Система интеллектуального дома Z-Wave: первое знакомство

Если собрать все предлагаемые сегодня в Интернет системы и стандарты «умного» дома в одном месте, то придется срочно измерять IQ (количество интеллекта) и решать, кто в доме хозяин. Изделиям современного стандарта Z-Wave такая процедура точно не помешает.

Созданный альянс, или открытый консорциум, по поддержке нового стандарта впечатляет своим составом: от мирового лидера производства чипов Intel до мирового электротехнического лидера Danfoss A/S. А среди 200 участников консорциума «скромно затерялись» Panasonic, Logitech и еще десятки известнейших компаний, зачастую ожесточенно конкурирующих между собой.

Что же привело их всех в скромную рыночную нишу (или обитель) домашней автоматизации? Для ответа на этот вопрос присмотримся попристальней к самой концепции стандарта Z-Wave и его перспективам. Разработала технологию в начале 21 века небольшая фирма Zensys, которая сейчас вошла в состав компании Sigma Designs.

В основу технологии Z-Wave положен принцип рыболовной сети (mesh - сеть) с ячейками размером от 10 до 30 метров.

Устройства располагаются в узлах ячеек и представляют собой микромощные приемопередатчики, работающие на частоте примерно 900 МГц.

Для разных регионов частота меняется в зависимости от законодательства стран в области радиочастот. Для России, Германии и большинства стран СНГ разрешенная частота составляет 869.0 МГц. Мощность устройства в режиме передатчика не превышает 1 мВт.

Узловые устройства выполняют двоякую роль: либо являются исполнительными конечными блоками, либо простыми ретрансляторами сигнала.

Возможность ретрансляции команд позволяет передавать команды по цепочки устройств на расстояние до 300 метров от командного пульта при радиусе действия отдельного устройства до 30 метров.

Система обеспечивает полностью беспроводную связь между управляющими и исполнительными устройствами с возможностью подтверждения (квитирования) полученных команд.

Последнее свойство очень важно, т.к. в случае сбоя в передаче сигнала и отсутствия подтверждения, команда передается повторно с возможностью изменения маршрута.

Такой подход обеспечивает гибкость в работе системы, возможность масштабировать (наращивать) систему до 232 устройств.

Еще одной интересной особенностью является независимая работа двух или более систем Z-Wave в пределах одной площадки.

Каждая из систем получает свой специальный идентификационный номер и сигналы управления в одной системе не мешают работе остальных. Такой подход позволяет потребителю на выбор строить: или несколько отдельных подсистем, или одну сложную систему с управлением от компьютера.

Поскольку каждое устройство может передавать информацию о своем состоянии, а это в простых системах автоматизации большая редкость, то появляется возможность построения сложных сценариев управления с использованием условных переходов без участия центрального пульта или компьютера.

Для построения автоматизированных систем управления домашними нагрузками не нужна высокая квалификация – устройства предлагаются в функционально законченном виде, и для установки требуется только отвертка и внимательность при чтении инструкций.

Элементной базой для построения устройств Z-Wave служит специализированный чип контроллера двух производителей: Sigma Designs и Mitsumi. В готовых блоках чипы ZW0201, или более новые ZW0301, SD3402 снабжены необходимой обвязкой деталями для передачи радиосигналов.

Отдельные устройства дополнительно комплектуются микросхемой памяти для хранения команд, маршрутов передачи сигналов и другой информации, внесенной пользователем при конфигурировании системы.

Функциональный состав устройств, поддерживающих стандарт Z-Wave, уже сегодня впечатляет разнообразием: в него входят розеточные модули для управления светом и другими электроприборами, модули сопряжения с USB шнурами, шлюзы для доступа в локальные сети Ethernet или в сеть Internet, мобильные и стационарные пульты управления.

Изделия в настоящее время выпускаются несколькими разными фирмами, и число их непрерывно растет. Совместимость устройств между собой проверяется в сертификационных центрах и проблем с этой стороны не стоит опасаться.

Наиболее болезненный вопрос в случае знакомства с новым стандартом – это цена на устройства автоматизации. Здесь нас ожидает приятный сюрприз.

Несмотря на современную элементную базу, а может, благодаря ей, и солидные функциональные возможности, цена на устройства лежит в диапазоне сотни долларов. Но и это еще не предел. Поскольку пока в списке консорциума явно не фигурируют китайские производители, то можно ожидать, с их появлением на этом сегменте рынка, резкого обвала цен. А раскачиваться долго у азиатского соседа не принято.

Как на солнце пятна, так и в этом стандарте есть недостаток, а точнее, слабое место. Большинство модулей Z-Wave работает от независимого источника питания: пальчиковых батареек типа ААА.

По заверениям производителя, их ресурса хватает на год эксплуатации. Но уже первые пользователи устройств этого стандарта столкнулись с необходимостью менять источники питания каждый квартал. Причиной является не только низкое качество гальванических элементов, поступающих на рынок СНГ, но и просчеты потребителей в настройке режимов работы блоков.

Поэтому для правильной настройки системы с блоками Z-Wave, вопреки заверениям производителей, знания, а еще лучше, опыт работы в области домашней автоматизации не помешают. А помочь в этом увлекательном занятии, призвано фирменное программное обеспечение. Оно предназначено для настройки систем, особенно объемных, включающих в себя 30-80 устройств.

А теперь вернемся к вопросу, с чего это громадные корпорации заинтересовались скромной домашней автоматизацией. Ответ тривиален: деньги и великолепное чутье. Насыщенность бытовой техникой домов и наличие практически в каждой семье компьютера открывает захватывающие перспективы реализации сотен миллионов разнообразных устройств. И упустить такой перспективный рынок компании не намерены.