O que é Z-Wave? Um Guia Completo

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A automação residencial tornou-se cada vez mais popular. As empresas de tecnologia estão aproveitando novas tecnologias para criar uma conexão abrangente de dispositivos inteligentes domésticos para fácil controle e conveniência. Hoje em dia, as pessoas podem regular termostatos, abrir portas e lâmpadas a partir de um ponto central no conforto de seus sofás. Graças a poderosos sistemas de automação como o Z-wave, a automação residencial tornou-se mais simplificada e acessível.

O Z-wave cresceu tremendamente nos últimos anos, atraindo mais usuários e integrando mais dispositivos em sua rede. Esse imenso crescimento pode ser atribuído à facilidade de uso, confiabilidade, acessibilidade e opções altamente escaláveis ​​do sistema. Neste guia, veremos a história do Z-Wave, os diferentes tipos de dispositivos Z-Wave disponíveis e os benefícios de usar o Z-Wave em sua casa inteligente. Também exploraremos o futuro do Z-Wave e seu papel em residências conectadas.

Z-Wave: uma definição exata

Z-Wave é uma tecnologia de comunicação sem fio que controla vários produtos e dispositivos de automação residencial. Ele opera em frequências abaixo de um gigahertz (normalmente em torno de 908,42 MHz nos EUA e 868,42 MHz na Europa). Ele usa uma estrutura de rede em malha, que permite que qualquer dispositivo da rede opere como retransmissor para outros dispositivos, ampliando o alcance da rede e melhorando sua confiabilidade. Semelhante a outros protocolos e sistemas projetados para residências, escritórios, Unidades Múltiplas de Habitação (MDU) e indústrias de construção, um sistema Z-Wave pode ser gerenciado remotamente por meio de um smartphone ou computador e localmente por meio de um alto-falante inteligente, chaveiro sem fio ou parede-painel montado.

A história do Z-Wave

O protocolo Z-Wave foi criado em 1999 por uma empresa dinamarquesa com sede em Copenhague chamada Zensys. Ele se originou como um sistema de controle de luz do consumidor e eventualmente se transformou em um protocolo de malha de rede de automação residencial implementado em um sistema proprietário em chip (SoC). A empresa pretendia fornecer uma alternativa mais fácil de usar e econômica aos protocolos domésticos inteligentes convencionais. Ao longo dos anos, tornou-se um dos protocolos de IoT e automação residencial mais populares e confiáveis. Em 2003, lançou o chipset da série 100 e a série 200 em 2005. Tornou-se o primeiro padrão internacionalmente aceito para automação residencial em 2005.

A empresa continuou a aprimorar seu chipset e 2013 viu o lançamento do Z-Wave Plus, o chip da série 500 com memória aprimorada, duração da bateria, segurança e alcance. Depois veio o chip da série 700 em 2019, com recursos mais avançados, como bateria mais estendida de até dez anos, 100 metros de comunicação direta ponto a ponto entre dispositivos e tecnologia SmartStart.

Em 2020, foi lançado o Z-Wave Long Range (LR), uma especificação com um alcance quatro vezes maior do que o Z-Wave padrão. Desde então, o protocolo Z-Wave passou por inúmeras atualizações e melhorias, sendo que sua última versão foi lançada em 2021. Com esta atualização, o protocolo passa a suportar até 232 nós (dispositivos) em uma única rede. Isso permite a criação de redes muito maiores e mais complexas do que antes, com escalabilidade aprimorada.

Em 2008, a Sigma Designs, uma empresa americana de semicondutores, adquiriu a Zensys e continuou a desenvolver e promover a tecnologia. Dez anos depois, em abril de 2018, a Silicon Labs adquiriu a tecnologia Z-Wave e os ativos de negócios da Sigma Designs por US$ 240 milhões. Essa aquisição permitiu que a Silicon Labs aprimorasse o desenvolvimento da tecnologia e expandisse seu alcance.

Hoje, o Z-Wave é um dos protocolos mais usados ​​para automação residencial e sistemas domésticos inteligentes, com mais de 4.000 certificados produtos e mais de 100 milhões de dispositivos vendidos em todo o mundo. É o protocolo sem fio líder para automação residencial e IoT. Sua popularidade se deve em parte ao processo fácil de instalação e configuração e à compatibilidade com uma ampla gama de dispositivos de diferentes fabricantes.

Como funciona o Z-Wave?

Z-wave opera em baixa fluência.

Para operar uma rede Z-Wave, você precisa de um hub de controle e conexão de dispositivos certificados Z-wave. O protocolo Z-wave envia dados de um dispositivo para outro usando um protocolo de radiofrequência (RF) sem fio de baixa potência. Ele opera em baixa frequência, abaixo de 1 GHz, tornando-o rápido, confiável e livre de interferências de outros componentes eletrônicos.

O Z-wave opera em uma topologia de malha, o que significa que os dispositivos dentro do mesmo intervalo repetem os sinais do hub de controle para se comunicarem uns com os outros direta ou indiretamente. Possui boa cobertura de rede de até 328 pés, dependendo dos dispositivos utilizados. No entanto, um alcance de 50 metros ou menos é ideal para uma força de sinal ideal. Você pode adicionar repetidores Z-Wave ou dispositivos alimentados por linha entre os dispositivos para fortalecer o sinal.

Toda a tecnologia Z-Wave é compatível com versões anteriores, permitindo que dispositivos de diferentes gerações funcionem juntos. O protocolo Z-Wave também foi projetado para ser seguro. Todos os dispositivos Z-Wave usam técnicas de criptografia AES 128 para garantir que apenas dispositivos autorizados possam acessar a rede. Todas as transmissões de dados são codificadas com um ID de nó exclusivo, tornando praticamente impossível para agentes mal-intencionados acessar a rede ou controlar qualquer um de seus dispositivos.

Assim como os dispositivos emparelhados por Bluetooth para transferir dados, antes que o Z-Wave possa controlar um dispositivo, ele deve ser adicionado à rede Z-Wave. Para adicionar ou emparelhar ou adicionar dispositivos ao controlador Z-wave, você deve pressionar uma sequência de botões no controlador e o dispositivo é conectado à rede. É um procedimento único que não exige que você siga o processo toda vez que conectar seu dispositivo. Enquanto o dispositivo estiver dentro do alcance, o controlador sempre o identificará.

O procedimento ainda é o mesmo se você precisar remover dispositivos do controlador Z-wave. Durante o processo de incorporação, o controlador aprenderá a intensidade do sinal entre os dispositivos e usará esse conhecimento na determinação de rotas. Se os dispositivos forem realocados e a intensidade do sinal atual for diferente daquela no banco de dados do controlador, o controlador pode fornecer uma nova resolução de rota por meio de um ou mais quadros de exploração.

Aplicações comuns do Z-Wave

Como sistema de automação residencial, o Z-wave tem uma ampla gama de usos. Milhares de dispositivos com certificação Z-wave estão disponíveis no mercado, o que significa que a tecnologia está ganhando popularidade e se tornando um elemento básico nas redes de automação residencial. Aqui estão algumas das aplicações típicas da tecnologia Z-wave.

Iluminação inteligente

A iluminação inteligente é uma das soluções eficazes de economia de energia. O Z-wave permite configurar controles de iluminação para seus dispositivos móveis para que você possa monitorar e controlar a intensidade da luz de qualquer lugar. Você pode adicionar dispositivos e controlar as funções de iluminação, como ligar, desligar, escurecer e muito mais.

Hubs inteligentes

Todo aplicativo de casa inteligente é executado por um hub inteligente ou pelo controle principal unidade. Os hubs inteligentes podem conectar e configurar uma ampla variedade de aparelhos, dispositivos, aplicativos habilitados para voz, sensores, roteadores, unidades de controle de acesso, sistemas de segurança, unidades de bloqueio e plugues de energia. Os hubs inteligentes se conectam à Internet por meio de uma porta Ethernet ou LAN sem fio, e todos os dispositivos podem ser acessados ​​de qualquer lugar com conexão à Internet.

Gerenciamento de água

Os sensores de inundação são comumente usados ​​em gestão da água nas cidades. A integração de sensores inteligentes em uma conexão Z-wave ajuda a monitorar os níveis de água enviando um acionador sempre que a água atinge um limite específico.

Sensores inteligentes

Esses são componentes integrais na tecnologia Z-wave. Eles têm sido utilizados para mecanismos de monitoramento e controle em diversos ambientes, como detecção de falhas em equipamentos, monitoramento remoto de sistemas e economia de energia em iluminação artificial. Outras aplicações incluem monitoramento e controle de tráfego, monitoramento ambiental, sistemas de monitoramento de nível de água e redes inteligentes.

Smart Locks

Essas soluções fornecem segurança de alta tecnologia em uma casa. As tecnologias Z-wave oferecem uma ampla gama de configurações de acesso inteligente, como teclados, leitores de impressão digital e painéis de toque. São comuns em escritórios privados, estacionamentos e espaços compartilhados de coworking. Você pode adicionar ou remover o número de pessoas que deseja conceder acesso especial.

Automação residencial inteligente

O Z-wave possui uma ampla variedade de dispositivos de automação residencial que você pode conectar à sua rede e controle convenientemente usando seu telefone celular. As soluções comuns de automação residencial inteligente Z-wave incluem fechaduras inteligentes, controle de iluminação, termostatos, sensores de portas e janelas e sistemas de segurança residencial.

Aplicativo controlado por voz

Um dos grandes recursos do Alexa é o quanto a personalização do usuário pode ser feita para tornar é o seu próprio verdadeiramente.

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A tecnologia Z-wave permite que os usuários controlem seus dispositivos domésticos inteligentes por meio de comandos de voz usando assistentes virtuais como Amazon Alexa ou Google Assistant. Comandos de voz podem enviar sinais de onda Z para dispositivos domésticos inteligentes, como acender luzes, ajustar o termostato, trancar portas e muito mais.

Gerenciamento de energia inteligente

Ao integrar o Z Medidores de energia inteligentes compatíveis com onda, plugues inteligentes e outros dispositivos de economia de energia no sistema doméstico inteligente, os usuários podem monitorar e controlar o uso de energia de seus eletrodomésticos e dispositivos. A tecnologia Z-wave fornece dados em tempo real sobre o uso de energia, permitindo que os usuários vejam quais dispositivos usam mais energia e quando. Isso é especialmente útil se você deseja gerenciar suas contas de energia porque pode configurar o sistema para desligar luzes, ar condicionado e outros aparelhos movidos a energia quando não estiverem em uso.

Os benefícios do Z-Wave

O Z-wave simplificou vidas ao fornecer conectividade confiável entre redes e dispositivos domésticos inteligentes. As principais vantagens são:

Comunicação segura entre dispositivos compatíveis Alta interoperabilidade e disponibilidade de dispositivos que se conectam a dispositivos de vários fabricantesFácil instalação e gerenciamento da redeDispositivos energeticamente eficientes que ajudam a economizar energia e proteger o meio ambiente.Mais escalável que as redes tradicionais, menos custos adicionais Conexões confiáveis ​​podem acomodar uma ampla gama de dispositivos enquanto fornecem desempenho sólido Ampla faixa de operação

O futuro do Z-Wave

A automação residencial sem fio traz a conveniência de controlar e monitorar aparelhos remotamente. Com sensores inteligentes, você pode ser informado quando ocorrem eventos incomuns e acionar respostas rápidas para gerenciar a situação. Como tal, esperamos que a tecnologia Z-Wave expanda e melhore as capacidades das futuras casas inteligentes, tornando-as mais robustas e confiáveis. Houve previsões de que o Z-wave pode se tornar obsoleto com o surgimento de novas tecnologias, mas isso não aconteceu. O Z-wave continua sendo o padrão de casa inteligente mais estabelecido, confiável e seguro.

Pensamentos Finais

Z-Wave é uma tecnologia notável que oferece uma variedade de opções de casa inteligente para se adequar ao seu precisa. Já existe há mais de 20 anos e sua popularidade continua a aumentar. Se você é novo em automação residencial inteligente ou um especialista em configurar seus sistemas, o Z-Wave pode fornecer um método confiável e seguro para controlar os eletrodomésticos de sua casa. Com a gama de dispositivos com certificação Z-wave, é fácil identificar as soluções que atendem aos seus requisitos. O Z-Wave é ótimo, pois melhora a eficiência da configuração da sua casa inteligente sem exigir nenhum trabalho adicional de sua parte. Seus dispositivos Z-Wave se localizarão automaticamente e formarão uma rede mesh mais robusta.

A seguir…

O que é Z-Wave? Um guia completo Perguntas frequentes (perguntas frequentes) 

O que é Z-Wave?

Z-Wave é um protocolo de comunicação sem fio usado principalmente para automação residencial e Aplicações IoT (Internet das Coisas). Ele permite que você use um aplicativo em seu telefone ou tablet para controlar e monitorar itens como luzes, termostatos, sistemas de segurança e eletrodomésticos.

Quantos dispositivos você pode ter no Z-Wave?