Z-Wave聯(lián)盟（Z-Wave Alliance）在2020年9月發(fā)布了新的Z-Wave遠(yuǎn)程協(xié)議（Z-Wave Long Range， Z-Wave LR）規(guī)范。經(jīng)過短短三個(gè)月后，Z-Wave聯(lián)盟就宣布新的Z-Wave LR規(guī)范已準(zhǔn)備就緒，可用于第三方芯片認(rèn)證的發(fā)展計(jì)劃，并且與最初的規(guī)格相比，其更進(jìn)一步地?cái)U(kuò)展了覆蓋范圍和節(jié)點(diǎn)功能。本文將重點(diǎn)介紹Z-Wave LR的主要技術(shù)優(yōu)勢，并探討最新規(guī)范與既有Z-Wave標(biāo)準(zhǔn)之間的區(qū)別。

Z-Wave LR到底是什么？

Z-Wave LR旨在提供擴(kuò)展的無線范圍并支持強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其設(shè)計(jì)將Z-Wave連接性擴(kuò)展到家庭之外的應(yīng)用，從而加速Z-Wave在其他垂直市場，如輕型商用，酒店和多住宅單元（MDU）中的采用。Z-Wave LR基于Z-Wave額外的100kbps DSSS-OQPSK調(diào)制技術(shù)，該調(diào)制被視為第四個(gè)信道，允許網(wǎng)關(guān)將LR節(jié)點(diǎn)添加到現(xiàn)有Z-Wave信道掃描中。

目前，Z-Wave LR僅適用于美國市場，但是聯(lián)盟的技術(shù)工作組正在評估和測試以確保合規(guī)性，并能夠在將來支持歐洲和亞太地區(qū)。 Z-Wave LR由新組成的Z-Wave聯(lián)盟技術(shù)和認(rèn)證工作組開發(fā)并管理，旨在擴(kuò)展Z-Wave連接應(yīng)用版圖，同時(shí)仍堅(jiān)持Z-Wave技術(shù)的核心價(jià)值，例如兼容性和互操作性。新規(guī)范帶來了許多關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)勢，可以概括為：擴(kuò)大覆蓋范圍，增加可擴(kuò)展性，優(yōu)化電池壽命和互操作性。以下將逐一說明：

擴(kuò)大覆蓋范圍

Z-Wave LR最令人興奮的好處也許是傳輸范圍的巨大增長。該規(guī)范支持+30dBm的最大輸出功率，可用于增強(qiáng)范圍功能并支持未來幾英里的傳輸距離。Silicon Labs（亦稱芯科科技）的700系列平臺(tái)是目前行業(yè)第一批實(shí)現(xiàn)Z-Wave LR協(xié)議的解決方案之一，僅利用+14dBm的輸出功率就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了1英里（1.6KM）的直接視線傳輸距離。在Z-Wave LR協(xié)議問世之前，這樣的長距離應(yīng)用需要在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)安裝多個(gè)信號(hào)中繼器，以實(shí)現(xiàn)超出家庭邊界的傳輸距離。Z-Wave LR消除了對這些中繼器的需求，為網(wǎng)絡(luò)釋放了新的潛力，并使注冊部署在網(wǎng)絡(luò)邊緣的智能家居和IoT設(shè)備比以往更加容易連接。

增加可擴(kuò)展性

隨著傳輸范圍的顯著增加，Z-Wave LR還提升了在單個(gè)智能家庭網(wǎng)絡(luò)中多達(dá)4000個(gè)節(jié)點(diǎn)的可擴(kuò)展性。與既有的Z-Wave（232個(gè)節(jié)點(diǎn)）相比，這表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可用性提高了將近20倍。更大的網(wǎng)絡(luò)支持可以在單個(gè)網(wǎng)絡(luò)上添加潛在的數(shù)千個(gè)Z-Wave設(shè)備。

優(yōu)化電池壽命和互操作性

Z-Wave LR通過利用動(dòng)態(tài)功率控制，可為搭載單顆鈕扣電池的設(shè)備提供長達(dá)10年的電池壽命。這項(xiàng)新功能使Z-Wave LR設(shè)備能夠在每次傳輸時(shí)自動(dòng)調(diào)整和優(yōu)化無線電輸出功率。動(dòng)態(tài)電源控制對于支持面向未來的Z-Wave設(shè)備安裝至關(guān)重要，因?yàn)檠娱L電池壽命的傳感器最引人注目的用例之一是能夠?qū)⑵洳渴鹪陔y以到達(dá)的地方，例如閣樓，地下室或墻內(nèi)，以支持不斷發(fā)展的應(yīng)用，例如情境感知（Context Aware）和結(jié)合人工智能的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。 Z-Wave和Z-Wave LR也被設(shè)計(jì)為在同一網(wǎng)絡(luò)上共存，LR網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)保留給新的或現(xiàn)有的Z-Wave網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以保持向前兼容性，并維持經(jīng)認(rèn)證的Z-Wave設(shè)備之間的互操作性。 Z-Wave與Z-Wave LR的其他差異

盡管Z-Wave LR的關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)勢非常明顯，但是兩個(gè)規(guī)格之間存在許多技術(shù)上的差異，這些差異同樣值得注意。最引人注目的是Z-Wave LR使用星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而不是當(dāng)今Z-Wave網(wǎng)絡(luò)中使用的傳統(tǒng)網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 星形網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)Z-Wave LR設(shè)備在星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖线\(yùn)行，該拓?fù)湓?a target="_blank">中心點(diǎn)具有網(wǎng)關(guān)/集線器，然后建立與設(shè)備的直接連接。Z-Wave LR將其覆蓋范圍中的尋址空間增加到12位，從而使Z-Wave LR網(wǎng)絡(luò)可以支持多達(dá)4000個(gè)節(jié)點(diǎn)。

它們在星形網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)之間的主要區(qū)別在于網(wǎng)關(guān)/集線器到設(shè)備的直接連接，其中網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)上允許信號(hào)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)跳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，直到達(dá)到預(yù)期的目的地。 雖然網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳煌?，但是Z-Wave能夠支持網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)和星形網(wǎng)絡(luò)。Z-Wave LR和傳統(tǒng)Z-Wave節(jié)點(diǎn)可以共存于同一網(wǎng)絡(luò)中，從而可以實(shí)現(xiàn)Z-Wave設(shè)備和Z-Wave LR設(shè)備的多種組合。要釋放Z-Wave LR的全部潛力，網(wǎng)關(guān)/集線器和已安裝的Z-Wave設(shè)備都必須具有Z-Wave LR功能，以便同時(shí)支持網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)和星形網(wǎng)絡(luò)。 Z-Wave與Z-Wave LR技術(shù)對比表說明兩個(gè)規(guī)范之間的技術(shù)差異：

自2020年9月宣布引入最新規(guī)范以來，Z-Wave聯(lián)盟的技術(shù)工作組一直在努力測試和部署Z-Wave LR網(wǎng)絡(luò)。在Z-Wave聯(lián)盟的新組織框架下，Z-Wave LR技術(shù)在未來非常有前景，并且Silicon Labs已率先在其Z-Wave 700平臺(tái)證實(shí)Z-Wave LR規(guī)范的可用性。有關(guān)Z-WaveLR的更多信息，請?jiān)L問Z-Wave聯(lián)盟官網(wǎng)：https://www.z-wavealliance.org。