Khám phá các ứng dụng của Z-Wave đối với nhà thông minh

Nếu bạn đã từng tìm hiểu về các ứng dụng công nghệ nổi bật trên nhà thông minh thì không thể không nhắc đến Z-Wave. Nó mang đến cho người dùng nhiều lợi ích tiện lợi, an toàn và tiết kiệm khi sử dụng. Vậy sóng Z-Wave là gì? Hãy cùng Điện máy XANH khám phá các ứng dụng của Z-Wave đối với nhà thông minh nhé!

1. Sóng Z-Wave là gì?

Sóng Z-Wave là một trong những giao thức không dây cần thiết sử dụng cho nhà thông minh, dựa trên cấu trúc liên kết mạng lưới, giúp các thiết bị trong nhà kết nối với nhau nhanh chóng. 

Z-Wave được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị thông minh như bóng đèn thông minh, chuông cửa thông minh, công tắc thông minh, cảm biến thông minh,....Z-Wave ra đời với chức năng thay thế cho sóng Zigbee, giúp sử dụng đơn giản và ít tốn kém.

Điểm nổi bật của giao thức không dây này là ít tốn kém năng lượng hơn so với Wi-Fi, có khả năng phủ sóng rộng hơn Bluetooth, liên lạc với nhau bằng cách sử dụng sóng radio năng lượng thấp.

Hiện nay còn có thêm phiên bản Z-Wave Plus giúp phạm vi phủ sóng rộng hơn, ít tốn năng lượng, bổ sung thêm OTA và tần số vô tuyến.

2. Ưu và nhược điểm của sóng Z-Wave

Ưu điểm

• Khả năng kết nối cao, lên đến khoảng 232 thiết bị trong cùng một lúc.
• Phạm vi kết nối xa khoảng 15m nếu có vật cản và 50m không có vật cản.
• Tiêu thụ ít điện năng.
• Tầm phủ sóng càng rộng khi có nhiều nút tham gia vào mạng.
• Kết nối đa dạng các thiết bị đến từ nhiều thương hiệu khác nhau.
• Có thể điều khiển từ xa hoặc cục bộ
• Kết nối dễ dàng, đơn giản.
• Giá thành hợp lý.
• Cài đặt đơn giản, nhanh chóng mà không cần đục khoét nhà của bạn.

Nhược điểm

• Chỉ hỗ trợ 232 thiết bị, ít hơn so với Zigbee.
• Kết nối tương đối chậm, chỉ truyền dữ liệu khoảng 100 Kb/giây.

3. Những tính năng nổi bật của sóng Z-Wave

Sóng Z-Wave được trang bị một số tính năng nổi bật như sau để giúp quá trình sử dụng thêm tiện lợi:

• Cấu trúc lưới (Mesh Architecture): Các thiết bị được kết nối với trung tâm, bạn có thể dễ dàng điều khiển chúng qua điện thoại, laptop, máy tính bảng,...
• Mạng lưới (Network): Z-Wave có mạng lưới mạnh mẽ nhờ cấu trúc liên kết chặt chẽ. Tất cả các tín hiệu đều được định tuyến bằng con đường hiệu quả nhất. Nếu không tìm thấy con đường tối ưu, nó sẽ sử dụng biện pháp khác.
• Bảo mật (Security)​: Z-Wave có độ an toàn cao đối với những tấn công bên ngoài nhờ trang bị AES-128. 
• Định tuyến (Routing): Hầu hết, chúng đều định tuyến bằng routing slaves hoặc slaves. Slaves sẽ hoạt động như các bộ lặp.
• Trạm phát sóng công suất thấp (Low-Power Radio): Có nhiệm vụ gửi các gói dữ liệu nhỏ ra một phạm vi rộng lớn để giao tiếp giữa các thiết bị. Z-Wave sử dụng con chip nhỏ nên thích hợp với thiết bị có kích thước nhỏ.

4. Cách thức hoạt động của sóng Z-Wave

Z-Wave có cách thức hoạt động thông qua lớp ứng dụng, mạng hay radio, bắt buộc chúng phải hoạt động cùng nhau. Nhờ đó, Z-Wave trở thành một giao thức được nhiều người lựa chọn và tin dùng.

Giao thức này hoạt động ở tần số 800 - 900 MHz, những thiết bị trong nhà hoạt động với tần số khác sẽ không bị làm ảnh hưởng đến. Z-Wave đòi hỏi các thiết bị phải kết nối vào một bộ điều khiển trung tâm. Tuy nhiên, chúng cho phép các thiết bị tự kết nối với nhau và tạo thành một mạng mới.

Để giao tiếp với nhau cũng như là giao tiếp với bộ xử lý trung tâm, thì những thiết bị như bóng đèn, cảm biến,... không dùng Internet mà chỉ sử dụng sóng Z-Wave. Nó được gọi là cấu trúc liên kết mạng lưới định tuyến nguồn. Sóng Z-Wave có thể kết nối tối đa 232 thiết bị trong một ngôi nhà.

5. Những lưu ý khi sử dụng sóng Z-Wave

Bạn cần lưu ý ba vấn đề sau để sử dụng sóng Z-Wave an toàn và hiệu quả:

• Cấu trúc khép kín: Giao thức chỉ tạo ra một hệ thống nội bộ, cho phép các thiết bị thông minh giao tiếp cùng nhau, nên bạn phải đảm bảo rằng thiết bị đó có hỗ trợ Z-Wave.
• Khả năng tương tác giữa các thiết bị: Nhằm đảm bảo đường truyền tốt, liền mạch và thông suốt, bạn chỉ nên kết nối tối đa 40 thiết bị trong nhà. Trước khi cài đặt, bạn hãy kiểm tra các thiết bị Z-Wave có làm việc tốt với nhau không.
• Tần số quốc gia nơi bạn sử dụng: Z-Wave mỗi quốc gia sẽ mang những tần số khác nhau. Hãy tìm hiểu về tần số Z-Wave bạn có ý định cài đặt, đảm bảo rằng nó được thiết kế cho khu vực của mình.