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). В силу сказанного к началу 2020-х годов Z-Wave удалось стать той технологией, поддержка которой в том или ином виде для любой полноценной платформы домашней автоматизации (а уж тем более, если речь идет о беспроводной платформе) является важным достоинством и конкурентным преимуществом. Z-Wave не стоит на месте и постоянно совершенствуется. В 2022 году на рынке было представлено уже 8-е поколение микрочипов Z-Wave.
К началу 2020-х рынок постепенно пришел к тому, что Z-Wave, а также технологии ZigBee и WiFi присутствовали во многих топовых моделях беспроводных хабов 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 отстаивали такую точку зрения, что полноценную беспроводную систему умного дома можно сделать и без использования конкурирующих технологий или, по крайней мере, минимизируя их использование. Среди них были: Nexia, HomeSeer, FIBARO и другие.
Важно понимать, что к началу 2020-х в мире производились 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. Собственную платформу умного дома на основе Z-Wave в России много лет разрабатывала и продвигала 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.