Z-Wave

Bei Systemen für die Gebäude- und Heimautomation kann es sich um kabelgebundene Systeme handeln oder um Systeme, die das Niederspannungsnetz benutzen. Mit Z-Wave, entwickelt von dem dänisch-amerikanischen Unternehmen Zensys, gibt es eine kabellose, auf Funktechnik basierende Plattform für die Gebäudeautomatisierung. Z-Wave unterstützt alle Funktionen der Gebäudeautomation: Licht und Raumbeleuchtung, Klima und Lüftung, Sicherheits- und Alarmtechniken, Ablesetechniken und Gerätesteuerungen.


Die Entwicklung von Z-Wave

Eines der Entwicklungsziele von Z-Wave war es eine möglichst kostengünstige Technologie zu schaffen, die einfach installiert werden kann, sich selbst konfiguriert und keine spezielles Netzwerkmanagement benötigt. Das Z-Wave-Netz ist ein solches sich selbst konfigurierendes Mesh-Netz, das für eine fehlerfreie Kommunikation sorgt und sich im Fehlerfall mit Selbstheilungsmechanismen rekonfiguriert.

Z-Wave als vermaschtes Netz

Z-Wave-Konfiguration 
   mit angeschlossenen Steuereinheiten

Z-Wave-Konfiguration mit angeschlossenen Steuereinheiten

Das Z-Wave-Funknetz kann als vermaschtes Netz konfiguriert werden, weil auf der Sicherungsschicht ein Source-Routing-Protokoll arbeitet. Jeder Knoten des vermaschten Netzes kann Daten senden, empfangen und weiterleiten. Da Z-Wave-Knoten von der Netzspannung oder von einer Batterie versorgt werden, fest angeschlossen oder mobil sein können, müssen sie die verschiedensten Funktionalitäten erfüllen. Sie agieren daher als Slave- oder Portable Controller Node, als Routing-, Bridge- oder Static Controller Node.

Ein weiteres Entwicklungsziel war die Entwicklung von Knoten, die mit einem geringst möglichen Stromverbrauch auskommen. Die batteriebetriebenen Knoten sollen 10 Jahre und mehr mit einem Batteriesatz arbeiten können. Um dieses Ziel zu erreichen, befinden sich bestimmte Knoten im energiesparenden Schlafmodus aus dem sie periodisch aufgeweckt werden und ihre Daten und eventuelle Konfigurationsänderungen an die entsprechende Controller-Node senden.

Z-Wave-Modul mit HW- und SW-Plattform, Foto: Zensys

Z-Wave-Modul mit HW- und SW-Plattform, Foto: Zensys

Damit die Z-Wave-Knoten kostengünstig hergestellt werden können, wurde eine hochintegrierte Hardware/Software-Plattform entwickelt mit eigenem Mikroprozessor, Speicher, Funkschnittstelle und Software. Diese Komponente kann auf einfache Weise in die Sensoren und Aktoren der verschiedensten Hersteller integriert werden.

Um den verschiedenen Anwendungen in der Heimautomatisierung gerecht zu werden, hat die Z-Wave-Allianz 30 Geräteklassen spezifiziert, die alle wesentlichen Bereiche der Heimautomation abdecken und untereinander interoperabel sein müssen.

Spezifikationen von Z-Wave

Spezifikationen von Z-Wave

Z-Wave ist ein Zwei-Wege-HF-System mit einer Datenrate von 9,6 kbit/s bis 100 kbit/s. Es arbeitet mit Frequenzumtastung (FSK) im ISM-Band bei 868,42 MHz, und in den USA bei 908,42 MHz, weil sich diese Frequenzen in Gebäuden besser ausbreiten als 433 MHz oder 2,4 GHz. Das 868-MHz-Band ist weitgehend reglementiert und eignet sich somit für die Übertragung zeitkritischer Steuersignale.

http://www.z-wavealliance.org

Informationen zum Artikel
Deutsch: Z-Wave
Englisch: Z-wave
Veröffentlicht: 19.10.2015
Wörter: 396
Tags: #Home-Networking
Links: 868-MHz-Band, Aktor, Batterie, Controller, Daten