Z-Wave Là Gì?

Nếu bạn đang sử dụng các thiết bị nhà thông minh hàng đầu, bạn có thể nhận thấy logo Z-Wave trên nhiều thiết bị được kết nối của bạn. Và rất có thể, bạn đã tự hỏi Z-Wave là gì?, tại sao nó lại quan trọng và những điều bạn cần viết về thiết lập nhà thông minh của mình.

Z-Wave là gì?

Ra đời từ ý tưởng của công ty Zensys – Đan Mạch năm 1999, đến Mỹ vào năm 2002. Z-Wave là các giao thức không dây về cơ bản tập trung vào kết nối trong ngôi nhà thông minh.

• Khi nhà thông minh được phổ biến rộng rãi, ngày càng có nhiều thiết bị được kết nối trong một ngôi nhà – cảm biến, bóng đèn, điều khiển điều hoà, khoá cửa, phích cắm và nhiều thiết bị khác – sử dụng giao thức Z-Wave để kết nối với nhau.
• Trên thực tế, có hơn 100 triệu thiết bị Z-Wave trong ngôi nhà thông minh trên toàn thế giới, với hơn 3.500 thiết bị hỗ trợ để bạn lựa chọn.
• Một giải pháp thay thế Wi-Fi năng lượng thấp hơn nhiều, nhưng với phạm vi lớn hơn nhiều so với Bluetooth và Zigbee, Z-Wave hoạt động bằng cách sử dụng sóng vô tuyến năng lượng thấp để kết nối từ thiết bị này sang thiết bị khác.

Z-Wave Plus là gì?

Bạn có thể đã thấy cụm từ Z-Wave Plus đang được sử dụng cho các thiết bị nhà thông minh mới nhất. Về cơ bản, đó là một bản nâng cấp lớn cho nền tảng đã ra đời cách đây vài năm.

• 500 Series, sử dụng công nghệ được ra mắt năm 2004 vào bổ sung một số tính năng như tăng phạm vi hoạt động, tăng thời lượng pin, và bổ sung các kênh RF.
• V2 là phiên bản mới nhất. Nó bao gồm tính năng bảo mật S2 cũng như Smart Start, một tính năng thiết lập cho phép cắm và chạy thực sự cho ngôi nhà thông minh của người tiêu dùng.
• 700 Series ra mắt năm 2019 nhưng gần đây mới được nhìn thấy trên các thiết bị, khiến mọi thứ nhanh hơn và bền hơn, với năng lượng sử dụng ít hơn 64%, bộ nhớ và sức mạnh sử lý vượt trội hơn nhiều.

Phương thức hoạt động

Z-Wave hoạt động trên dải tần số vô tuyến 800-900MHz, nhưng lý do duy nhất mà bạn có thể quan tâm đến điều này là, không giống như Zigbee hoạt động băng tần 2,4GHz (Một tần số chính cho WI-Fi), do vậy không bị bất kỳ sung đột lớn nào.

• Tần số thực tế phụ thuộc vào thiết bị đó sử dụng tại quốc gia nào. Vì vậy, điều quan trọng là bạn mua thiết bị Z-Wave được thiết kế cho khu vực nào.
• Ví dụ: Hoà kỳ 908.40, 908.42 và 916MHz, Vương quốc Anh và Châu u 868,40, 868,42, 869.85MHz.
• Không giống như WI-Fi, nơi các thiết bị kết nối với nhau thông qua bộ đinh tuyến (Router), các thiết bị Z-Wave đều liên kết với nhau để tạo thành một mạng lưới.
• Trung tâm nhà thông minh mà bạn sử dụng để quản lý thiết bị của mình có kết nối với Internet, nhưng bản thân các thiết bị – cảm biến, bóng đèn,v.v…- không có Wi-Fi, chúng chỉ sử dụng giao thức Z-Wave để kết nối với nhau và đến trung tâm và kết nối đó không cần phải trực tiếp; mà tín hiệu có thể truyền từ thiết bị này sang thiết bị khác.
• Tuy nhiên, không phải tất cả các thiết bị Z-Wave đều có thể lặp tín hiệu, một số thiết bị chỉ có thể truyền tín hiệu của riêng chúng. Dó là lý do tại sao bộ lặp tín hiệu được ưa chuộng.

Z-Wave LR là gì?

Được ra đời tháng 9 năm 2020, Z-Wave Long Range hứa hẹn tăng phạm vi không dây gấp 4 lần so với thông thường.

• Bạn có thể có tối đa 232 nút trên mạng lưới Z-Wave tiêu chuẩn – đó là 232 thiết bị được kết nối. Nó khác xa so với 65.000 nút có sẵn trên Zigbee, nhưng chúng tôi đoán rằng nó đã quá đủ cho tất cả các thiết bị thông minh trong nhà của bạn.
• Mặc dù vậy, Z-Wave LR sẽ hỗ trợ tới 4.000 nút trên một mạng, vì vậy nó đang đi đúng xu hướng.
• Tiêu chuẩn có phạm vi điểm – điểm là 100m (ghi nhớ gấp 4 lần đối với LR) và hoạt động ở mức công suất thấp đến mức một số cảm biến có tuổi thọ pin đến 10 năm.
• Với các cảm biến- nhiệt độ, chuyển động, cảm biến cửa và những thứ khác – nhanh chóng trở thành một trong những thiết bị nhà thông minh phổ biến nhất.
• Các thiết bị cũng có thể được lắp âm trong nội thất và những nơi khó tiếp cận,v.v, để làm cho mạng lưới có khả năng mạnh hơn.
• Và tin tốt là Z-Wave hoàn toàn tương thích ngược, vì vậy các thiết bị Long Range mới sẽ hoạt động tốt với các thiết bị ra mắt trước đó và trong tương lai.
• Được mô tả là “hệ sinh thái an toàn nhất, bảo mật nhất của các thiết bị thông minh”, sử dụng mã hoá AES-128 như Zigbee. Nó không hoàn toàn chống được hack, nhưng hầu hết các lỗ hổng trong nhà thông minh đều nằm ở quy trình đăng nhập trền phần mềm của thiết bị chứ không phải do kết nối của chúng.

Ai và những gì sử dụng Z-Wave?

Thắng lợi lớn của Z-Wave là các thiết bị của nó hoàn toàn có thể tương tác với nhau. Tất cả các thiết bị, không có ngoại lệ, đều hoạt động với các thiết bị Z-Wave khác – và điều đó thuộc về Z-Wave Alliance do một tổ chức tư nhân sở hữu.

• Sigma Designs đã mua lại Z-Wave từ Zensys vào năm 2009 và Silicon Labs gần đây đã mua lại doanh nghiệp này với giá 240 triệu đô la, đồng thời chịu trách nhiệm ký kết phần mềm và phần cứng của các thiết bị được Z-Wave Certified.
• Z-Wave Alliance hiện có hơn 700 thành viên, với hơn 3.300 sản phẩm được chứng nhận từ các thương hiệu này trên thế giới.
• Trên thị trường có hơn 100 triệu thiết bị đáng kinh ngạc với Z-Wave bên trong; chiếm 70% thị trường nhà thông minh.

Công nghệ của tương lai

Tin vui cho Z-Wave trong năm qua là Liên minh Z-Wave Alliance hiện là Tổ chức Phát triển Tiêu chuẩn (SDO), mở ra lớp mạng và giao thức truyền thông cho Z-Wave, nghĩa là nhiều thiết bị z-wave hơn.

• Đó là một quá trình để đạt được điều đó và quá trình đầu tiên thực sự là đưa Z-Wave Alliance, và nói chung, trở thành một nền tảng độc lập tách khỏi Silicon Labs.
• Bạn có thể tưởng tượng đó là một nỗ lực khá lớn. Gần đây, Mitch Klein (Giám đốc Điều hành, Liên minh Z-Wave và Giám đốc Đối tác Chiến lược, Phòng thí nghiệm Silicon) đã nói rằng chúng tôi đã thực sự đạt được nó trong vòng tám tháng, đó là một điều kỳ diệu .
• Bước tiếp theo là tạo ra mã nguồn mở, điều này sẽ cho phép các công ty silicon khác tham gia.

Bạn có nên quan tâm?

Mặc dù chắc chắn nó sẽ giúp thiết lập ngôi nhà thông minh của bạn trở nên liền mạch hơn, nhưng bạn không thực sự phải làm gì để tận dụng tối đa nó.

• Các thiết bị Z-Wave sẽ tìm thấy nhau trong nhà của bạn, tạo ra một mạng lưới mạnh hơn và tùy thuộc vào bạn nếu bạn muốn tiến xa hơn bằng cách liên kết các bộ có thương hiệu khác nhau bằng các ứng dụng hoặc các trung tâm được đề cập ở trên.
• Sự gia tăng của các trợ lý thông minh tên tuổi được tích hợp trong loa như Amazon Echo hoặc Google Home cũng có nghĩa là, may mắn thay, bạn không cần phải quan tâm quá nhiều đến các giao thức mà thiết bị thông minh của bạn đang chạy.
• Có một số lợi ích khi tất cả các thiết bị của bạn chạy trên cùng một giao thức – một ứng dụng duy nhất là điều quan trọng – nhưng thực tế là điều đó cực kỳ khó xảy ra, đặc biệt là khi Z-Wave công suất thấp như thế nào… nó không tốt cho video HD trên camera an ninh.
• Vì vậy, mặc dù bạn luôn tìm thiết bị Z-Wave, nhưng luôn có những cách khác để giúp bộ kết nối của bạn hoạt động độc đáo trên các nền tảng khác nhau.

Ứng dụng và trung tâm điều khiển

Mặc dù các thiết bị Z-Wave giao tiếp với nhau trong mạng, nhiều hệ thống với giao thức này vẫn rất riêng biệt và có các ứng dụng và trung tâm riêng của chúng. Tuy nhiên, có rất nhiều tùy chọn khác tuyệt vời, cả phần cứng và phần mềm, để mọi thứ hoạt động tốt dưới một mái nhà.

• Về mặt trung tâm phần cứng, Homey, Wink 2 và Samsung SmartThings làm rất tốt, việc không chỉ kết hợp tất cả các thiết bị Z-Wave của bạn lại với nhau, mà chúng còn tương thích với Zigbee, do đó có thể cung cấp một số tùy chọn tự động hóa đa nền tảng.
• Đối với các trung tâm Z-Wave cụ thể, hãy xem Aeon Labs Aeotec Z-Stick – chỉ cần cắm vào cổng USB của PC – hoặc VERA Edge.
• Là công nghệ mở, nhiều thương hiệu sử dụng Z-Wave có các ứng dụng tuyệt vời không chỉ điều khiển các thiết bị gốc của riêng họ mà còn cả công nghệ của bên thứ ba. Kiểm tra các tên tuổi lớn như Wink, Samsung, Insteon và Abode, nhưng cũng nên xem xét openHAB, Homey, Home Assistant Companion và Imperihome.

Các thiết bị tham khảo

• Cảm biến nước Aeotec
• Cảm biến cửa, cửa sổ
• Công tắc không dây
• Aeotec SmartThings Hub
• Động cơ rèm Somfy ILT
• Yale Keyfree đã kết nối

Video Demo trung tâm nhà thông minh Homey