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Domotica, la rete zWave

1515-1010-2018201820182018 | by Paolo Sala | Categories: If...then...else...endif, Domotica e IOT

In questo articolo descriverò ad alto livello il funzionamento della rete zWave alla base della mia soluzione.

La rete zWave è una rete mesh in cui i singoli nodi sono tra loro connessi in modo ridondante. Questo consente di ridurre i consumi energetici causati dalla trasmissione delle informazione e di garantire la resistenza della rete alla perdita di un nodo. Ogni nodo conosce solo i suoi vicini. Un nodo speciale, il controller, conosce la struttura completa della rete e come raggiungere tutti i nodi (routing). Il controller è reponsabile di riorganizzare la struttura della rete e trasmettere i comandi ai singoli dispositivi. Dato che il controller è un nodo fondamentale per il funzionamento della rete, nella stessa può esistere un secondo controller che si attiva se il primo risulta non funzionare.

I dispositivi ricevono dal controller la configurazione, inviano al controllor il loro stato e la lettura dei propi sensori. Per aumentare la resistenza della rete e ridurre la logica centralizzata, ciascun nodo è dotato di una sua intelligenza e può inviare in autonomia dei messaggi sulla rete senza passare dal controller. Ad esempio il sensore di allagamento può inviare un allarme di allagamento che alcuni nodi pearticolri, come ad esempio le valvole di chiusura dell'acqua, possono intercettare reagendo direttamente, senza l'intervento del controller.

I nodi possono essere di tipo sempre attivo (always-On) o dormineti (sleeping). i primi sono sempre in contatto con il controller e solitamente vengono usati come ossatura della rete. I secondi si risvegliano ad intervalli regolari per leggere la configurazione ed inviare la lettura dei propri sensori. Questi due modelli si adattano rispettivamente ai dispositivi connessi alla rete (sempre alimentati) e a quelli a batteria.

 Per aggiungere un dispositivo alla rete è sufficente porre il controller in modalità iclusione e eseguire un azione prevista dal singolo device (ad esempio la pressione di un bottone sul dispositivo). Per rimuovere un dispositivo alla rete si può agire dall'interfaccia del controller. Nel caso in cui il controller non sia più disponibile e il dispositivo sia rimasto incluso in una rete è possibile rimuoverlo eseguendo una procedura descritta dal dispositivo. Per ragioni di sicurezza durante l'inclsione il dispositivo deve trovarsi a pochi metri (massimo 3 dal controller).

Per costruire la proptia rete quindi è necessario:

  1. avere un controller funzionante
  2. posizionarlo nelle immediate vicinanze del dispositivo da includere
  3. eseguire la procedura di inclusione
  4. ripetere il passo 2 per tutti i dispositivi della rete.

Ne prossimo aticolo, vi parlerò del controllor e delle scelte che ho fatto in proposito.

Nell'attesa se volete approfondire:

https://z-wavealliance.org/

https://it.wikipedia.org/wiki/Wireless_mesh_network

https://it.wikipedia.org/wiki/Z-Wave

 

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