什么是Z-Wave，技术特点，各国支持的频段

本文主要是介绍什么是Z-Wave，技术特点，各国支持的频段，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1.1 背景
Z-Wave是一种无线通信的协议，主要应用于智能家居网络，而其Z-Wave联盟主要是推动家庭自动化领域采用Z-Wave协议，其联盟成员都是智能家居领域非常有名的厂商，基本上覆盖了全球。

2.1 技术特点
低功耗、高可靠、根据不同的选型适于短距离、长距离方案的无线通信技术.工频908.42MHz使用在美国、工频868.42MHz使用在欧洲等国家，采用调制方式有FSK、BFSK、GFSK，短距离数据传输速率一般为9.6 kbps，长距离一般为100Kbps。距离方面，内置天线方式，短距离方案信号有效覆盖范围在100m左右，长距离方案一般为300~500米。

Z-Wave技术设计之初，就是定位于智能家居的无线控制领域，技术设计用于楼宇控制以及状态读取应用，例如抄表、家电方面控制、智能安防等。Z-Wave它可以把独立的设备转成智能网络设备，来实现无线控制和监测. Z-Wave技术在最初设计时，就定位于智能家居无线控制领域.

2.1 参数介绍
2.1.1 Z-Wave网络结构特点
(1)每一个Z-Wave网络都是拥有独立的网络地址HomeID.
(2)网络内每个节点的地址NodeID，都有由控制节点Controller分配.
(3)包括控制节点在内的每个网络最多容纳232个节点Slave.
(4)主控制节点只有一个，子控制节点是可以有多个，所有网络内节点的分配，都是由主控制节点负责，其他控制节点只负责转发主控制节点的命令.
(5)短延时，网络中设备的激活时间一般只有5ms.
(6)抗干扰强，选用868、900MHz(ISM频段)、双向应答式机制，压缩帧格式、配合随机式的逆演算法来减少干扰及失真，从而防止邻道环境干扰.
(7)已入网的普通节点，所有控制节点都是可以控制。在通信距离以外的节点，可以通过控制器与受控节点之间的其他节点，以路由Routing转发的方式完成最终控制.

2.1.2 路由技术
(1)Z-Wave采用的是动态路由技术，每个Slave内部里都存有一个路由表，该路由表由Controller写入.
(2)当某Slave入网时，周边会存在其它Slave的NodeID.这样每个Slave是都知道周围是有哪些Slaves，而Controller存储了全部Slaves的路由信息.
(3)当Controller与受控Slave的覆盖距离超出最大控制覆盖时，Controller会调用最后一次正确控制该Slave的路径来发送命令，如该路径失败，则从第一个Slave开始再重新检索新的路径.

2.1.3 频段及速率

工作频点		速率		调制方式	备注
908.42MHz/908.4	868.42MHz/868.4	9.6Kbps	40Kbps/100Kbps	FSK频移键控
美规	欧规	可共存		BFSK/GFSK
说明	9.6Kbps一般用于传输控制命令，40Kbps应用于高级的网络安全机制传输,100Kbps应用长距离

2.1.4 五层协议
(1)物理层：负责物理媒体上信息的接收和发送
(2)MAC层：控制无线媒介.
(3)传输层：数据传输，主要有重输、帧校验、帧确认、流量控制等.
(4)路由层：路由控制一个节点向另—个节点的帧.
(5)应用层：译码、指令执行，主要有曼彻斯特译码、指令识别、分配Home ID和Node ID、实现网络中控制器的复制及控制传送、接收帧的有效荷载等.

2.1.5 规范参数

射频规范	速率	编码	最大数据包长度	备注
R1配置	9.6Kbps	曼彻斯特编码	64bytes
R2配置	40Kbps	不归零码	64bytes
R3配置	100Kbps	不归零码	170bytes
说明	最慢R1逐步不用

频率

3.1 不同国家和地区的Z-Wave使用频率表

序号	国家和地区	频点	说明
1	澳大利亚、新西兰	921.42MHz
2	巴西	921.42MHz
3	中国香港	919.42MHz
4	中国	868.42MHz
5	欧洲	868.42MHz
6	印度	865.22MHz
7	日本	922~926MHz
8	马来西亚	868.10MHz
9	俄罗斯	869.0MHz
10	新加波	868.42MHz
11	美国	908.42MHz