Casa inteligente: o Z-Wave LR vai mudar o jogo?

Artigo originalmente publicado no site www2.engineering.com/

Com um mercado de casa inteligente em rápido crescimento, dois protocolos, Z-Wave e Zigbee, estão emergindo do pacote como padrões líderes da indústria. Cada um é apoiado por sua própria aliança. A Z-Wave Alliance e a Zigbee Alliance têm, cada uma, mais de 3.000 membros e um número semelhante de produtos certificados, cerca de 3.400.

Ambas as organizações podem apontar proponentes entre os pesos-pesados ​​do setor. Por exemplo, ADT, Alarm.com, Assa Abloy, Ring e Silicon Labs apóiam a Z-Wave Alliance e Amazon, Apple, Comcast, Google e SmartThings (Samsung) suportam Zigbee. Atualmente, o Zigbee é suportado por vários fornecedores de silício, enquanto o Z-Wave funciona apenas com silício da Silicon Labs.

Embora ambos os protocolos sejam baseados em redes mesh, o Zigbee tem uma vantagem de velocidade. Os 250 kbps da Zigbee (mais de 4 GHz) superam os 100 kbps oferecidos pela Z-Wave. No entanto, como os controles domésticos inteligentes só usam pouca comunicação  e de baixa velocidade, uma vantagem de velocidade provavelmente não é um fator, a menos que o protocolo precise gerenciar milhares de dispositivos. O Zigbee suporta uma linha de visão de 984 pés (300 metros), enquanto o Z-Wave cobre 100 metros por salto. Em termos práticos, qualquer uma das velocidades funcionará para aplicações domésticas inteligentes, como iluminação, termostatos e geladeiras.

A introdução do Z-Wave LR

No final do ano passado, a Z-Wave Alliance anunciou o Z-Wave Long Range (Z-Wave LR). Esta atualização das especificações atuais da Alliance tem um alcance de transmissão mais longo e suporta até 4000 nós de rede, um aumento em relação aos 232 anteriores.

Z-Wave LR opera em uma rede em estrela em vez da rede mesh anterior. Um gateway / hub central controla os 4000 nós usando um esquema de endereçamento de 12 bits. Os protocolos Z-Wave e Z-Wave LR podem coexistir na mesma rede, mas todos os dispositivos da rede devem suportar a nova especificação para que o LR seja funcional.

A especificação tem uma capacidade de potência de saída máxima de 30 dBm, que permite distâncias de transmissão de até vários quilômetros. Em sua fase um, usando a plataforma Silicon Labs 700 Series, a Z-Wave Alliance demonstrou uma faixa de transmissão bem-sucedida de 1 milha (1,6 km) de linha de visão direta com potência de saída de 14 dBm. Além disso, usando o controle dinâmico de energia, o Z-Wave LR estende a vida útil da bateria em até 10 anos com uma única célula tipo moeda.

Espera-se que o Z-Wave LR ofereça suporte a novos aplicativos fora da casa inteligente. “Por quase 20 anos, a Z-Wave transformou a tecnologia sem fio para casa inteligente e dispositivos de segurança. À medida que a tecnologia IoT se expandiu para além das paredes de casa e calçadas, para edifícios comerciais, cidades inteligentes e muito mais, decidimos apoiar essas necessidades da indústria em evolução ”, disse Mitch Klein, diretor executivo da Z-Wave Alliance. “Implementar Z-Wave e Z-Wave LR em redes IoT maximiza o valor e minimiza custos, ao mesmo tempo que oferece mais opções de escolha.”

Embora existam algumas diferenças básicas entre Zigbee e Z-Wave, fundamentalmente ambos funcionarão em aplicativos domésticos inteligentes. Um projetista provavelmente não se preocupará com a velocidade ou o número de nós suportados por qualquer um dos protocolos. Controlar 200 dispositivos em uma casa inteligente é mais do que suficiente. Os 65.000 nós do Zigbee nunca serão alcançados. Durante o uso diário do aplicativo, é improvável que um usuário seja capaz de detectar a diferença entre 250 kbps e 100 kbps.

A introdução do Z-Wave LR, no entanto, pode ser uma virada de jogo. A Z-Wave LR visa além de apenas aplicativos domésticos inteligentes se posicionar em edifícios industriais, comerciais inteligentes e aplicativos de cidades inteligentes. Esse é um jogo totalmente novo.