Z को समझना

जैसे-जैसे वायरलेस सेंसर नेटवर्क, होम ऑटोमेशन और IoT के आस-पास के अनुप्रयोग बढ़ते गए, नियमित ब्लूटूथ, वाई-फाई और जीएसएम प्रोटोकॉल के विकल्प के रूप में वैकल्पिक संचार प्रोटोकॉल की आवश्यकता स्पष्ट होती जा रही थी। Zigbee और ब्लूटूथ लो एनर्जी (BLE) जैसी कई तकनीकों को विकल्प के रूप में विकसित किया गया था, लेकिन विशेष रूप से घर स्वचालन अनुप्रयोगों की सेवा के लिए विकसित एक स्टैंडआउट तकनीक Z-Wave थी । आज के लेख के लिए, हम जेड-वेव की तकनीकी की जांच करेंगे, यह सुविधाओं को अलग कर रहा है, मानक, और बहुत कुछ।

जेड-वेव क्या है

जेड-वेव एक वायरलेस संचार प्रोटोकॉल है जिसे मुख्य रूप से होम ऑटोमेशन अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए विकसित किया गया है। इसे 1999 में कोपेनहेगन आधारित ज़ेंसिस द्वारा एक उपभोक्ता प्रकाश-नियंत्रण प्रणाली के उन्नयन के रूप में विकसित किया गया था जिसे उन्होंने बनाया था। यह 40kbit / s (9.6kbit / s पुराने चिप्स का उपयोग करके) के थ्रूपुट के साथ 100kbit / s तक की डेटा दरों पर कम ऊर्जा रेडियो तरंगों का उपयोग करके छोटे डेटा पैकेट के विश्वसनीय, कम-विलंबता प्रसारण प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया था और नियंत्रण और सेंसर अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

जाल नेटवर्क टोपोलॉजी और बिना लाइसेंस 800-900 मेगाहर्ट्ज (वास्तविक आवृत्ति भिन्न होता है) के भीतर संचालित होने के आधार पर, आईएसएम आवृत्ति बैंड, जेड-वेव आधारित डिवाइस 40 मीटर तक की संचार दूरी प्राप्त करने में सक्षम हैं, संदेशों की अतिरिक्त क्षमता के साथ हॉप करने के लिए 4 नोड्स के बीच। ये सभी सुविधाएँ इसे होम ऑटोमेशन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त संचार प्रोटोकॉल बनाती हैं जैसे कि लाइटिंग कंट्रोल, थर्मोस्टैट्स, विंडो कंट्रोल, लॉक्स, गैराज डोर ओपनर्स, और वाई-फाई और ब्लूटूथ से जुड़े समस्याग्रस्त भीड़ से बचने के लिए और भी बहुत कुछ। 2.4GHz और 5GHz बैंड।

जेड-वेव प्रोटोकॉल कैसे काम करता है?

जेड-वेव प्रोटोकॉल के कामकाज को समझने के लिए, आइए जेड-वेव सिस्टम आर्किटेक्चर, डेटा ट्रांसमिशन / रिसेप्शन और इंटरनेट से रूटिंग और कनेक्टिंग के तीन मुख्य वर्गों में विषय का विश्लेषण करें।

जेड-वेव सिस्टम आर्किटेक्चर:

प्रत्येक Z- वेव नेटवर्क में दो व्यापक श्रेणी के उपकरण शामिल होते हैं;

1. नियंत्रक / मास्टर
2. गुलाम

मास्टर आमतौर पर जेड-वेव नेटवर्क के मेजबान के रूप में कार्य करता है जिससे अन्य उपकरणों (दास) को जोड़ा जा सकता है। यह आमतौर पर प्री-प्रोग्राम्ड नेटवर्कआईडी (जिसे कभी-कभी होमआईडी कहा जाता है) के साथ आता है जो प्रत्येक दास को दिया जाता है (जो कि पूर्व-प्रोग्राम आईडी के साथ नहीं आता है) जब उन्हें "समावेश " नामक प्रक्रिया के माध्यम से नेटवर्क में जोड़ा जाता है । होम -आईडी को आरेखित करता है, जेड-वेव नेटवर्क में जोड़े गए प्रत्येक उपकरण के लिए, आमतौर पर एनओआईडीआईडी ​​नामक एक आईडी नियंत्रक द्वारा निर्दिष्ट की जाती है। NodeID हर नेटवर्क (हर HomeID के लिए) पर अद्वितीय है, इस तरह के रूप में, यह पता करने के लिए प्रयोग किया जाता है और मुख्य रूप से एक विशेष नेटवर्क पर प्रत्येक डिवाइस को पहचानते हैं।

शामिल करने के इरादे में एक राउटर अपने नेटवर्क पर उपकरणों को आईपी पते प्रदान करता है, जबकि मास्टर्स राउटर / गेटवे / डिवाइस हब के समान हैं, एकमात्र अंतर जाल संबंध के साथ है, जो स्वामी नेटवर्क में दास के साथ हैं। जेड-वेव नेटवर्क से नोड्स को हटाने के लिए " बहिष्करण " नामक एक प्रक्रिया की जाती है। अपवर्जन के दौरान, डिवाइस से होम आईडी और नोड आईडी को हटा दिया जाता है। डिवाइस फ़ैक्टरी डिफ़ॉल्ट स्थिति पर रीसेट हो जाता है (नियंत्रकों की अपनी होम आईडी होती है और दासों के पास कोई होम आईडी नहीं होती है)।

ऊपर उल्लिखित HomeID और NodeID, Z-wave network के आसान संगठन के लिए Z-wave प्रोटोकॉल द्वारा परिभाषित दो पहचान प्रणाली हैं।

होमआईडी उन सभी नोड्स की सामान्य पहचान है जो एक विशेष Z-Wave नेटवर्क का हिस्सा हैं, जबकि NodeID एक नेटवर्क के भीतर अलग-अलग नोड्स का पता है।

HomeID आमतौर पर प्री-प्रोग्राम्ड और यूनीक होते हैं, और वे विशेष Z- वेव नेटवर्क को परिभाषित करते हैं। वे 32 बिट्स की लंबाई में आते हैं जिसका मतलब है कि 4 बिलियन (2 ^ 32) विभिन्न होमआईडी और विभिन्न जेड-लहर नेटवर्क बनाना संभव है। दूसरी ओर, नोड आईडी, लंबाई में केवल एक बाइट (8 बिट) है जिसका अर्थ है कि हम एक नेटवर्क में 256 (2 ^ 8) नोड तक हो सकते हैं।

नोड्स को आसानी से संबोधित करने की अनुमति देने से, पहचान प्रणाली जेड-वेव नेटवर्कों में हस्तक्षेप को रोकने में मदद करती है क्योंकि अलग-अलग होमआईडी वाले दो नोड एक ही नोड के होने पर भी संचार नहीं कर सकते हैं। इसका मतलब यह है कि आप नेटवर्क ए से एक हस्तक्षेपकारी चार्टर के बिना दो जेड-लहर नेटवर्क को एक तरफ से तैनात कर सकते हैं, बी द्वारा प्राप्त किया जा रहा है।

डेटा ट्रांसमिशन, रिसेप्शन और रूटिंग:

विशिष्ट वायरलेस नेटवर्क में, केंद्रीय नियंत्रक / मास्टर का नेटवर्क में नोड्स से सीधा, एक-से-एक वायरलेस कनेक्शन होता है। जैसा कि उन प्रोटोकॉल के लिए यह व्यवस्था उपयोगी है, यह डेटा ट्रांसमिशन के आसपास एक सीमा बनाता है जैसे कि "डिवाइस ए" "डिवाइस बी" के साथ बातचीत करने में सक्षम नहीं होगा अगर उनमें और मास्टर दोनों के बीच लिंक में कोई ब्रेक है। हालांकि, यह मेष नेटवर्क टोपोलॉजी के लिए जेड-तरंगों के लिए मामला नहीं है, और अन्य नोड्स को संदेशों को अग्रेषित करने और दोहराने के लिए जेड-लहर नोड्स की क्षमता है। यह सुनिश्चित करता है कि नेटवर्क में प्रत्येक नोड के लिए संचार तब भी किया जा सकता है, जब वे नियंत्रक की सीधी सीमा में न हों। इसे बेहतर ढंग से समझने के लिए, नीचे दी गई छवि पर विचार करें;

जेड-लहर नेटवर्क चित्रण से पता चलता है कि नियंत्रक 1, 2, और 4 के साथ सीधे संवाद कर सकता है, जबकि नोड 6 इसकी रेडियो रेंज के बाहर है। हालाँकि, पहले बताई गई विशेषताओं के कारण, नोड 2 एक पुनरावर्तक / फारवर्डर का दर्जा ग्रहण करेगा और नियंत्रक की सीमा को नोड 6 तक विस्तारित करेगा, ताकि नोड 6 पर जाने वाला कोई भी संदेश नोड 2 से होकर गुजरेगा। नोड्स 2 जैसे बड़े नेटवर्क में मार्गों को कहा जाता है और वे जेड-लहर नेटवर्क के लचीलेपन और मजबूती में योगदान करते हैं। यह निर्धारित करने के लिए कि किसी विशेष नोड तक पहुंचने के लिए कौन से मार्गों पर संदेश जाना चाहिए, जेड-वेव नेटवर्क रूटिंग टेबल नामक टूल का उपयोग करता है।

जेड-वेव नेटवर्क में प्रत्येक नोड अपने प्रत्यक्ष वायरलेस कवरेज क्षेत्र में अन्य नोड्स (पड़ोसी कहा जाता है) को निर्धारित करने में सक्षम होता है और समावेशन के दौरान या बाद में, नोड इन पड़ोसियों के बारे में नियंत्रक को सूचित करता है। प्रत्येक नोड से पड़ोसियों की सूची का उपयोग करते हुए, नियंत्रक एक राउटिंग टेबल बनाता है जिसका उपयोग नोड्स के लिए मार्गों को मैप करने के लिए किया जाता है जो नियंत्रक के प्रत्यक्ष वायरलेस रेंज के बाहर होते हैं।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि सभी नोड्स को फारवर्डर के रूप में कॉन्फ़िगर नहीं किया जा सकता है। Z- वेव प्रोटोकॉल केवल उन नोड्स को अनुमति देता है जो प्लग-इन (बैटरी संचालित नहीं) हैं जो "रूटिंग नोड्स" के रूप में काम करते हैं।

इंटरनेट से जुड़ना:

अन्य प्रोटोकॉल द्वारा हाल ही में "गेटवे / एग्रीगेटर" दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, जेड-वेव गेटवे या कंट्रोलर (मास्टर) डिवाइस का उपयोग करके इंटरनेट के माध्यम से एक जेड-वेव सिस्टम को नियंत्रित किया जा सकता है, जो हब नियंत्रक और पोर्टल दोनों के रूप में बाहर की ओर काम करता है। इसका एक उदाहरण Delock 78007 Z-Wave® गेटवे है।

जेड-वेव एलायंस

हालांकि पहले Z- वेव आधारित उपकरणों को 1999 की शुरुआत में रिलीज़ किया गया था, लेकिन 2005 तक तकनीक वास्तव में पकड़ में नहीं आई थी, जब होम ऑटोमेशन दिग्गज लेविटन, डैनफॉस और इंगर्सॉल-रैंड सहित कंपनियों के एक समूह ने Z- वेव को अपनाया और एक गठबंधन बनाया जिसे Z-Wave Alliance कहा जाता है।

एलायंस का गठन जेड-वेव तकनीक और इसके आधार पर उपकरणों के उपयोग और अंतर को बढ़ावा देने के लिए किया गया था। इसके अनुरूप, गठबंधन जेड-वेव मानक का विकास और रखरखाव करता है, और सभी जेड-वेव आधारित उपकरणों को प्रमाणित करता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वे मानक का अनुपालन करते हैं। गठबंधन 5 सदस्य कंपनियों के साथ शुरू हुआ था, लेकिन अब 600 से अधिक कंपनियों ने 2600 से अधिक जेड-वेव प्रमाणित उपकरणों का उत्पादन किया है।

जेड-वेव और अन्य प्रोटोकॉल के बीच अंतर

यह समझने के लिए कि जेड-वेव की तरह एक और संचार प्रोटोकॉल क्यों है, हम इसकी तुलना होम ऑटोमेशन में उपयोग किए जाने वाले कुछ अन्य संचार प्रोटोकॉल से करेंगे; ब्लूटूथ, वाईफाई और ज़िगबी

Z- तरंग बनाम ब्लूटूथ:

ब्लूटूथ पर जेड-वेव का सबसे स्पष्ट लाभ रेंज है। Z- तरंगों में ब्लूटूथ की तुलना में प्रभावी रूप से बड़ा कवरेज क्षेत्र होता है। इसके अलावा, ब्लूटूथ सिग्नल हस्तक्षेप और रुकावट के लिए प्रवण होते हैं क्योंकि वे 2.4GHz बैंड पर जानकारी भेजते हैं और प्राप्त करते हैं, जिससे उसी आवृत्ति बैंड का उपयोग करके वाईफाई-आधारित डिवाइसेस के साथ बैंडविड्थ के लिए प्रतिस्पर्धा होती है।

Z- वेव के साथ, नेटवर्क को धीमा या शोर करने के बजाय, प्रत्येक Z-wave सिग्नल रिपीटर नेटवर्क को मजबूत बनाने के लिए एक साथ काम करता है, जैसे कि, आपके पास जितने अधिक उपकरण हों, उतना ही मजबूत नेटवर्क बनाना आसान होता है, जो बाईपास करने में सक्षम होता है। बाधाएं।

Z- तरंग बनाम WiFi:

ब्लूटूथ की तरह, वाईफाई-आधारित नेटवर्क भी हस्तक्षेप, रुकावट और सीमा से संबंधित मुद्दों के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं और जैसे कि उन परिस्थितियों में जेड-लहर आधारित नेटवर्क के नीचे प्रदर्शन करते हैं।

ब्लूटूथ डिवाइस के साथ बैंडविड्थ के लिए प्रतिस्पर्धा करते हुए, वाईफाई डिवाइस एक दूसरे के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं और यह उन घरों में सिग्नल की शक्ति और नेटवर्क की गति को प्रभावित कर सकता है जहां बहुत सारे डिवाइस वाईफाई पर आधारित हैं। यह Z-wave के साथ ऐसा नहीं है क्योंकि नेटवर्क नेटवर्क के लिए अधिक उपकरणों के साथ पनपता है।

हालांकि, वाई-आधारित उपकरणों में जेड-वेव्स की तुलना में उल्टा होता है। वे एचडी वीडियो स्ट्रीम और अधिक जैसी बड़ी जानकारी भेजने में सक्षम हैं, जबकि जेड-तरंग आधारित नेटवर्क एक लाइट बल्ब को चालू / बंद करने के लिए सेंसर डेटा या निर्देशों जैसे डेटा के छोटे बाइट्स को संभालने में सक्षम हैं।

Z- वेव बनाम ज़िगबी:

ज़िगबी एक अन्य वायरलेस तकनीक है और जेड-वेव की तरह, इसे होम ऑटोमेशन और पास के वायरलेस सेंसर नेटवर्क को ध्यान में रखकर बनाया गया था। जेड-वेव की तरह, यह मेष नेटवर्क टोपोलॉजी पर आधारित है और ज़िगबी नेटवर्क पर प्रत्येक डिवाइस सिग्नल को मजबूत करने में मदद करता है। हालाँकि, Z- वेव के विपरीत, यह 2.4GHz फ़्रीक्वेंसी बैंड पर काम करता है, जिसका अर्थ है कि यह WiFi और ब्लूटूथ के साथ बैंडविड्थ के लिए भी प्रतिस्पर्धा करता है और उनके साथ जुड़े व्यवधान और नेटवर्क स्पीड चुनौतियों का भी शिकार हो सकता है।

एक और अंतर जिसका महत्व मैं आपको तय करने के लिए छोड़ दूंगा, वह तथ्य यह है कि, जबकि जेड-वेव एक मालिकाना तकनीक है (हालांकि सॉफ्टवेयर को खुला स्रोत बनाने की योजना है), ज़िबबी ओपन-सोर्स है।

जेड-वेव फायदे और नुकसान

सभी चीजों की तरह, जेड-वेव के फायदे और नुकसान दोनों हैं। हम एक के बाद एक उन पर चर्चा करेंगे।

जेड-वेव के पेशेवरों

में से कुछ जेड लहरों के फायदे शामिल हैं;

1. सिद्धांत में 232 उपकरणों और व्यवहार में कम से कम 50 का समर्थन करने की क्षमता।
2. सिग्नल 50 फीट तक घर के अंदर यात्रा कर सकते हैं और अवरोधों के लिए 100 फीट तक की अनुमति नहीं है। यह पहुंच काफी बाहर तक फैली हुई है। आगे की सीमा को बढ़ाने वाले उपकरणों के बीच चार हॉप्स के साथ, कवरेज को जुड़े घरों को फैलाने में कोई समस्या नहीं होगी।
3. जेड-वेव गठबंधन अनुकूलता सुनिश्चित करने के लिए 2600 प्रमाणित उपकरणों का उत्पादन करने वाले 600 से अधिक निर्माताओं से बना है।
4. आईएसएम बैंड का इस्तेमाल होने के कारण कम हस्तक्षेप।
5. अन्य नेट नेटवर्क की तुलना में कम मृत स्पॉट, मजबूत मेष टोपोलॉजी के लिए धन्यवाद
6. यह सस्ती और उपयोग में आसान है।

विपक्ष Z- वेव

कुछ अन्य संचार प्रोटोकॉलों के विपरीत, जेड-वेव्स को विशेष रूप से होम ऑटोमेशन अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया था, जैसे कि, यह एप्लिकेशन की जरूरतों के अनुरूप था और बहुत कम नुकसान सहन करता था। हालांकि, संवैधानिक 232 के बजाय 50 उपकरणों की व्यावहारिक सीमा, उन घरों में एक चुनौती हो सकती है, जहां 50 से अधिक उपकरणों को तैनात करने की आवश्यकता होती है।

इसके अलावा, डेटा की बड़ी बाइट्स के हस्तांतरण को बनाए रखने में इसकी अक्षमता वीडियो निगरानी जैसे अनुप्रयोगों में इतनी उपयोगी नहीं है, जहां मेगाबाइट्स को अंत उपकरणों के बीच स्ट्रीम करने की आवश्यकता होती है।

निष्कर्ष

जेड-वेव्स होम ऑटोमेशन के लिए हैं जो लोरा व्यापक आईओटी परिदृश्य के लिए है। होम ऑटोमेशन आला में अन्य सभी प्रोटोकॉल पर इसका सबसे बड़ा लाभ यह है कि यह उस जगह के लिए डिज़ाइन किया गया था। इसका मतलब है कि यह आम तौर पर अन्य प्रोटोकॉल की तुलना में बेहतर प्रदर्शन करेगा जो व्यापक खपत के लिए डिज़ाइन किए गए थे, और यह उस जगह के अनुप्रयोगों में अपेक्षाकृत कम से कम 80% के लिए अच्छा प्रदर्शन करेगा।