В 2001 году на рынке были представлены первые устройства Z-Wave. Технология Z-Wave была разработана компанией Zensys, целью которой было создание системы беспроводной связи с высокой отказоустойчивостью и низким потреблением энергии именно для использования в системах домашней и промышленной автоматизации. Такая узкая направленность разработок на многие годы вывела Z-Wave в лидеры рынка. Вплоть до начала 2010-х годов именно Z-Wave играла ведущую роль и определяла вектор развития беспроводных систем домашней автоматизации в целом.
В настоящее время решения на основе Z-Wave продолжают выступать в качестве одного из столпов рынка, а их возможности (как и возможности самого базового протокола Z-Wave) постоянно расширяются (подробнее о Z-Wave).
Говоря о системах и платформах домашней автомтизации, важно понимать, что Z-Wave, хотя и представляет из себя нечто большее, чем просто протокол и технологию беспроводной связи, но только лишь предоставляет основу для организации сетевого взаимодействия различных устройств в рамках домашней сети. Производители по всему миру используют Z-Wave в своих устройствах. При этом важнейшей заслугой Z-Wave является широкая совместимость устройств разных производителей (к сожалению, для многих стран имеются различия по используемым радиочастотам). Имея столько достоинств, Z-Wave удалось стать той технологией, которую любая полноценная платформа домашней автоматизации (а уж тем более, если речь идет о беспроводной платформе) просто обязана поддерживать в том или ином виде. Z-Wave не стоит на месте и постоянно совершенствуется. На рынке уже представлено 7-е поколение микрочипов Z-Wave.
На самом деле рынок постепенно идет к тому, чтобы Z-Wave, а также технологии ZigBee и WiFi присутствовали во всех беспроводных хабах умного дома. И таких мульти-интерфейсных устройств на рынке уже не мало (Wink, SmartThings, Zipato, Philio, Vera Control, NETIChome). Но есть и такие компании, которые много лет отдавали предпочтение именно Z-Wave и продолжают стоять на той точке зрения, что полноценную беспроводную систему умного дома можно сделать и без использования конкурирующих технологий или, по крайней мере, минимизируя их использование. Среди них: Nexia, HomeSeer, FIBARO и другие.
Важно понимать, что в мире производятся уже тысячи разнообразных устройств с поддержкой Z-Wave. Когда мы говорим о конечных устройствах, смарт-гаджетах и механизмах, таких как: цветные лампочки, термостаты, смарт-замки и т.п., то с точки зрения разработчиков Z-Wave и самих производителей этих устройств, они вполне пригодны для использования в составе любых умных домов, поддерживающих беспроводные сети Z-Wave. Но если взглянуть на конкретные беспроводные платформы (хабы), то может оказаться, что определенные устройства Z-Wave не всегда совместимы с ними по протоколам уровня приложений или по используемой региональной радиочастоте. Проблемы с поддержкой на уровне приложений реже проявляются для относительно простых устройств, таких как выключатели или датчики, но более характерны для более сложных умных термостатов, замков или бытовых приборов. А вот несовместимость по частоте часто является препятствием именно для российских пользователей. Большинство устройств, приобретаемых в иностранных интернет-магазинах не предназначены для использования в России и могут поддерживать разные сетки частот (для Европы, для США, для Японии ... ). Это значит, что хаб, сделанный для Японии или Китая просто не увидит и не сможет взаимодействовать с устройствами Z-Wave, выпущенными для американского или российского рынка. При всем при этом технология Z-Wave активно рекламируется как решение, у которого практически нет проблем совместимости, что, вероятно, и было бы близко к истине, если бы в мире существовал только американский рынок и американские радиочастотные стандарты.
На российском рынке устройства на основе Z-Wave стали распространятся начиная с 2012 года, когда была выделена отдельная частота 869 МГц. Долгое время это было существенной проблемой, так как на рынке было представлено очень мало устройств, поддерживающих данную частоту. В настоящее время собственную платформу умного дома на основе Z-Wave в России продвигает компания Ростелеком.
Смотрите также:
- Z-Wave и Z-Wave Plus — история развития. Первые устройства на основе Z-Wave появились в 2001 году. В 2005 году для популяризации и развития технологии Z-Wave была создана организация Z-Wave Alliance. К концу 2012 года в США уже было доступно около 600 продуктов, созданных с использованием технологии Z-Wave. Сейчас таких продуктов уже больше 2,5 тысяч, а их продажи превышают миллион единиц в год.
- Проблема безопасности Z-Wave и ее решение. До 2008 года спецификация Z-Wave не содержала никаких упоминаний о способах защиты каналов связи и все устройства Z-Wave общались в открытую. Затем в спецификацию было введено понятие шифрования (Z-Wave S0 Security), а в качестве алгоритма шифрования был выбран очень надежный алгоритм AES-128. В 2016 году спецификация шифрования была доработана, и появилась ее улучшенная версия Z-Wave S2 Security. В 2018 году разразился скандал — пресса по всему миру пишет, что 100 миллионов выпущенных Z-Wave устройств находятся под угрозой взлома методом Z-Shave attack.
- Z-Wave в России. Длительное время Z-Wave вообще не был доступен и не развивался в России из-за отсутствия разрешённой частоты. В 2012 году компания Sigma Designs выделила для России отдельную частоту 869 МГц, которая попадает в диапазон 868,7–869,2 МГц, перечисленный в решении ГКРЧ № 07-20-03-001 от 07.05.2007. В результате в России сложился смешанный рынок, на котором присутствуют устройства как с российской частотой 869 МГц, так и с европейской (она же и китайская) частотой 868,42 МГц.
- Обзор стека протокола Z-Wave. Характерной особенностью Z-Wave является жесткая стандартизация от физического уровня, до уровня приложения. То есть стек протокола Z-Wave покрывает все уровни по классификации OSI.
- Типы узлов, устройств и их включение в сетях Z-Wave. В сетях Z-Wave допускается существование узлов (ячеек) с различными ролями и выполняемыми функциями. Включение устройств в сети Z-Wave осуществляется переводом (обычно какой-то специальной кнопкой или комбинацией клавиш) контроллера в специальный режим включения, а включаемого устройства (обычно одинарным или тройным нажатием на кнопку) — в режим обучения.
- Z-Wave Over IP. Механизм инкапсуляции Z-Wave трафика в IP-коммуникации (Z-Wave Over IP или Z/IP) позволяет узлам Z-Wave предстать в виде IP-хостов внутри IP-сети, которые могут быть найдены с помощью сервиса mDNS — стандартного сетвого механизма поиска и обнаружения. Такие хосты затем могут взаимодействовать с управляющими приложениями путем обмена UDP-пакетами через назначенный UDP-порт.