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control z-wave des de el smartphone

Estructura de una red zwave .Capa de radio (Física).

Arquitectura de del protocolo de comunicaciones z-wave.

Este protocolo de comunicación de divide en tres capas fundamentalmente:

  • Capa radio: Define la manera de intercambiar señales entre transmisor y

Receptor, el medio de transmisión , la velocidad , codificación y modulación.

  • Capa de red: Definen como los mensajes viajan des de el nodo controlador a su destino final sin errores.
  • Capa de aplicación: Define todas las aplicaciones de

 

Capa radio

La capa física, es decir, el soporte para trasladar los mensajes entre los diferentes interlocutores de este modelo de comunicación, es el aire. Po este medio por tanto viajan las ondas de radiofrecuencia, que a diferencia de otras ondas electromagnéticas, como cualquier tipo de luz no presentan problemas para propagarse a través de objetos como paredes, puertas o ventanas. Su propagación ideal es esférica, es decir en todas direcciones.

Son numerosas las emisiones de radiofrecuencia existentes hoy en día en nuestro entorno cotidiano, por lo que se hace necesario un organismo regulador que asigne ciertas bandas de frecuencia con el fin de evitar interferencias. Z-Wave usa las bandas ISM (Industrial-Scientic-Medical), reservadas y abiertas internacionalmente para uso no comercial en las áreas industrial, científica y médica.

La banda Europea asignada es la de 868.42 MHz, prácticamente inmune a interferencias de cualquiera de los dispositivos electrónicos que podamos encontrar hoy en día en nuestros hogares.

Si bien las bandas ISM son de uso libre, existen determinadas restricciones de tipo   radioeléctrico como potencia de emisión, canales utilizables, ciclo de trabajo, compatibilidad electromagnética (emisión e inmunidad), que requieren un cumplimiento exquisito.  Por ejemplo el ciclo de trabajo que se exige en nuestro continente es del 1%, lo cual significa que cualquier dispositivo  Z-Wave pueden estar operando en el llamado modo ahorro de energía permaneciendo activos tan solo un 0,1% del tiempo, reduciendo drásticamente el consumo, circunstancia más que apreciable en aparatos equipados con baterías como pueden ser los sensores domóticos.

A continuación os muestro cuales son las bandas asignadas para Zwave en el resto del mundo:

Regiones: 

865.2 MHz India

868.1 MHz Malasia

869.0 MHz Rusia

868.4 MHz CEPT, China, Emiratos Árabes Unidos, Singapur, Sudáfrica

908.4 MHz Canadá, EEUU

919.8 MHz Hong kong

921.4 MHz Australia, Brasil, Nueva Zelanda

951-956 MHz Japón

 

Otra consideración importante en cualquier tipo de red de carácter radioeléctrico es que dicha señal se atenúa con la distancia, por lo que, es importante considerar la presencia de obstáculos entre interlocutores.

Dichos obstáculos pueden dar lugar a reflexiones no deseadas atenuando la señal todavía más, dependiendo de la cantidad de obstáculos, espesor, material y el ángulo de incidencia de la señal sobre los mismos la atenuación puede llegar a ser total, generando zonas de sombra donde la señal zwave es imperceptible.

 

Z-wave sale al rescate utilizando una topología en malla donde uno o varios maestros arbitran el encaminamiento de las tramas utilizando para ello nodos intermedios logrando así una mayor distancia de comunicación.

Los maestros o controladores conocen la topología de toda la red siendo el primer controlador instalado el controlador primario que será el único con potestad para añadir o eliminar nodos de la red zwave. Los controladores también son los encargados de enviar y recibir las tramas des de los diferentes nodos.

Los esclavos son los dispositivos que reciben tramas de comandos, los ejecutan y responden en consecuencia.

Los esclavos zwave  conocen a todos sus vecinos y pueden responder a un nodo del

que previamente recibió un mensaje. Se clasifican en:

Esclavo estándar: No tiene acceso a la tabla de enrutamiento, por lo que no

se puede comunicar directamente con otro esclavo. Su funcionalidad en términos de red es limitada. Un regulador de luz (dimmer) o un interruptor on/off son ejemplos de este tipo de esclavo.

Esclavo de encaminamiento: Tiene acceso parcial a la tabla de

Enrutamiento+, así que tiene la capacidad de enviar información no solicitada a

un cierto número de nodos predefinidos por el controlador. Pertenecen a este

grupo de dispositivos los sensores de presencia, sensores de apertura,

termostatos, etc. Son dispositivos que pueden desplazarse y están alimentados

por baterías.

 Z-wave es una tecnología diseñada para transferir pequeñas cantidades de datos, lo cual la hace ideal para aplicaciones en domótica. Como he señalado, opera a

868.42MHz en Europa y puede funcionar a diferentes tasas de transmisión 9600 Kbps o 40 Kbps, llegando los chips de última generación a velocidades de 100Kbps. Usa modulación GFSK por desplazamiento con frecuencia Gausssiana y código sus bit mediante el código manchester