Z-Wave

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Z-Wave는 주로 가정용 자동화에 사용되는 무선 통신 프로토콜이다. 보안 시스템, 온도 조절 장치, 창문, 자물쇠, 수영장 및 차고문의 개폐와 같은 주거용 기기[1] 및 기타 장치의 무선 제어가 가능하도록 저에너지 전파를 사용하는 메쉬 네트워크이다.[2][3] 가정 및 사무 자동화 시장을 겨냥한 다른 프로토콜 및 시스템과 마찬가지로 Z-Wave 자동화 시스템은 인터넷을 통해 무선 열쇠고리, 벽걸이 키패드 또는 스마트 폰, 태블릿 또는 컴퓨터, Z-Wave 게이트웨이 또는 허브 컨트롤러와 포털 역할을하는 중앙 제어 장치를 외부에 연결할 수 있다.[2][4] 얼라이언스의 일부인 여러 제조업체의 가정용 제어 시스템 간의 상호 운용성을 제공한다. 2017 년 5 월 현재, 1,700 개 이상의 상호 운용 가능한 Z-Wave 제품이 있다.[5]

역사[편집]

Z-Wave 프로토콜은 2001 년 코펜하겐에 본사를 둔 덴마크 회사 Zensys에 의해 개발되었다.[6][7] 그 해 Zensys는 900MHz 범위의 비허가 주파수 대역에서 독점적 시스템 온 칩(SoC) 홈 오토메이션 프로토콜인 Z-Wave로 진화한 소비자 조명 제어 시스템을 발표했다.[8] 100 시리즈 칩셋은 2003년에 출시되었으며, 200 시리즈는 저렴한 비용으로 고성능을 제공하는 ZW0201 칩과 함께 2005년 5월에 출시되었다.[2][9] Z-Wave Plus라고도하는 500 시리즈 칩은 2013 년 3 월에 출시되어 메모리가 4 배 증가하고 무선 범위가 개선되며 배터리 수명이 개선되었다.[10] Danfoss, Ingersoll-Rand 및 Leviton Manufacturing을 포함한 5 개의 회사가 Z-Wave를 채택한 2005 년 경에 북미 지역에 기술이 적용되기 시작했다.[7] 그들은 Z-Wave 기술의 사용을 촉진과 얼라이언스의 모든 제품이 상호 운용을 가능하게 하기 위해 Z-Wave 얼라이언스를 구성했다.[6][7]2005 년 Bessemer Venture Partners는 Zensys에 대해 1 천 600 만 달러의 제 3의 시드 라운드를 이끌었다.[7] 2006년 5 월 인텔 캐피탈은 Intel이 Z-Wave Alliance에 합류 한 지 며칠 후 Zensys에 투자하고 있다고 발표했다. 2008 년 Zensys는 파나소닉, 시스코 시스템즈, Palamon Capital Partners 및 Sunstone Capital에서 투자를 받았다.[7]

Z-Wave는 2008 년 12 월 Sigma Designs에 인수되었다.[7][11] 인수 후 캘리포니아 프리 몬트에있는 Z-Wave의 미국 본사가 캘리포니아 주 밀피 타스에있는 시그마 본사와 합병되었다.[7][12]

2005 년에는 6 개의 제품에 Z-Wave 기술이 사용되었다. 2012년까지 스마트 홈 기술이 대중화됨에 따라 미국에서 사용할 수있는 Z-Wave 기술을 사용하는 약 600 개의 제품이 출시되었다. 2017년 5월 현재, Z-Wave 얼라이언스는 1,700 개 이상의 제품을 인증했다.[5]

호환성[편집]

Z-Wave의 상호 운용성 계층은 장치가 정보를 공유하고 모든 Z-Wave 하드웨어 및 소프트웨어가 함께 작동 할 수 있게 한다. 무선 메쉬 네트워킹 기술은 모든 노드가 인접한 노드와 직접 또는 간접적으로 대화하여 추가 노드를 제어 할 수 있게 한다. 범위 내에있는 노드는 서로 직접 통신한다. 범위 내에 있지 않으면 두 노드 범위 내에있는 다른 노드와 연결하여 정보에 접근하고 교환할 수 있다.[3] 2016 년 9 월, Z-Wave 기술의 특정 부분은 Sigma Designs가 Z-Wave의 공개 소스 라이브러리에 추가 된 소프트웨어와 함께 Z-Wave의 상호 운용성 계층의 공개 버전을 발표했을 때 공개되었다. 공개 소스 가용성을 통해 소프트웨어 개발자는 보다 자유롭게 장치에 Z-Wave를 통합할 수 있다. Z-Wave의 S2 보안, IP 네트워크를 통한 Z-Wave 신호 전송을위한 Z/IP 및 Z-Ware 미들웨어는 모두 2016년 현재 오픈 소스이다. [13]

표준 및 Z-Wave 얼라이언스[편집]

Z-Wave 얼라이언스는 Z-Wave 표준에 기반한 무선 홈 컨트롤 제품들을 구축하는 것에 동의하는 160개 이상의 제조사들로 이루어진 컨소시엄으로 2013년 현재 약 700개 이상의 Z-Wave 인증 제품이 출시 되어있다.[4][6][14]

2011년 3월 Sigma Designs는 미츠미(Misumi)를 Z-Wave 무선 라이센스를 받은 두 번째 공급 업체로 발표했다.[15]

2013년 10월 Sigma Designs와 Z-Wave 얼라이언스는 Z-Wave Plus라고 불리는 새로운 프로토콜 및 호환성 인증 프로그램을 발표했는데, 그것은 함께 탑제된 새 기능과 호환성 표준에 기초를 두고 있고 500 시리즈 시스템 온 칩(SoC)을 위해 필요하며 300/400 시리즈 SoC를 위해 2012 년부터 제공되었던 몇 가지 기능을 포함한다.[16] 2014 년 2 월 Z-Wave Plus에 의해 첫 번째 제품이 인증을 받았다.[17] 얼라이언스는 서로 다른 플랫폼에서 작동하는 안전한 메쉬 네트워크를 스마트 홈을 위해 만드는 것을 목표로 한다.

Z-Wave는 450 명 이상의 회원으로 구성된 Z-Wave 얼라이언스의 다양한 제조업체의 장치와 센서를 사용하는 개체간에 안정적인 통신 및 작동을 수행하도록 설계되었다. 얼라이언스의 멤버는 INTERMATIC, Leviton, Techniku, 캐리어, ADT 공사, FAKRO 잉 가솔 랜드, JASCO, LG 유 플러스, NORTEK 보안 및 제어, 시그마 디자인, SmartThings, 하니웰, 보쉬, 벨킨 년 8 월 홈 및 블랙 & 데커를 포함한다.[2][4][13][18][19]

주요 규격[편집]

  • 대역폭: 9,600 bit/s, 40 Kbit/s 또는 100Kbit/s
  • 변조방식: GFSK
  • 거리: 옥외에서 최대 약 100피트(약 30미터)
  • 네트워크 구성 : 최대 232개의 유닛
  • 주파수대역:
    • 호주: 921.4 MHz
    • 브라질: 921.4 MHz
    • 유럽(CEPT 회원국): 868.4 MHz
    • 중국: 868.4 MHz
    • 홍콩: 919.8 MHz
    • 인도: 865.2 MHz
    • 일본: 922-926 MHz (2012년 신규 할당), 951-956 MHz (2015년 말 폐기 예정)
    • 말레이시아: 868.1 MHz
    • 멕시코: 908.4 MHz
    • 뉴질랜드: 921.4 MHz
    • 러시아: 869.0 MHz
    • 싱가포르: 868.4 MHz
    • 남아프리카공화국: 868.4 MHz
    • 아랍에미리트연방(UAE): 868.4 MHz
    • 미국/캐나다: 908.4 MHz
    • 대한민국: 920.9 MHz, 921.7 MHz, 923.1 MHz [20] (국내는 RFID/USN 주파수대역 내에서 20, 24, 31번 채널 사용)

토폴로지 및 라우팅[편집]

Z-Wave는 지능형 매시 네트워크 토폴로지를 사용하고 마스터 노드를 가지지 않는다. 노드 A와 노드 C가 서로 통신할 수 없는 거리에 있을지라도 세 번째 노드인 B를 통해 노드 A에서 노드 C로 메시지를 전송할 수 있다. 그리고 만약 B노드를 사용할 수 없다면 메시지를 전송한 A노드는 C노드에 도달하기 위한 다른 라우팅 경로를 찾을 것이다. 따라서 Z-Wave 네트워크는 단일 유닛의 전송거리보다 더 먼 전송거리를 가질 수 있다...

응용 분야와 상호 운용성[편집]

Z-Wave는 현재 홈오토메이션과 같이 장치를 제어하기 위해 가장 폭넓게 사용되는 RF 기술이다. 저전력, 양방향 RF, 매시 네트워킹 기술과 배터리 대 배터리 지원은 센서와 장치를 제어하는 데 아주 적합하다. 또한 Z-Wave는 주요 경쟁기술인 ZigBee와는 다르게 서로다른 벤더의 제품들과 애플리케이션 레벨에서 상호 운용되며 더 저렴하다. 이와 같은 Z-Wave의 장점으로인해 현재 시장에는 100개 이상의 소비자가 직접 구입해서 사용할 수 있는 서로 다른 벤더의 제품들이 출시 되어 있다.

주요 Z-Wave 인증 제품[편집]

각주[편집]

  1. Harold Stark, "The Ultimate Guide To Building Your Own Smart Home In 2017," Forbes, May 22, 2017.
  2. Oliver Kaven, "Zensys' Z-Wave Technology," PC Magazine, January 8, 2005.
  3. Lou Frenzel, "What's The Difference Between ZigBee And Z-Wave?"Electronic Design, March 29, 2012.
  4. “Smarten up your dumb house with Z-Wave automation”. 《Digital Trends》 (영어). 2016년 3월 12일에 확인함. 
  5. Roger Pink, "ZigBee vs Z-Wave for the IoT," Electronics 360, May 4, 2017.
  6. Amy Westervelt, "Could Smart Homes Keep People Healthy?" Forbes, March 21, 2012.
  7. David Ehrlich, "Sigma Designs Buying Smart Network Chipmaker Zensys," GigaOm, December 18, 2008.
  8. Olivier Hersent, David Boswarthick and Omar Elloumi, The Internet of Things: Key Applications and Protocols, West Sussex: John Wiley & Sons, chapter 8, 2012.
  9. Patrick Mannion, "Intel funds Z-Wave developer Zensys," EE Times, May 1, 2006.
  10. Michael Brown, "Sigma Designs announces next-gen Z-Wave home-control product family," TechHive, March 19, 2013.
  11. “Episode 151 - Discussing Z-Wave with Executive Director Mitch Klein”. 《HomeTech.fm》 (영어). 2017년 3월 7일에 확인함. 
  12. Kevin J. O'Brien, "Home of the Future Still Years Away," New York Times, September 5, 2012.
  13. James Morra, "Z-Wave Specifications Go Open-Source," Electronic Design, September 7, 2016.
  14. Brian X. Chen, "Smartphones Become Life's Remote Control," New York Times, January 11, 2013.
  15. “Sigma Designs Licenses Mitsumi as Second Source for Z-Wave Technology”. 
  16. “Sigma Designs and Z-Wave Alliance Introduce New Z-Wave Plus™ Certification Program - Z-Wave Alliance”. 2013년 10월 22일. 
  17. “Leak Gopher Z-Wave Valve Controller”. 
  18. “Member Companies of the Z-Wave Alliance - Z-Wave Alliance”. 《Z-Wave Alliance》 (영어). 2016년 3월 12일에 확인함. 
  19. Eric Abent, "August Home joins Z-Wave Alliance for Smart Lock Pro," Slash Gear, April 4, 2017.
  20. http://zts.sigmadesigns.com/radio-frequency[깨진 링크(과거 내용 찾기)]

외부 링크[편집]

관련 기술[편집]

  • ZigBee - IEEE 802.15.4에 기반하는 표준 프로토콜로 종종 특정 벤더 의존적인 독점적 장치를 위해 사용된다.
  • Insteon - 무선 브리지 기술을 지원하는 X10에 기반한 전력선 통신 기술