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Se você administra uma casa inteligente ou tem um interesse especial em tecnologias domésticas inteligentes, provavelmente já se deparou com o termo Z-Wave. Pode ter sido uma inscrição em um produto doméstico inteligente. Ou talvez uma palavra que você estava tentando decidir comprar um produto doméstico inteligente em detrimento do outro.

Mas o que é Z-Wave? Como funciona e como se encaixa no espaço doméstico inteligente? Vamos descobrir.

O que é Z-Wave?

Z-Wave é uma tecnologia de rede mesh sem fio desenvolvida pela empresa dinamarquesa Zensys, como um protocolo de comunicação voltado principalmente para aparelhos domésticos inteligentes. Ele cresceu em popularidade no início dos anos 2000 devido à promessa de tornar os produtos domésticos inteligentes de diferentes fabricantes interoperáveis, desde que estivessem em conformidade com o padrão Z-Wave.

Dissemos que o Z-Wave é uma rede mesh, mas o que é uma rede mesh? Bem, para simplificar, é uma configuração de rede onde, em vez de dispositivos se conectarem a um único hub central como um roteador, cada dispositivo na rede age como um nó e se conecta entre si para formar uma teia de dispositivos.

Z-Wave sendo uma rede mesh significa que cada gadget doméstico inteligente dentro de uma rede Z-Wave pode atuar como um ponto final de sinal ou um ponto de redistribuição de sinal. Em outras palavras, cada gadget pode receber um sinal e agir sobre ele ou pode servir como uma rota para redistribuir esse sinal para o dispositivo Z-Wave mais próximo dentro da rede.

O que é o Z-Wave Plus?

Além do Z-Wave, você deve ter ouvido falar de outra iteração do Z-Wave chamada Z-Wave plus. Mas o que é o Z-Wave plus e como ele é diferente do Z-Wave? Bem, o Z-Wave plus ainda é o Z-Wave em sua essência, mas com várias melhorias de desempenho. A iteração Z-Wave Plus do Z-Wave apresenta:

  • Uma melhoria significativa na faixa de 328 pés para 492 pés
  • 50% menos necessidade de energia
  • 250% mais largura de banda
  • Processo mais fácil de emparelhar e desemparelhar dispositivos compatíveis com Z-Wave
  • Autocorreção e tolerância a falhas aprimoradas

Como funciona o Z-Wave?

Como um protocolo doméstico inteligente, o Z-Wave é semelhante ao Bluetooth e ao Wi-Fi em funcionalidade, embora todos os três sejam protocolos distintos e funcionem de maneira diferente. Ao contrário do Wi-Fi, o Z-Wave é um protocolo doméstico inteligente com menor latência e eficiência energética que opera na faixa de frequência de rádio de 800 a 900 MHz. Isso é muito inferior ao Bandas de 2,4 GHz e 5 GHz nas quais o Wi-Fi opera.

Se você está se perguntando o que significa operar em uma banda de frequência mais baixa, há algumas diferenças únicas. Embora protocolos de casa inteligente que operam em uma frequência mais alta podem potencialmente transportar mais dados (por exemplo, Wi-Fi), eles normalmente têm um alcance mais curto e são mais impedidos por barreiras físicas. Protocolos domésticos inteligentes de baixa frequência, como o Z-Wave, tendem a ter um alcance maior e são menos suscetíveis à supressão de sinal por barreiras físicas.

Para entender como o Z-Wave funciona, é importante entender seus componentes interativos. Existem basicamente dois tipos de dispositivos Z-Wave, controladores e escravos. Os controladores são dispositivos Z-Wave que podem controlar outros dispositivos Z-Wave, enquanto os escravos são dispositivos Z-Wave que podem ser controlados por outros dispositivos Z-Wave.

Controladores Z-Wave

Um controlador Z-Wave, alguns dos quais podem ser implantados como um hub, é responsável por:

  • Iniciando e mantendo uma rede Z-Wave.
  • Adicionar e desemparelhar dispositivos de nó Z-Wave da rede.
  • Abrindo uma rede Z-Wave de uma forma que permite que dispositivos como smartphones e computadores interajam com dispositivos Z-Wave.

Uma rede Z-Wave pode ter apenas um controlador primário. O ID exclusivo do controlador primário é usado como Home ID de uma rede Z-Wave e é usado para vincular todos os dispositivos dentro de uma rede Z-Wave uns aos outros para facilitar a criação de uma rede mesh.

Você pode vê-lo como uma etiqueta de identificação para os alunos. Todos os alunos com um determinado cartão de identificação podem entrar em uma determinada sala de aula, enquanto aqueles com uma identidade diferente não podem entrar. Um Z-Wave Home ID é o que garante que a rede Z-Wave dentro, digamos, da casa do seu vizinho, não interfira na rede Z-Wave à qual seus dispositivos estão conectados, não importa o quão perto eles estejam.

Escravos Z-Wave

Os escravos Z-Wave, por outro lado, são os dispositivos compatíveis com Z-Wave que você usaria em sua rede doméstica. Eles incluem tudo, desde termostatos inteligentes, sensores de movimento e fechaduras de portas até interruptores e campainhas de vídeo. Um máximo de 232 escravos podem ser conectados a uma única rede Z-Wave.

Então, basicamente, o controlador primário, que neste caso seria implantado como um centro de casa inteligente, geralmente é o dispositivo na rede Z-Wave que seria conectado à internet. Então, quando o controlador primário recebe um comando para acender uma luz ou ferver uma chaleira, digamos, do seu smartphone ou computador, ele encaminha as instruções para os dispositivos do nó de destino dentro do Z-Wave rede.

Agora, devido ao paradigma da tecnologia de malha empregada pelo Z-Wave, o sinal pode ser redistribuído de um dispositivo de nó ou escravo até atingir o dispositivo de nó de destino. Essa topologia de malha é o que ajuda a estender o alcance da rede Z-Wave além de seu alcance típico de nó a nó.

Vantagens de usar o Z-Wave

Aqui estão algumas vantagens de usar o Z-Wave sobre outros protocolos de comunicação de casa inteligente:

1. Menos interferência

Bluetooth, ZigBee e Wi-Fi operam dentro do espaço de frequência de rádio de 2,4 GHz. Às vezes, as coisas podem ficar confusas e lotadas, levando a interferências. É como tentar se comunicar em um mercado lotado, há uma boa chance de que a outra parte não ouça tudo o que você diz. Ao operar dentro do espectro menos lotado de 0,8 a 0,9 GHz, o Z-Wave reduz efetivamente a possibilidade de conflito e interferência.

2. Atenuação inferior

Um dos benefícios de usar o Z-Wave é a atenuação mais baixa. Uma atenuação mais baixa significa simplesmente que os sinais de rádio podem atravessar obstáculos, como, digamos, as paredes do seu quarto sem perder muito de sua força. Perder muita força significa que os sinais podem ser distorcidos ou indiscerníveis, mesmo dentro do alcance típico de uma rede.

3. Requisito de baixa energia

Uma das maiores vantagens do Z-Wave em relação a um protocolo como o Wi-Fi é seu requisito mínimo de energia. Um sensor Wi-Fi pode funcionar com duas pilhas AA e exigir a troca a cada três meses, enquanto uma única célula do tamanho de um botão pode alimentar um sensor semelhante que usa o Z-Wave por um ano.

4. Alcance mais longo

Ao contrário de alguns outros protocolos de comunicação doméstica inteligente, o Z-Wave tem um alcance impressionante. O Z-Wave tem um alcance efetivo de cerca de 330 pés em espaço aberto e 150 pés em ambientes fechados. Mas há mais. Lembre-se de que o Z-Wave é uma rede em malha com cada nó potencialmente tendo a capacidade de redistribuir sinais? Isso pode aumentar significativamente o alcance de uma rede Z-Wave. Quanto maior o número de dispositivos de nó em uma rede Z-Wave, potencialmente maior será o alcance da rede.

5.Configuração fácil

Configurar uma rede Z-Wave é bastante fácil. Fazer com que seus dispositivos compatíveis com Z-Wave conversem entre si também é fácil. Depois de trazer para casa seus dispositivos compatíveis com Z-Wave, tudo o que você precisa fazer é ligá-los, emparelhá-los com sua rede e eles estarão prontos para serem controlados por seu smartphone ou computador.

Desvantagens do uso do Z-Wave

Por melhor que seja um protocolo doméstico inteligente, o Z-Wave pode ser, ele também tem algumas desvantagens. Quer saber quais poderiam ser as desvantagens? Aqui estão alguns:

1. Variação na frequência

No papel, todos os dispositivos Z-Wave devem ser interoperáveis. Essa é uma das principais promessas do protocolo Z-Wave. No entanto, dispositivos compatíveis com Z-Wave de diferentes países tendem a ter problemas de compatibilidade devido à operação em frequências variadas nas bandas de 0,8 a 0,9 GHz (ou seja, 800 a 900 MHz). Por exemplo, nos EUA, o protocolo Z-Wave opera na banda de 908,42 MHz, enquanto a Europa se alinha na banda de 868,42 MHz. Você pode ter problemas se tentar usar dispositivos compatíveis com Z-Wave construídos para os EUA na Europa.

2. Dispositivos caros

Dispositivos compatíveis com Z-Wave às vezes podem ser caros porque Z-Wave é uma tecnologia proprietária gerenciada por um grupo de empresas privadas chamado aliança Z-Wave. Para produzir dispositivos compatíveis com Z-Wave, você precisará pagar e passar por um tedioso processo de certificação estabelecido pela aliança Z-Wave.

3. Baixa largura de banda

O Z-Wave não é um protocolo ideal para uso em eletrodomésticos inteligentes que exigem muita largura de banda para prosperar. Embora você provavelmente não tenha problemas de largura de banda com dispositivos domésticos inteligentes atuais que usam Z-Wave, é limitado as habilidades de transporte de dados representam um problema potencial em uma era em que os dispositivos inteligentes estão se inclinando para uma largura de banda mais pesada uso.

Z-Wave não é a única opção

Embora você provavelmente esteja mais preocupado com qual ecossistema de casa inteligente seu gadget pode trabalhar, o protocolo de comunicação que seu gadget inteligente usa é igualmente importante.

Z-Wave tem uma longa lista de pontos fortes, mas também tem várias limitações. Felizmente, não é o único protocolo de casa inteligente que existe. ZigBee, Bluetooth e o bom e velho Wi-Fi também são opções viáveis. Aprender sobre cada protocolo de casa inteligente oferece uma vantagem na tomada de decisões de compra e na decisão de qual gadget se encaixa melhor na configuração da sua casa inteligente.