的。所有 Z-Wave 設備都使用 AES 128 加密技術，以確保只有授權設備才能訪問網絡。所有數據傳輸都使用唯一的節點 ID 進行編碼，使得惡意行為者幾乎不可能訪問網絡或控制其任何設備。
就像設備藍牙配對傳輸數據一樣，Z-Wave 可以控制一個設備，它必須被添加到 Z-Wave 網絡。要將設備添加或配對或添加到 Z-wave 控制器，您必須按下控制器上的一系列按鈕，然後設備就會加入網絡。這是一個一次性過程，不需要您在每次連接設備時都遵循該過程。只要設備在範圍內，控制器就會始終識別它。
如果您需要從 Z-wave 控制器移除設備，過程仍然相同。在合併過程中，控制器將了解設備之間的信號強度，並在確定路線時使用此知識。如果設備被重新定位並且當前信號強度與控制器數據庫中的信號強度不同，控制器可能會通過一個或多個探索幀提供新的路線解析。
Z-Wave 的常見應用
作為家庭自動化系統，Z-wave 有著廣泛的用途。市場上有數以千計的 Z-wave 認證設備，這意味著該技術越來越受歡迎，並成為家庭自動化網絡的重要組成部分。以下是Z-wave技術的一些典型應用。
智能照明
智能照明是有效的節能解決方案之一。 Z-wave 允許您為您的移動設備配置照明控制，以便您可以從任何地方監控和控制光強度。您可以添加設備並控制照明功能，如打開、關閉、調光等。
智能集線器
每個智能家居應用程序都由智能集線器或主控件運行單元。智能集線器可以連接和設置各種電器、設備、支持語音的應用程序、傳感器、路由器、訪問控制單元、安全系統、鎖定單元和電源插頭。智能集線器通過以太網端口或無線局域網連接到互聯網，並且可以從任何有互聯網連接的地方訪問所有設備。
水資源管理
洪水傳感器通常用於城市水資源管理。將智能傳感器集成到 Z-wave 連接中，通過在水達到特定限值時發送觸發器來幫助監測水位。
智能傳感器
這些是 Z-wave 技術中不可或缺的組件。它們已被用於許多環境中的監視和控制機制，例如設備故障檢測、遠程系統監視和人工照明中的節能。其他應用包括交通監控、環境監控、水位監控系統和智能電網。
智能鎖
這些解決方案為家庭提供高科技安全保障。 Z-wave 技術提供範圍廣泛的智能訪問配置，例如鍵盤、指紋讀取器和触摸面板。這些在私人辦公室、停車場和共享辦公空間中很常見。您可以添加或刪除您想要授予特殊訪問權限的人數。
智能家居自動化
Z-wave 擁有範圍廣泛的家庭自動化設備，您可以連接到您的網絡並方便地使用手機進行控制。常見的 Z-wave 智能家居自動化解決方案包括智能鎖、照明控制、恆溫器、門窗傳感器和家庭安全系統。
語音控制應用
Alexa 的一大特色是可以進行多少用戶自定義真正屬於您自己。
©Karsten Neglia/Shutterstock.com
Z-wave 技術允許用戶使用 Amazon Alexa 或 Google Assistant 等虛擬助手通過語音命令控制他們的智能家居設備。語音命令可以向智能家居設備發送 Z 波信號，例如開燈、調節恆溫器、鎖門等等。
智能能源管理
通過集成 Z-wave 兼容智能電錶、智能插頭和其他節能設備進入智能家居系統，用戶可以監控和控制他們家電和設備的能源使用情況。 Z-wave 技術提供有關能源使用情況的實時數據，使用戶能夠查看哪些設備使用最多的能源以及何時使用。如果您想管理能源賬單，這將特別有用，因為您可以將系統配置為在不使用時關閉電燈、空調和其他能源設備。
Z-Wave 的優勢
Z-wave 通過在網絡和智能家居設備之間提供可靠的連接，簡化了生活。主要優點是:
兼容設備之間的安全通信 與來自多個製造商的設備連接的設備的高互操作性和可用性 網絡的輕鬆安裝和管理 節能設備有助於節省電力和保護環境。比傳統網絡更具可擴展性，減去額外成本可靠的連接可以容納範圍廣泛的設備，同時提供穩定的性能廣泛的操作範圍
Z-Wave 的未來
無線家庭自動化帶來了遠程控制和監控設備的便利。借助智能傳感器，您可以在發生異常事件時得到通知，並觸發快速響應來管理情況。因此，我們期望 Z-Wave 技術能夠擴展和增強未來智能家居的功能，使它們更加穩健和可靠。有人預測 Z-wave 可能會隨著新技術的出現而過時，但這並沒有發生。 Z-wave 仍然是最成熟、最可靠和最安全的智能家居標準。
最後的想法
Z-Wave 是一項非凡的技術，它提供了多種智能家居選項來滿足您的需求需要。它已經存在了 20 多年，並且其受歡迎程度不斷上升。無論您是智能家居自動化的新手還是設置系統的專家，Z-Wave 都可以提供一種可靠且安全的方法來控制您家中的電器。借助 Z-wave 認證設備的範圍，可以輕鬆確定滿足您要求的解決方案。 Z-Wave 非常棒，因為它可以提高智能家居設置的效率，而無需您進行任何額外的工作。您的 Z-Wave 設備將自動相互定位並形成更強大的網狀網絡。
接下來…
什麼是 Z-Wave?完整指南常見問題解答（常見問題解答）
什麼是 Z-Wave?
Z-Wave 是一種無線通信協議，主要用於家庭自動化和IoT（物聯網）應用程序。它允許您使用手機或平板電腦上的應用程序來控制和監控燈光、恆溫器、安全系統和電器等設備。
您可以在 Z-Wave 上擁有多少台設備?
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一個 Z-Wave 網絡最多可以支持 232 個設備。這包括控制中心。
Z-Wave 有什麼特點?
Z-Wave 是一種無線通信技術，用於智能家居和家庭自動化設備。它在 908.42 MHz 頻段上運行並使用網狀網絡，使設備能夠通過各種通道連接，從而增強網絡的穩定性和範圍。 Z-Wave 功耗低，與許多設備兼容。它還使用銀行級加密。該協議在尋求經濟高效且用戶友好的家庭自動化解決方案的家庭和公司中很受歡迎。 Z-Wave 是一種值得信賴的智能家居技術，擁有數百萬種產品。
Z-Wave 的用途是什麼?
Z-Wave 主要是旨在提供無線網絡，讓家庭控製網絡中的設備相互通信。 Z-Wave 可以控制燈光、供暖和製冷、電器和家庭安全。
Z-Wave 可以傳輸多遠?
Z-Wave 具有開放空間中 100 米（328 英尺）的射程。但是，建築材料限制了該範圍。為獲得最佳效果，建議每隔 30 英尺或更短距離放置一個 Z-Wave 設備。可以連接 Z-Wave 網絡以進行更大規模的部署，並且 Z-Wave 信號可以跳躍約 600 英尺。