Z-Wave协议是为低成本控制网络的可靠无线通信开发的低带宽半年期协议。 协议的主要目标是实现简讯的可靠传输。 Z-Wave协议的设计不是为了传递大量数据或任何形式的流动或时间紧迫数据。

Z-Wave协议是为低成本控制网络的可靠无线通信创建的低带宽、半年期协议,其主要目标是成功传输短信息。Z-Wave协议的设计不是为了传递大量数据或任何形式的流动或时间临界数据模式协议,而是为了在低成本控制网络中为可靠的无线通信创建的低带宽、半年期协议。协议的主要目标是成功传输短信息。Z-Wave协议的设计不是为了传递大量数据或任何形式的流动或时间临界数据。

一. 《Z-Wave协定》的结构

开放系统互连性(OSI)参考模型是一个表达式系统,用来描述和规范抽象层通信系统的功能。 这使我们能够将类似的通信功能描述为一个逻辑层。 许多人认为,OSI模式的七层是一个理想模式;对于大多数真正的协议来说,它太抽象和精细。 但是,在描述通信协议的特定框架时,提及OSI模式是有用的。 在这方面,Z-Wave Pavilion将使用图1所示的模型来描述。 请注意,Z-Wave应用层由OSI堆组成,称为传输、会议、表达和应用。

图1. Z-威尔士协议的结构

Z-Wave网络由OSI层组成,每个层收集高层的服务,每个层有两个主要界面,通过SAP服务接入点与高层连接,每个界面分别指定为提供数据传输服务的数据实体和提供所有其他服务的管理实体。

ITU-TG 9959[25]中描述了物理层和摩擦层。

• 物理层控制MAC层和PHY层之间的数据流,并增加与PHY有关的管理头条:PHY层负责无线电发射机的启动和故障、数据传输和接收、频率选择、清晰通道评价以及将输入框架的预算评估联系起来。

• 在Z-Wave框架传输期间,MAC层从更高层次获得有效载荷数据,生成MAC数据有效载荷和MPDU头,头页包括关于地址、框架控制和框架长度的信息,框架控制字段大约16字节长,并提供关于可能用于更高层次的框架和其他控制指示的信息。

Z-Wave联盟根据这两个较低层次界定了网络层和应用层。

Z-Wave网络图层(NWK)为Z-Wave节点的通信扩展提供了多轨道协议,这意味着Z-Wave节点可以将框架传送给直接无线电通信没有覆盖的节点,此外,Z-WaveNWK层次负责网络建设(即Z-Wave NWK层采用建立称为Z-Wave指挥型的指挥框架管理网络,这些Z-Wave NWK命令是为特定网络形成目标建立的。

要获得认证,申请必须满足Z-Wave设备的类型和Z-Wave+V2设备类型的Z-Wave设备类型,最后,申请层负责通过NWK接口提供各种网络管理服务,所有Z-Wave标准可在Z-Wave网站上找到。

二. 网络一级参考模式

网络层(NWK)是应用层与MAC层之间的纽带,NWK层依靠MAC层的服务,并通过NLE(网络播放器数据局)和NLME(网络播放器管理局)服务点接口向高层提供服务。 NLME提供了一个管理服务界面,可以进入NWK层管理功能。

图2 网络一级的参考模型

Z-Wave NWK层向应用层提供两类服务,可通过两个SAP系统获得:

• 可通过全国全国全国住户统计系统(NAME-SAP)获得数据服务

• NLME-SAP提供网络管理服务。

三. " Z-支 " 定义

3.1.1 Z-Wave网络抽拍的原因

以下是ITU-TG说:9959基本网络塔普原则摘要[25]:

一. 域被分配给节点组:

• 物理节点的地理分布是合乎逻辑的。 每个域的无线电频率范围可能完全或部分地相互重叠。

• Z-Wave层可容纳多达232个域。

• 每个领域都由独特的HomeID确定。

• 各种域所有者在同一有形媒体中管理不同的域。

二. 一个域是一组节点,它们都与相同的媒体相连:

• 作为域的主要节点,域内的节点被称为主控制器。

• 每个域最多可有232个节点(包括域主节点)。

• 域内的每个节点都由节点识别,该节点在域内是独一无二的。

• 域内节点之间的直接联系是可行的,通过域内其他节点进行的通信也是可行的。

3个ITU-TG.9959[25]特定域节点:

• Z- Wave 层连接一个域内的设备 。

外部域的框架有时在当前域中重复。

四. 网络自愈:

• 节点可在需要时自行开辟新的路线。

不需要恒星或树木网络支持完整的通道网。

3. 主计长和终端设备

控制器和终端装置是Z-Wave层界定的两种网络节点。

控制节点负责建立和维护 Z- Wave 网络。 它们可能包含或排除节点并感应网络的顶部结构, 让控制器计算网络中任何两个节点之间的最佳路径。 控制器可以转换为网络模式结构 。

终端设备只能通过管理器从网络中添加或删除,管理器不建造路线,而是完全依赖控制器提供的路线信息,值得指出的是,终端设备可以将命令传送到其他节点,“控制”其他节点在应用层面的运作。

网格路径可以同时涉及控制器和终端。 它允许网络节点彼此互动, 即使没有直接通信 。

3.3 3个网络拖网结构

“网络连接”一词指网络中的节点列表以及每个节点的直接区域周边列表。

图3说明了网络接入的概念。

图3. 网络拖网结构就是例子。

三. Z-Wave 控制器的作用

Z-Wave控制器是一个节点,可以履行网络管理职责,包括增加/移动网络节点,将网络放大功能分配给其他控制器。

• 主控制器

  主控制器是默认激活网络的控制器。 主控制器可能总是用来建立和管理网络。 它们可以添加/ 删除节点, 并理解网络顶部结构 。

  在网络中,只有一个核心控制器。

  其他控制器可以从主控制器获得额外服务,例如:

  “主控制器”可以将“主控制器”(和/或SUC/SIS)的责任委托给其他控制器。

• 二级控制器

  主计长负责任何非主控制器的控制。

  当主控制器缺乏 SUC/SIS 功能时,它不能自动添加或删除节点或接收更新的网络峰值。

  当 SUC 在网络中存在时, 控制器可以要求它随时更新网络 。

• SCU控制器

  SUC(静态更新主计长)是负责不断更新网络顶部结构并视需要将其分配给其他控制员的主计长。

  在同一网络中,只能设置一个 SUC。 SUC 既可用于主控制器,也可用于控制器。

• SIS控制器

  SUC ID 服务器(SIS) 主计长是“ SUC 控制器” 和“ Primariy 控制器” 作用的主计长。 它也提供 SIS 功能, 包括让其他控制器保持点头以包含和排除节点的能力 。

• 包含控制器

  如果SIS是主控制器,则同一网络的控件就是控制器。包括能够代表SIS包含和排除节点的辅助控制器的控制器。

3.5 节点操作模式

Z-Wave节点可以三种接收方式运作。

• 总是听(AL)

  Al节点的无线电频率接收器一直处于活动状态,这些节点通过重复NPDU和探索MPDU之间的路径,为这条路线作出了贡献。

• 频繁监听(FL)

  FL 节点的无线电频率接收器大部分时间被关闭。 它们被短暂地转过头来收听唤醒光束。 AL 节点可以通过发送唤醒光束与 FL 节点联系, 然后再向 FL 节点发出指令 。

  FL节点不参与该路线,不通过NPDU重复,也不调查NPDU。

  TU-T G.9959 [25] 具体规定了两个替代性FL节点觉醒间隔:250米和100米,以及三个频道配置。

  某些 NWK 命令/框架在使用频道配置 1 和 2 时指定要使用的设置( 250米或100米) 。

  当使用频道配置3时,框架/指令始终长1,00毫秒,即使使用了碎片束。

• 非监听(NL)

  NL 节点无法被其他节点唤醒。 它们会醒来, 按预定的间隔将框架传送到某些节点目的地 。

  可以使用唤醒命令类来设置 NL 节点 。

3.6 网络地址

以下几类地点得到Z-Wave的支持:

• Singlecast

• 多播

• 广播

广播只能直接使用,广播和集体广播可以用来达到几个目的地址,如果是多播,同一有效载荷将单独传送给指定的装置,多播必须始终以单一方式跟踪,以确保设备不会超出当地的限制范围。

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