Z-Wave Multi Channel Basics zwave多功能複合設備實現


Z-Wave Multi Channel Basics

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Z-Wave可以應用在很多監控和控制應用場景中。Sensor可以發送數據給網關,牆上的開關也可以直接報告“按鈕被按下”的事件給控制器(例如遙控器)。在協議中,對不同的應用進行分類,每個應用場景對應一種application;例如門鎖,紅外人體感應器,溫度計等等;協議認爲Z-Wave node就是一個通過Z-Wave無線電波進行通訊的盒子,這個盒子裏面可以包括很多種不同的功能;

爲了便於通訊管理,一個網絡中的每個ZWAVE node對應一個node id;然後一個ZWAVE node中的不同application對應不同Multi Channel Endpoint; 類似於網絡通訊中一臺電腦中的不同應用;每個電腦對應一個IP地址,然後電腦中的應用通過端口進行識別。

整個ZWAVE node就是一個Root Device,每個application對應一個唯一的Multi Channel Endpoint;

在通訊數據的封裝(Multi Channel Encapsulation)上, Multi ChannelEncapsulation允許一個節點在發送數據時指source End Point以及 Destination End Point;更進一步Destination End Point可以是一個多播掩碼,通過這種多播掩碼方法,最多可以在一個命令中指定7個目的End Point;

如果一個設備不需要聯動控制其他設備功能(actuator functionality,例如溫度傳感器達到一定溫度,發送命令自動聯動控制某個電風扇的開關,或者空調的開關),它就沒有必要構造成Multi Channel Endpoint。

 

具有不同類型傳感器的一個多傳感器設備。另外一個例子是遙控器,它通過Lifeline association group.發送Central Scene Notifications給中央網關;遙控器可能會通告其他的association group,每個push button對應一個聯動控制器功能。

 

如果一個設備中有個多個相同類型的傳感器,則通過End Point來區別它們。控制器(controller,例如zwave網關)通過AGI(Association Group Information)來確定這些傳感器的特性,例如 Indoor temperature。

 

 

上圖中nodeid爲7的是一個具有多個傳感器的設備。7.1是其中的一個傳感器;7.2是另外一個傳感器;網關的nodeid是1; 其中root device發送Tamper Alarm(防拆告警)給網關;7.1和7.2分別發送各自的溫度數據給網關。

 

上圖中牆上開關(node id爲5)有多個button,每個button對應不同的End Point;不同的button可以控制另外一個插座(node id爲7)上的不同插孔。例如5.1這個button用來控制7.2這個插孔;

 

 

上圖中牆上開關沒有實現multi End Points;所以無法實現不同的button控制另外一個插線板設備上不同的插孔的功能。但是這個牆上開關仍然可以支持multi End Points通訊,如上圖所示,它可以單獨控制插線板設備上不同的插孔;

 

兩個root device之間不進行Multi Channel Encapsulation;

 

在以前的應用中,通常一個設備上只有單一的一個功能;這種簡單設備上的功能(例如電池電量,光控制等)都是通過NodeId來進行訪問控制的,不需要涉及到End Point。

在ZWAVE協議中,定義單一功能設備上的具體功能位於root device上,而Multi Channel設備的具體應用功能都位於End point上,而不位於root device上。

 

爲了向後兼容,Multi Channel設備需要讓Root device在AGI中通告該設備的所有功能。


上圖中node id爲7的設備是一個複合傳感器,包括溫度傳感器和溼度傳感器。複合傳感器的根設備可以鏡像兩個傳感器端點的功能,但是這兩個End point應該是不同類型的,因爲如果類型相同,則接收設備無法分清兩個報告的,例如兩個上報的都是溫度,但是相差很大,則因爲邏輯上來說接收者無法知道他們來自不同的sensor,所以很容易造成錯誤。

 

類似的,插線板可以將來node id爲5的控制命令分發到3個不同的插孔(End point)上。

 

多信道多播特性可以用於發送一個控制命令給所有的7個End point,或者可以向每個單獨的端點發送命令。 設置以及獲取命令都可以使用該特性。

 

爲了向後兼容,multi channel設備在展示給用戶時,可能需要隱藏root device;如下圖,一個支持multi channel的有三個插孔的電源插線板,在展示時,表現爲3個獨立的插線板。

 

如果類似是電量,水,氣計量等這種涉及到累積計量應用的話,可以將多個Multi End points聚合成一個來使用。不過聚合不能用於控制的場景上。

 

 

如下圖,通過聚合電源插線板設備上報一個總的電量給網關;

 

Rootdevice通告它是否支持Multi Channel Command Class來告知其他人它是否存在Multi Channel End Points。網關設備是不實現End point的,不過網關可以和End point進行通訊,網關不需要通告它支持Multi Channel Command Class;

 

網關可以查詢設備的可用端點。下圖中node id爲7的電源板告知它又三個單獨的端點實現應用功能, 此外還有一個聚合端點。

 

然後網關可以查詢每個端點支持的命令類。

 

網關還可以查詢,聚合節點包括有哪些成員。

如下圖所示,node id爲7的插線板上報給網關它的聚合包括1,2,3幾個end point。

 

 

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