Wi-Fi , ZigBee , Bluetooth und Z-Wave sind allesamt drahtlose Kommunikationstechnologien für kurze Distanzen, und sie alle haben ihre eigenen technischen Merkmale und Vorteile. Wi-Fi und Bluetooth sind die Kommunikationsprotokolle, mit denen wir bestens vertraut sind, und Z-Wave und ZigBee sind zwei drahtlose Kommunikationsprotokolle, die im Bereich Smart Homes weit verbreitet sind.
Detailliertes SPI-Kommunikationsprotokoll
Wann kommt nach der drahtlosen Wi-Fi-Kommunikationstechnologie die Li-Fi-Ära?
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Drahtlose Kommunikationstechnologie für kurze Entfernungen
Problem 2: Z-Wave
Funktionen der Z-Wave-Funkprotokolltechnologie
Z-Wave wurde ursprünglich von der dänischen Firma Zensys geführt und gelangte 2002 in die Vereinigten Staaten. Im Jahr 2005 wurde die Z-Wave Alliance gegründet (wenn auch nicht so mächtig wie die ZigBee Alliance), aber die Allianz hat mittlerweile Hunderte von Unternehmensmitgliedern. Wie Wi-Fi, Bluetooth und ZigBee ist Z-Wave ein drahtloses Kommunikationsprotokoll, eine stromsparende, kostengünstige und hochzuverlässige Technologie, die sich auf Verbindungen in Smart-Home-Geräten konzentriert. 
Ende 2019 gaben Silicon Labs, der Eigentümer der Z-Wave-Technologie, und die Z-Wave Alliance gemeinsam die Veröffentlichung der Z-Wave-Spezifikation bekannt, die sie zu einem zugelassenen Multi-Source-Protokoll für die drahtlose Kommunikation macht. Viele Smart-Geräte unterstützen die Kommunikation untereinander auf Basis des Z-Wave-Standardprotokolls. Gemessen am Marktanteil erfreut sich Z-Wave in Europa und Amerika einer relativ hohen Beliebtheitsrate. Derzeit sind weltweit mehr als 100 Millionen Z-Wave-Geräte im Einsatz und es gibt mehr als 3.000 zertifizierte Produkte. Insbesondere durch den Zusammenschluss von Cisco und Intel hat es die Position von Z-Wave im Bereich Smart Home gestärkt. Man kann sagen, dass Z-Wave großes Entwicklungspotenzial im zukünftigen Smart-Home-Markt hat.
Grundlegende Spezifikationen von Z-Wave
Standard: Z-Wave Alliance ZAD12837/ITU-TG.9959
Frequenz: 900 MHz (ISM)
Reichweite: 30 m (effektive Abdeckung)
Datenrate: 9,6 kbit/s, 40 kbit/s oder 100 kbit/s
Funktionen der Z-Wave-Funkprotokolltechnologie
Im Vergleich zu WLAN hat Z-Wave einen deutlich geringeren Stromverbrauch, aber eine größere Reichweite als Bluetooth. Theoretisch kann die Kommunikationsentfernung 200 m erreichen, was für Schmalbandanwendungen geeignet ist. Z-Wave nutzt Funkwellen mit geringer Leistung für die Kommunikation zwischen Geräten.
(1) Der geringe Stromverbrauch eignet sich für den langfristigen Einsatz von Geräten mit geringem Stromverbrauch und eingebauten Batterien.(2) Große Übertragungsreichweite und große Übertragungsentfernung.
(3) Interferenzprobleme zwischen verschiedenen Geräten können so weit wie möglich vermieden werden.
(4) Unterstützt die Geräteverknüpfung und kann bis zu 232 Geräte steuern.
(5) Verfügt über eine Sicherheitsschicht und stellt einen Schlüsselmechanismus bereit.
Allerdings hat Z-Wave auch einige Nachteile. Beispielsweise ist die Übertragungsrate relativ niedrig und für bandbreitenintensive Anwendungen (z. B. Audio-/Videoübertragung) nicht geeignet; Es verwendet einkanalige Übertragungsdaten und seine Selbstreparaturfähigkeit und Anti-Interferenz-Fähigkeit sind etwas geringer als die des ZigBee-Protokolls. Darüber hinaus sind die Modulpreise höher als bei ZigBee und die Frequenzband- und Standardbeschränkungen sind streng. Daher nutzen in China weniger Mainstream-Marken von Smart-Home-Produkten Z-Wave. Z-Wave verwendet eine Mesh-Netzwerk-Netzwerkmethode, die Funkwellen mit geringer Leistung verwendet, um die Kommunikation zwischen Geräten zu erreichen. Z-Wave kann im drahtlosen Frequenzbereich von 800–900 MHz arbeiten. Im Gegensatz zur Betriebsfrequenz von ZigBee von 2,4 GHz (der Hauptfrequenz von Wi-Fi) verwendet Z-Wave Niederfrequenzbänder von 908,42 MHz bzw. 868,42 MHz, um Störungen durch Wi-Fi-, Bluetooth- und ZigBee-Funksignale zu vermeiden.
Die tatsächliche Frequenz, mit der Z-Wave-Geräte betrieben werden, hängt vom Land oder der Region ab, in der das Gerät verwendet wird. In den Vereinigten Staaten werden beispielsweise die Frequenzen 908,40 MHz, 908,42 MHz und 916 MHz verwendet; während in Großbritannien und Europa Frequenzen von 868,40 MHz, 868,42 MHz und 869,85 MHz verwendet werden.
In Wi-Fi-Netzwerken müssen Geräte mit einem zentralen Hub (normalerweise einem Router oder einem anderen Zugangspunkt) verbunden werden, während Z-Wave-Geräte alle miteinander verbunden sind, um ein Mesh-Netzwerk zu bilden. Da es sich bei Z-Wave um ein Mobilfunkprotokoll handelt, benötigt ein einzelnes verbundenes Smart-Home-Gerät nur ein ausreichend starkes Funksignal, um mit anderen Geräten im Netzwerk zu kommunizieren. Die Z-Wave Alliance gibt an, dass jeder Z-Wave-Hub in der Lage sein sollte, jedes Z-Wave-Gerät zu steuern, was die Integration mehrerer Z-Wave-Geräte erleichtert.
Die Z-Wave-Technologie wurde ursprünglich für die drahtlose Steuerung in Smart Homes und anderen Bereichen der Überwachung kleiner Gewerbegebäude entwickelt. Daher wird es hauptsächlich in der Überwachung von Smart Homes und kleinen Gewerbegebäuden eingesetzt. Da der Stromverbrauch jedoch geringer ist als bei Bluetooth, reagieren Smart-Home-Geräte, die Z-Wave unterstützen, schneller als solche, die WLAN oder Bluetooth verwenden