Z-Wave Multi Channel Basics zwave多功能复合设备实现


Z-Wave Multi Channel Basics

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Z-Wave可以应用在很多监控和控制应用场景中。Sensor可以发送数据给网关,墙上的开关也可以直接报告“按钮被按下”的事件给控制器(例如遥控器)。在协议中,对不同的应用进行分类,每个应用场景对应一种application;例如门锁,红外人体感应器,温度计等等;协议认为Z-Wave node就是一个通过Z-Wave无线电波进行通讯的盒子,这个盒子里面可以包括很多种不同的功能;

为了便于通讯管理,一个网络中的每个ZWAVE node对应一个node id;然后一个ZWAVE node中的不同application对应不同Multi Channel Endpoint; 类似于网络通讯中一台电脑中的不同应用;每个电脑对应一个IP地址,然后电脑中的应用通过端口进行识别。

整个ZWAVE node就是一个Root Device,每个application对应一个唯一的Multi Channel Endpoint;

在通讯数据的封装(Multi Channel Encapsulation)上, Multi ChannelEncapsulation允许一个节点在发送数据时指source End Point以及 Destination End Point;更进一步Destination End Point可以是一个多播掩码,通过这种多播掩码方法,最多可以在一个命令中指定7个目的End Point;

如果一个设备不需要联动控制其他设备功能(actuator functionality,例如温度传感器达到一定温度,发送命令自动联动控制某个电风扇的开关,或者空调的开关),它就没有必要构造成Multi Channel Endpoint。

 

具有不同类型传感器的一个多传感器设备。另外一个例子是遥控器,它通过Lifeline association group.发送Central Scene Notifications给中央网关;遥控器可能会通告其他的association group,每个push button对应一个联动控制器功能。

 

如果一个设备中有个多个相同类型的传感器,则通过End Point来区别它们。控制器(controller,例如zwave网关)通过AGI(Association Group Information)来确定这些传感器的特性,例如 Indoor temperature。

 

 

上图中nodeid为7的是一个具有多个传感器的设备。7.1是其中的一个传感器;7.2是另外一个传感器;网关的nodeid是1; 其中root device发送Tamper Alarm(防拆告警)给网关;7.1和7.2分别发送各自的温度数据给网关。

 

上图中墙上开关(node id为5)有多个button,每个button对应不同的End Point;不同的button可以控制另外一个插座(node id为7)上的不同插孔。例如5.1这个button用来控制7.2这个插孔;

 

 

上图中墙上开关没有实现multi End Points;所以无法实现不同的button控制另外一个插线板设备上不同的插孔的功能。但是这个墙上开关仍然可以支持multi End Points通讯,如上图所示,它可以单独控制插线板设备上不同的插孔;

 

两个root device之间不进行Multi Channel Encapsulation;

 

在以前的应用中,通常一个设备上只有单一的一个功能;这种简单设备上的功能(例如电池电量,光控制等)都是通过NodeId来进行访问控制的,不需要涉及到End Point。

在ZWAVE协议中,定义单一功能设备上的具体功能位于root device上,而Multi Channel设备的具体应用功能都位于End point上,而不位于root device上。

 

为了向后兼容,Multi Channel设备需要让Root device在AGI中通告该设备的所有功能。


上图中node id为7的设备是一个复合传感器,包括温度传感器和湿度传感器。复合传感器的根设备可以镜像两个传感器端点的功能,但是这两个End point应该是不同类型的,因为如果类型相同,则接收设备无法分清两个报告的,例如两个上报的都是温度,但是相差很大,则因为逻辑上来说接收者无法知道他们来自不同的sensor,所以很容易造成错误。

 

类似的,插线板可以将来node id为5的控制命令分发到3个不同的插孔(End point)上。

 

多信道多播特性可以用于发送一个控制命令给所有的7个End point,或者可以向每个单独的端点发送命令。 设置以及获取命令都可以使用该特性。

 

为了向后兼容,multi channel设备在展示给用户时,可能需要隐藏root device;如下图,一个支持multi channel的有三个插孔的电源插线板,在展示时,表现为3个独立的插线板。

 

如果类似是电量,水,气计量等这种涉及到累积计量应用的话,可以将多个Multi End points聚合成一个来使用。不过聚合不能用于控制的场景上。

 

 

如下图,通过聚合电源插线板设备上报一个总的电量给网关;

 

Rootdevice通告它是否支持Multi Channel Command Class来告知其他人它是否存在Multi Channel End Points。网关设备是不实现End point的,不过网关可以和End point进行通讯,网关不需要通告它支持Multi Channel Command Class;

 

网关可以查询设备的可用端点。下图中node id为7的电源板告知它又三个单独的端点实现应用功能, 此外还有一个聚合端点。

 

然后网关可以查询每个端点支持的命令类。

 

网关还可以查询,聚合节点包括有哪些成员。

如下图所示,node id为7的插线板上报给网关它的聚合包括1,2,3几个end point。

 

 

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