जेड वेव

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Z-Wave
Z-Wave logo.svg
International standard800-900 MHz radio frequency range
Developed byZensys
Introduced1999 (1999)
IndustryHome automation
Physical range100-800 meters;
Z-Wave LR range: 1.6 km+[1]

जेड-वेव तार रहित संचार प्रोटोकॉल है जिसका उपयोग मुख्य रूप से आवासीय और वाणिज्यिक भवन स्वचालन के लिए किया जाता है। यह जाल नेटवर्किंग है जो उपकरण से दूसरे उपकरण तक संचार करने के लिए कम ऊर्जा वाली रेडियो तरंगों का उपयोग करती है,[2] स्मार्ट घरेलू उपकरणों, जैसे स्मार्ट लाइट, सुरक्षा प्रणाली, थर्मोस्टेट, सेंसर, स्मार्ट दरवाजे के ताले और गेराज दरवाजा खोलने वाले के वायरलेस नियंत्रण की अनुमति।[3][4] Z-वेव ब्रांड और प्रौद्योगिकी का स्वामित्व सिलिकॉन लैब्स के पास है। इस तकनीक में शामिल 300 से अधिक कंपनियां जेड-वेव एलायंस के भीतर एकत्रित हैं।

आवासीय, वाणिज्यिक, मल्टीफैमिली आवासीय और भवन बाजारों के उद्देश्य से अन्य प्रोटोकॉल और प्रणालियों की तरह, जेड-वेव सिस्टम को स्मार्ट फोन, टैबलेट या कंप्यूटर से और स्थानीय रूप से स्मार्ट स्पीकर, वायरलेस मुख्य जेब या दीवार पर लगे माध्यम से नियंत्रित किया जा सकता है। जेड-वेव गेटवे या केंद्रीय नियंत्रण उपकरण वाला पैनल जो हब या नियंत्रक दोनों के रूप में कार्य करता है।[3][5] जेड-वेव विभिन्न निर्माताओं के होम कंट्रोल सिस्टम के बीच एप्लिकेशन लेयर इंटरऑपरेबिलिटी प्रदान करता है जो इसके गठबंधन का हिस्सा हैं। इंटरऑपरेबल जेड-वेव उत्पादों की संख्या बढ़ रही है; 2017 में 1,700 से अधिक,[6] 2019 तक 2,600 से अधिक,[7]और 2022 तक 4,000 से अधिक।[8][9]

इतिहास

Z-वेव प्रोटोकॉल को 1999 में कोपेनहेगन स्थित डेनिश कंपनी ज़ेन्सिस द्वारा विकसित किया गया था।[10][11][12] उस वर्ष, ज़ेनसिस ने उपभोक्ता प्रकाश-नियंत्रण प्रणाली पेश की, जो 900 मेगाहर्ट्ज रेंज में बिना लाइसेंस वाले आवृत्ति बैंड पर चिप (एसओसी) होम ऑटोमेशन प्रोटोकॉल पर मालिकाना प्रणाली के रूप में जेड-वेव में विकसित हुई।[13] इसकी 100 सीरीज़ का चिप सेट 2003 में जारी किया गया था, और इसकी 200 सीरीज़ मई 2005 में जारी की गई थी।[3]ZW0201 चिप के साथ कम कीमत पर उच्च प्रदर्शन प्रदान करता है।[14] इसकी 500 श्रृंखला चिप, जिसे ज़ेड-वेव प्लस के नाम से भी जाना जाता है, मार्च 2013 में जारी की गई थी, जिसमें चार गुना मेमोरी, बेहतर वायरलेस रेंज, बेहतर बैटरी जीवन, उन्नत एस 2 सुरक्षा ढांचा और स्मार्टस्टार्ट सेटअप सुविधा थी।[15] इसकी 700 सीरीज़ चिप 2019 में जारी की गई थी, जिसमें पॉइंट-टू-पॉइंट से सीधे 100 मीटर तक या पूरे Z-वेव नेटवर्क में 800 मीटर तक संचार करने की क्षमता, 10 साल तक की विस्तारित बैटरी लाइफ और के साथ आता है S2 और स्मार्टस्टार्ट तकनीक।[8][1] जुलाई 2019 में, Z-वेव प्लस v2 प्रमाणन की घोषणा की गई थी। इसे 700 प्लेटफ़ॉर्म पर निर्मित उपकरणों के लिए डिज़ाइन किया गया है।[8]Z-वेव लॉन्ग रेंज (LR) स्पेसिफिकेशन की घोषणा सितंबर 2020 में की गई थी, जो मानक Z-वेव की वायरलेस रेंज के चार गुना तक नया स्पेसिफिकेशन है।[8]Z-वेव 800 श्रृंखला चिप को 700 श्रृंखला की तुलना में बेहतर सुरक्षा और बैटरी जीवन के साथ 2021 के अंत में जारी किया गया था।[16]

प्रौद्योगिकी ने 2005 के आसपास उत्तरी अमेरिका में लोकप्रियता हासिल करना शुरू किया, जब डैनफॉस, इंगरसोल रैंड और लेविटन सहित पांच कंपनियों ने जेड-वेव को अपनाया।[12]उन्होंने जेड-वेव एलायंस का गठन किया, जिसका उद्देश्य एलायंस में कंपनियों द्वारा सभी प्रमाणित उत्पादों के साथ जेड-वेव तकनीक के उपयोग को बढ़ावा देना है।[11][12]2005 में, बेसेमर वेंचर पार्टनर्स ने ज़ेन्सिस के लिए 16 मिलियन डॉलर के तीसरे सीड राउंड का नेतृत्व किया।[12]मई 2006 में, इंटेल के Z-वेव एलायंस में शामिल होने के कुछ दिनों बाद, इंटेल कैपिटल ने घोषणा की कि वह ज़ेनसिस में निवेश कर रहा है।[14]2008 में, ज़ेनसिस को PANASONIC , सिस्को सिस्टम्स, पलामोन कैपिटल पार्टनर्स और सनस्टोन कैपिटल से निवेश प्राप्त हुआ।[12]

जेड-वेव को दिसंबर 2008 में सिग्मा डिजाइन द्वारा अधिग्रहित किया गया था।[12][17] अधिग्रहण के बाद, फ़्रेमोंट, कैलिफ़ोर्निया में Z-वेव के अमेरिकी मुख्यालय को कैलिफ़ोर्निया के मिलपिटास में सिग्मा के मुख्यालय के साथ विलय कर दिया गया।[12][18] परिवर्तनों के हिस्से के रूप में, जेड-वेव में ट्रेडमार्क हितों को संयुक्त राज्य अमेरिका में सिग्मा डिज़ाइन्स द्वारा बरकरार रखा गया और यूरोप में एओटेक की सहायक कंपनी द्वारा अधिग्रहण किया गया।[19][20] 23 जनवरी, 2018 को, सिग्मा ने घोषणा की कि उसने Z-वेव तकनीक और व्यावसायिक संपत्तियों को सिलिकॉन लैब्स को $240 मिलियन में बेचने की योजना बनाई है।[21] और बिक्री 18 अप्रैल, 2018 को पूरी हुई।[22]

2005 में, बाज़ार में छह उत्पाद थे जो ज़ेड-वेव तकनीक का उपयोग करते थे। 2012 तक, जैसे-जैसे स्मार्ट घर तकनीक तेजी से लोकप्रिय हो रही थी, यू.एस. में Z-वेव तकनीक का उपयोग करने वाले लगभग 600 उत्पाद उपलब्ध थे।[11]जून 2022 तक, 4,000 से अधिक Z-वेव प्रमाणित इंटरऑपरेबल उत्पाद हैं।[7][9]

इंटरऑपरेबिलिटी

एप्लिकेशन स्तर पर Z-वेव की इंटरऑपरेबिलिटी यह सुनिश्चित करती है कि डिवाइस जानकारी साझा कर सकें और सभी Z-वेव हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर को साथ काम करने की अनुमति दे। इसकी वायरलेस मेश नेटवर्किंग तकनीक किसी भी नोड को किसी भी अतिरिक्त नोड को नियंत्रित करते हुए, प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से आसन्न नोड्स से बात करने में सक्षम बनाती है। सीमा के भीतर मौजूद नोड्स दूसरे के साथ सीधे संवाद करते हैं। यदि वे सीमा के भीतर नहीं हैं, तो वे जानकारी तक पहुंचने और आदान-प्रदान करने के लिए किसी अन्य नोड से लिंक कर सकते हैं जो दोनों की सीमा के भीतर है।[4]सितंबर 2016 में, Z-वेव तकनीक के कुछ हिस्सों को सार्वजनिक रूप से उपलब्ध कराया गया था, जब तत्कालीन मालिक सिग्मा डिज़ाइन्स ने Z-वेव की इंटरऑपरेबिलिटी परत का सार्वजनिक संस्करण जारी किया था, जिसमें सॉफ़्टवेयर को Z-वेव की ओपन-सोर्स लाइब्रेरी में जोड़ा गया था।[23]Z-वेव MAC/PHY को अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ द्वारा ITU 9959 रेडियो के रूप में विश्व स्तर पर मानकीकृत किया गया है।[24] ओपन-सोर्स उपलब्धता सॉफ्टवेयर डेवलपर्स को कम प्रतिबंधों के साथ जेड-वेव को उपकरणों में एकीकृत करने की अनुमति देती है। Z-वेव की S2 सुरक्षा, IP नेटवर्क पर Z-वेव सिग्नलों के परिवहन के लिए Z/IP और Z-वेव मिडलवेयर 2016 तक सभी खुले स्रोत हैं।[23] 2020 में, Z-वेव एलायंस ने ओपन-सोर्स डेवलपमेंट में एप्लिकेशन को जोड़ते हुए, Z-वेव विनिर्देश की पुष्टि की। एलायंस टेक्निकल वर्किंग ग्रुप जेड-वेव विनिर्देश विकास का प्रबंधन करता है और जेड-वेव अनुरूप उत्पादों के लिए मानक कार्यान्वयन की लाइब्रेरी बनाए रखता है।[25]

मानक और जेड-वेव एलायंस

2005 में स्थापित और 2020 में गैर-लाभकारी संस्था के रूप में फिर से शामिल, जेड-वेव एलायंस सदस्य-संचालित मानक विकास संगठन है जो बाजार विकास, तकनीकी जेड-वेव विनिर्देश और डिवाइस प्रमाणन और जेड-वेव प्रौद्योगिकी पर शिक्षा के लिए समर्पित है। ज़ेड-वेव एलायंस आवासीय और वाणिज्यिक कनेक्टेड प्रौद्योगिकी बाजार में 300 से अधिक कंपनियों का संघ है। Z-वेव एलायंस उपकरणों को उन मानकों के अनुसार प्रमाणित करता है जो Z-वेव उपकरणों की सभी पीढ़ियों के बीच पूर्ण बैकवर्ड संगतता के साथ इंटरऑपरेबिलिटी की गारंटी देते हैं। इन मानकों में विश्वसनीयता, रेंज, बिजली की खपत और डिवाइस इंटरऑपरेबिलिटी के विनिर्देश शामिल हैं।[5][11][26][27]

अक्टूबर 2013 में, Z-वेव प्लस नामक नए प्रोटोकॉल और इंटरऑपरेबिलिटी प्रमाणन कार्यक्रम की घोषणा की गई थी, जो चिप (SoC) पर 500 श्रृंखला प्रणाली के लिए आवश्यक नई सुविधाओं और उच्च इंटरऑपरेबिलिटी मानकों पर आधारित था, और इसमें कुछ विशेषताएं भी शामिल थीं। 300/400 श्रृंखला एसओसी के लिए 2012 से उपलब्ध है।[28] फरवरी 2014 में, पहला उत्पाद Z-वेव प्लस द्वारा प्रमाणित किया गया था।[29] 2016 में, एलायंस ने इंस्टॉलरों, इंटीग्रेटर्स और डीलरों को उनके आवासीय और वाणिज्यिक नौकरियों में जेड-वेव नेटवर्क और उपकरणों को तैनात करने के लिए उपकरण देने के लिए जेड-वेव प्रमाणित इंस्टॉलर प्रशिक्षण कार्यक्रम शुरू किया। उस वर्ष, एलायंस ने Z-वेव सर्टिफाइड इंस्टालर टूलकिट (Z-CIT) की घोषणा की, जो डायग्नोस्टिक्स और समस्या निवारण उपकरण है जिसका उपयोग नेटवर्क और डिवाइस सेटअप के दौरान किया जा सकता है और रिमोट डायग्नोस्टिक्स टूल के रूप में भी कार्य कर सकता है।[30]

Z-वेव लॉन्ग रेंज (LR) की घोषणा सितंबर 2020 में की गई थी, जो नियमित Z-वेव सिग्नल की तुलना में बढ़ी हुई रेंज के साथ नया विनिर्देश है। LR विनिर्देश को Z-वेव प्लस v2 प्रमाणन के तहत प्रबंधित और प्रमाणित किया जाता है।[8]15 मार्च, 2022 को, जेड-वेव एलायंस ने घोषणा की कि इकोलिंक, सुरक्षा और होम ऑटोमेशन ब्रांड, इकोलिंक 700 सीरीज गैराज डोर कंट्रोलर के साथ जेड-वेव एलआर प्रमाणीकरण पूरा करने वाला पहला था।[31] Z-वेव एलायंस Z-वेव प्रमाणन कार्यक्रम का रखरखाव करता है। ज़ेड-वेव प्रमाणन के दो घटक हैं: तकनीकी प्रमाणन और बाज़ार प्रमाणन।[32]

दिसंबर 2019 में, Z-वेव ने Z-वेव सोर्स कोड प्रोजेक्ट की घोषणा की, जिसमें वह नए स्थापित ओएस वर्क ग्रुप की देखरेख में सदस्यों को मानक की उन्नति में योगदान देने के लिए अपने प्लेटफॉर्म पर सोर्स कोड जारी करेगा। . यह परियोजना GitHub पर गठबंधन सदस्यों के लिए उपलब्ध है।[33][34] दिसंबर 2019 में, Z-वेव एलायंस ने घोषणा की कि Z-वेव विनिर्देश अनुसमर्थित, बहु-स्रोत वायरलेस मानक बन जाएगा। इसमें ITU.G9959 PHY/MAC रेडियो विनिर्देश, एप्लिकेशन परत, नेटवर्क परत और होस्ट-डिवाइस संचार प्रोटोकॉल शामिल हैं। एकल-स्रोत विनिर्देश होने के बजाय, यह Z-वेव एलायंस के सामूहिक कार्य समूह के सदस्यों द्वारा विकसित बहु-स्रोत, वायरलेस स्मार्ट होम मानक बन जाएगा।[35] प्रमाणन कार्यक्रम का प्रबंधन जारी रखते हुए जेड-वेव एलायंस मानक विकास संगठन (एसडीओ) बन जाएगा।[36] अगस्त 2020 में, जेड-वेव एलायंस आधिकारिक तौर पर स्वतंत्र गैर-लाभकारी मानक विकास संगठन के रूप में शामिल हो गया, जिसमें इसकी नई एसडीओ संरचना के तहत सात संस्थापक सदस्य थे: अलार्म.कॉम, अस्सा एब्लोय, लीडरसन, रिंग (कंपनी), सिलिकॉन लैब्स, स्ट्रैटआईएस, और Qolsys. एसडीओ के तहत, नए सदस्यता स्तर, कार्यसमूह और समितियां हैं, जिनमें सुविधाओं के लिए विशिष्ट तकनीकी कार्य समूह, और प्रमाणन, सुरक्षा और विपणन समूह शामिल हैं।[37]

तकनीकी विशेषताएँ

रेडियो फ्रीक्वेंसी

Z-वेव को 100kbit/s तक की डेटा दरों पर छोटे डेटा पैकेटों का विश्वसनीय, कम-विलंबता ट्रांसमिशन प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।[38] और नियंत्रण और सेंसर अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है,[39]वाई-फ़ाई और अन्य IEEE 802.11-आधारित वायरलेस LAN सिस्टम के विपरीत, जो मुख्य रूप से उच्च डेटा दरों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। दो नोड्स के बीच संचार दूरी बाहर की दृष्टि रेखा 200 मीटर और घर के अंदर दृष्टि रेखा 50 मीटर है।[40] और नोड्स के बीच चार बार तक संदेश भेजने की क्षमता के साथ, यह अधिकांश आवासीय घरों के लिए पर्याप्त कवरेज देता है। मॉडुलन मैनचेस्टर कोड के साथ आवृत्ति पारी कुंजीयन (एफएसके) है,[39] और अन्य समर्थित मॉड्यूलेशन योजनाओं में GFSK और DSSS-OQPSK शामिल हैं।[41]

ज़ेड-वेव भाग 15 बिना लाइसेंस वाले औद्योगिक, वैज्ञानिक और चिकित्सा (आईएसएम बैंड) बैंड का उपयोग करता है,[42] विश्व स्तर पर विभिन्न आवृत्तियों पर काम कर रहा है। उदाहरण के लिए, यूरोप में यह 868-869 मेगाहर्ट्ज बैंड पर काम करता है जबकि उत्तरी अमेरिका में बैंड 908-916 मेगाहर्ट्ज तक होता है जब जेड-वेव जाल नेटवर्क के रूप में काम कर रहा है और 912-920 मेगाहर्ट्ज जब जेड-वेव स्टार के साथ काम कर रहा है जेड-वेव एलआर मोड में टोपोलॉजी।[43][4]ज़ेड-वेव का मेश नेटवर्क बैंड कुछ ताररहित टेलीफोन और अन्य उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरणों के साथ प्रतिस्पर्धा करता है, लेकिन वाई-फाई, ब्लूटूथ और भीड़भाड़ वाले अन्य सिस्टमों में हस्तक्षेप से बचाता है। 2.4 GHz बैंड।[5]निचली परतें, MAC और PHY, ITU-T G.9959 द्वारा वर्णित हैं और पूरी तरह से पीछे की ओर संगत हैं। 2012 में, इंटरनेशनल टेलीकम्युनिकेशन यूनियन (ITU) ने 1 GHz से कम के वायरलेस उपकरणों के लिए अपने G.9959 मानक में Z-वेव PHY और MAC परतों को विकल्प के रूप में शामिल किया। डेटा दरों में 9600 बिट/एस और 40 केबीटी/एस शामिल हैं, आउटपुट पावर 1 मेगावाट या 0 डीबीएम पर है।[4]

Z-वेव को दुनिया के विभिन्न हिस्सों में निम्नलिखित आवृत्ति बैंड के साथ उपयोग की जाने वाली आवृत्तियों के लिए जारी किया गया है:[44][43]

Frequency in MHz Used in
865.2 India
868.4 China, South Africa
868.4, 869.85 Armenia, Bahrain, CEPT Countries (Europe and other countries in region), Egypt, French Guiana, Georgia, Iraq, Jordan, Kazakhstan, Kuwait, Lebanon, Libya, Nigeria, Oman, Philippines, Qatar, Saudi Arabia, South Africa, Turkmenistan, UAE, United Kingdom, Uzbekistan, Yemen
869 Russia
908.4, 916 Argentina, the Bahamas, Barbados, Bermuda, Bolivia, British Virgin Islands, Canada, Cayman Islands, Colombia, Guatemala, Haiti, Honduras, Jamaica, Maldives, Mauritius, Mexico, Moldova, Morocco, Nicaragua, Panama, St Kitts & Nevis, Suriname, Trinidad & Tobago, Turks & Caicos Islands, Uruguay, USA
916 Israel
919.8, 921.4 Australia, Brazil, Chile, Dominican Republic, Ecuador, El Salvador, Indonesia, Malaysia, New Zealand, Paraguay, Peru, Uruguay, Venezuela, Vietnam
920.9, 921.7, 923.1 Macau, Singapore, South Korea, Taiwan, Thailand
922.5, 923.9, 926.3 Costa Rica, Japan

नेटवर्क सेटअप, टोपोलॉजी और रूटिंग

पारंपरिक हब-एंड-स्पोक नेटवर्क में केंद्रीय हब या एक्सेस प्वाइंट शामिल होता है जिससे सभी डिवाइस जुड़े होते हैं, जैसे राउटर से कनेक्ट होने वाला वायरलेस डिवाइस। Z-वेव डिवाइस जाल नेटवर्क बनाते हैं, जहां डिवाइस सेंट्रल हब के अलावा दूसरे के साथ संचार कर सकते हैं। मेश नेटवर्क के फायदों में अधिक रेंज और अनुकूलता और मजबूत नेटवर्क शामिल है।[45]

जेड-वेव एलआर डिवाइस स्टार नेटवर्क टोपोलॉजी पर काम करते हैं जो केंद्रीय बिंदु पर हब की सुविधा देता है और फिर जाल नेटवर्क की तरह, नोड से नोड तक सिग्नल भेजने के बजाय, जब तक कि इच्छित गंतव्य पूरा नहीं हो जाता है, तब तक प्रत्येक डिवाइस से सीधा कनेक्शन स्थापित करता है। स्टार नेटवर्क और मेश नेटवर्क के बीच मुख्य अंतर सीधा हब-टू-डिवाइस कनेक्शन है। Z-वेव LR और पारंपरिक Z-वेव नोड दोनों ही नेटवर्क में सह-अस्तित्व में रह सकते हैं।[41]

सबसे सरल नेटवर्क एकल नियंत्रणीय उपकरण और प्राथमिक नियंत्रक है। उपकरण मध्यवर्ती नोड्स का उपयोग करके सक्रिय रूप से चारों ओर घूमने और घरेलू बाधाओं या रेडियो मृत स्थानों को रोकने के लिए दूसरे से संचार कर सकते हैं जो घर के मल्टीपाथ प्रसार वातावरण में हो सकते हैं।[39]नोड ए से नोड सी तक संदेश सफलतापूर्वक वितरित किया जा सकता है, भले ही दो नोड सीमा के भीतर न हों, बशर्ते कि तीसरा नोड बी नोड ए और सी के साथ संचार कर सके। यदि पसंदीदा मार्ग अनुपलब्ध है, तो संदेश प्रवर्तक अन्य मार्गों का प्रयास करेगा। जब तक C नोड के लिए कोई पथ नहीं मिल जाता। इसलिए, Z-वेव नेटवर्क इकाई की रेडियो रेंज की तुलना में बहुत अधिक दूर तक फैल सकता है; हालाँकि, इनमें से कई हॉप्स के साथ नियंत्रण कमांड और वांछित परिणाम के बीच थोड़ी देरी हो सकती है।[46]

अतिरिक्त उपकरणों को किसी भी समय जोड़ा जा सकता है, जैसे कि पारंपरिक हाथ से पकड़े जाने वाले नियंत्रक, कुंजी-फ़ोब नियंत्रक, दीवार-स्विच नियंत्रक और ज़ेड-वेव नेटवर्क के प्रबंधन और नियंत्रण के लिए डिज़ाइन किए गए पीसी अनुप्रयोगों सहित माध्यमिक नियंत्रक। Z-वेव नेटवर्क में अधिकतम 232 डिवाइस, या Z-वेव LR के साथ एकल स्मार्ट-होम नेटवर्क पर 4,000 नोड्स तक शामिल हो सकते हैं। यदि अधिक उपकरणों की आवश्यकता होती है तो दोनों ब्रिजिंग (नेटवर्किंग) नेटवर्क के विकल्प की अनुमति देते हैं।[4]

किसी डिवाइस को Z-वेव के माध्यम से नियंत्रित करने से पहले उसे Z-वेव नेटवर्क में शामिल किया जाना चाहिए। यह प्रक्रिया (जोड़ना और जोड़ना के रूप में भी जानी जाती है) आमतौर पर नियंत्रक और नेटवर्क में जोड़े जा रहे डिवाइस पर बटनों के अनुक्रम को दबाकर हासिल की जाती है। इस क्रम को केवल बार निष्पादित करने की आवश्यकता होती है, जिसके बाद डिवाइस को हमेशा नियंत्रक द्वारा पहचाना जाता है। उपकरणों को समान प्रक्रिया द्वारा Z-वेव नेटवर्क से हटाया जा सकता है। नियंत्रक समावेशन प्रक्रिया के दौरान उपकरणों के बीच सिग्नल की ताकत सीखता है और मार्गों की गणना करते समय इस जानकारी का उपयोग करेगा। ऐसी स्थिति में जब उपकरणों को स्थानांतरित कर दिया गया है और पहले से संग्रहीत सिग्नल की शक्ति गलत है, तो नियंत्रक या अधिक एक्सप्लोर फ्रेम के माध्यम से नया रूट रिज़ॉल्यूशन जारी कर सकता है।

प्रत्येक Z-वेव नेटवर्क को नेटवर्क आईडी द्वारा पहचाना जाता है, और प्रत्येक डिवाइस को नोड आईडी द्वारा पहचाना जाता है। नेटवर्क आईडी (जिसे होम आईडी भी कहा जाता है) तार्किक जेड-वेव नेटवर्क से संबंधित सभी नोड्स की सामान्य पहचान है। नेटवर्क आईडी की लंबाई 4 बाइट्स (32 बिट्स) होती है और जब डिवाइस को नेटवर्क में शामिल किया जाता है, तो इसे प्राथमिक नियंत्रक द्वारा प्रत्येक डिवाइस को सौंपा जाता है। विभिन्न नेटवर्क आईडी वाले नोड दूसरे के साथ संचार नहीं कर सकते हैं। नोड आईडी नेटवर्क में एकल नोड का पता है। नोड आईडी की लंबाई 1 बाइट (8 बिट) है और यह अपने नेटवर्क में अद्वितीय होनी चाहिए।[47]

ज़ेड-वेव चिप को बैटरी चालित उपकरणों के लिए अनुकूलित किया गया है, और अधिकांश समय कम ऊर्जा की खपत करने के लिए पावर सेविंग मोड में रहता है, केवल अपना कार्य करने के लिए जागता है।[13]ज़ेड-वेव मेश नेटवर्क के साथ, घर का प्रत्येक उपकरण घर के चारों ओर वायरलेस सिग्नल भेजता है, जिसके परिणामस्वरूप बिजली की खपत कम होती है, जिससे उपकरण बैटरी बदलने की आवश्यकता के बिना वर्षों तक काम कर सकते हैं।[23]Z-वेव इकाइयों के लिए अनचाहे संदेशों को रूट करने में सक्षम होने के लिए, वे स्लीप मोड में नहीं हो सकते। इसलिए, बैटरी चालित उपकरणों को पुनरावर्तक इकाइयों के रूप में डिज़ाइन नहीं किया गया है। मोबाइल डिवाइस, जैसे रिमोट कंट्रोल, को भी बाहर रखा गया है क्योंकि Z-वेव मानता है कि नेटवर्क में सभी पुनरावर्तक सक्षम डिवाइस अपनी मूल ज्ञात स्थिति में रहते हैं।

सुरक्षा

Z-वेव मालिकाना डिज़ाइन पर आधारित है, जिसे इसके प्राथमिक चिप विक्रेता के रूप में सिग्मा डिज़ाइन्स द्वारा समर्थित किया गया है, लेकिन Z-वेव व्यवसाय इकाई को 2018 में सिलिकॉन लैब्स द्वारा अधिग्रहित किया गया था।[22][4][48] दिसंबर 2019 में, सिलिकॉन लैब्स ने घोषणा की कि वह Z-वेव एलायंस द्वारा प्रमाणित होने के लिए विकास के लिए खुले वायरलेस मानक के रूप में Z-वेव विनिर्देश जारी करेगा।[36]

एईएस-एन्क्रिप्टेड ज़ेड-वेव दरवाज़ा ताले में प्रारंभिक भेद्यता उजागर हुई थी जिसका उपयोग एन्क्रिप्शन कुंजियों के ज्ञान के बिना दरवाज़ों को अनलॉक करने के लिए दूर से किया जा सकता था, और बदली हुई कुंजियों के कारण, बाद के नेटवर्क संदेशों, जैसे कि दरवाज़ा खुला है, को अनदेखा कर दिया जाएगा। नेटवर्क के स्थापित नियंत्रक द्वारा. भेद्यता Z-वेव प्रोटोकॉल विनिर्देश में किसी दोष के कारण नहीं थी, बल्कि डोर-लॉक निर्माता द्वारा कार्यान्वयन त्रुटि थी।[49]

17 नवंबर 2016 को, Z-वेव एलायंस ने 2 अप्रैल, 2017 तक Z-वेव प्रमाणन प्राप्त करने वाले उपकरणों के लिए मजबूत सुरक्षा मानकों की घोषणा की। सुरक्षा 2 (या S2) के रूप में जाना जाता है, यह स्मार्ट घरेलू उपकरणों, गेटवे और हब के लिए उन्नत सुरक्षा प्रदान करता है। .[27][50] यह नोड्स के बीच ट्रांसमिशन के लिए एन्क्रिप्शन मानकों को बढ़ावा देता है, और प्रत्येक डिवाइस पर अद्वितीय पिन या क्यूआर कोड के साथ प्रत्येक डिवाइस के लिए नई युग्मन प्रक्रियाओं को अनिवार्य करता है। प्रमाणीकरण की नई परत का उद्देश्य हैकर्स को असुरक्षित या खराब-सुरक्षित डिवाइसों पर नियंत्रण लेने से रोकना है।[51][52] जेड-वेव एलायंस के अनुसार, नया सुरक्षा मानक स्मार्ट घरेलू उपकरणों और नियंत्रकों, गेटवे और हब के लिए बाजार में उपलब्ध सबसे उन्नत सुरक्षा है।[53] 2021 के अंत में जारी 800 श्रृंखला चिप, मानक S2 सुरक्षा क्षमताओं के साथ-साथ सिलिकॉन लैब्स सिक्योर वॉल्ट तकनीक का समर्थन करना जारी रखती है, जो पीएसए प्रमाणन स्तर 3 सुरक्षा के साथ वायरलेस उपकरणों को सक्षम करती है।[54]

2022 में, शोधकर्ताओं ने 700 श्रृंखला तक के Z-वेव चिपसेट में कई कमजोरियां प्रकाशित कीं,[55] ओपन-सोर्स प्रोटोकॉल-विशिष्ट फ़ज़र पर आधारित।[56] परिणामस्वरूप, चिपसेट और डिवाइस के आधार पर, ज़ेड-वेव रेडियो रेंज के भीतर हमलावर सेवा से इनकार कर सकता है, डिवाइस को क्रैश कर सकता है, बैटरी ख़त्म कर सकता है, ट्रैफ़िक को रोक सकता है, निरीक्षण कर सकता है और फिर से चला सकता है, और कमजोर डिवाइस को नियंत्रित कर सकता है। संबंधित सीवीई (सीवीई-2020-9057, सीवीई-2020-9058, सीवीई-2020-9059, सीवीई-2020-9060, सीवीई-2020-9061, सीवीई-2020-10137) सीईआरटी द्वारा प्रकाशित किए गए थे। [57] 100, 200, 300 श्रृंखला चिपसेट वाले Z-वेव उपकरणों को कमजोरियों को ठीक करने के लिए अद्यतन नहीं किया जा सकता है। 500 और 700 चिपसेट श्रृंखला वाले उपकरणों के लिए फर्मवेयर अपडेट के माध्यम से उन कमजोरियों को कम किया जा सकता है।[58]

हार्डवेयर

Z-वेव नोड्स के लिए चिप ZW0500 है, जो 32 मेगाहर्ट्ज की आंतरिक सिस्टम घड़ी के साथ इंटेल MCS-51 microcontroller के आसपास बनाई गई है। चिप के आरएफ भाग में सॉफ़्टवेयर चयन योग्य आवृत्ति के लिए GFSK ट्रांसीवर होता है। 2.2-3.6 वोल्ट की बिजली आपूर्ति के साथ, यह ट्रांसमिट मोड में 23mA की खपत करता है।[39]इसकी विशेषताओं में AES-128 एन्क्रिप्शन, 100kbit/s वायरलेस चैनल, कई चैनलों पर समवर्ती सुनना और USB VCP समर्थन शामिल हैं।[59]

8 जनवरी, 2018 को उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स शो में, सिग्मा डिज़ाइन्स ने अपना Z-वेव 700 प्लेटफ़ॉर्म पेश किया।[60] 700 सीरीज़ चिप 2019 में जारी की गई थी।[8]यह स्मार्ट घरेलू उपकरणों की नई श्रेणी को सक्षम बनाता है जिसका उपयोग 300 फीट तक की रेंज के साथ बाहर किया जा सकता है, और जो दशक तक सिक्का-सेल बैटरी पर काम कर सकता है। हालाँकि 700 श्रृंखला 32-बिट एआरएम कॉर्टेक्स SoC का उपयोग करती है, यह अन्य सभी Z-वेव उपकरणों के साथ पिछड़ा संगत बनी हुई है।[60]इसमें उन्नत S2 सुरक्षा ढांचे के साथ-साथ स्मार्टस्टार्ट सेटअप सुविधा भी शामिल है।[8]जुलाई 2019 में, Z-वेव एलायंस ने Z-वेव प्लस v2 प्रमाणन की घोषणा की, जो 700 प्लेटफॉर्म पर निर्मित उपकरणों के लिए, मजबूत इंटरऑपरेबिलिटी और सुरक्षा और आसान इंस्टॉलेशन प्रक्रिया के लिए डिज़ाइन किया गया है।[8]

Z-वेव लॉन्ग रेंज (LR) की घोषणा सितंबर 2020 में की गई थी, जो नियमित Z-वेव सिग्नल की तुलना में बेहतर रेंज के साथ नया विनिर्देश है।[8]विनिर्देश 30 डीबीएम की अधिकतम आउटपुट पावर का समर्थन करता है, जिसका उपयोग ट्रांसमिशन रेंज को कई मील तक बढ़ाने के लिए किया जा सकता है। परीक्षण में, Z-वेव LR में +14-डीबीएम आउटपुट पावर का उपयोग करते हुए 1-मील (1.6 किमी) की सीधी दृष्टि रेखा की संचरण दूरी थी।[61] Z-वेव LR, Z-वेव प्रोटोकॉल के अलावा अतिरिक्त 100-kb/s DSSS OQPSK मॉड्यूलेशन है। मॉड्यूलेशन को चौथे चैनल के रूप में माना जाता है, जो गेटवे को मौजूदा जेड-वेव चैनल स्कैनिंग में एलआर नोड्स जोड़ने की अनुमति देता है। Z-वेव LR एकल स्मार्ट-होम नेटवर्क पर स्केलेबिलिटी को 4,000 नोड्स तक बढ़ाता है, जो Z-वेव की तुलना में 20 गुना अधिक है।[61]जेड-वेव एलआर कम बिजली पर काम करता है ताकि सेंसर सिक्का सेल पर 10 साल तक चल सके। यह अन्य Z-वेव उपकरणों के साथ बैकवर्ड संगत और इंटरऑपरेबल है।[8]

दिसंबर 2021 में, सिलिकॉन लैब्स ने Z-वेव स्मार्ट होम और ऑटोमेशन इकोसिस्टम के लिए Z-वेव 800 सिस्टम-ऑन-चिप्स और मॉड्यूल की उपलब्धता की घोषणा की। इसे 700 श्रृंखला की तुलना में बेहतर बैटरी जीवन के साथ, इंटरनेट ऑफ थिंग्स उपकरणों के लिए सुरक्षित, अल्ट्रा-लो पावर और वायरलेस के रूप में वर्णित किया गया है।[62]

अन्य प्रोटोकॉल से तुलना

स्मार्ट होम वायरलेस नेटवर्किंग के लिए, कई प्रौद्योगिकियाँ साथ काम कर रही हैं। Z-वेव कम बिजली, लंबी दूरी, कम आरएफ हस्तक्षेप के अनुप्रयोग-स्तर के लाभों को भुनाने के लिए सब1GHz (कम बैंडविड्थ) बनाम 2.4GHz (उच्च बैंडविड्थ) पर काम करता है। वाईफाई और ब्लूटूथ 2.4GHz बैंडविड्थ पर काम करते हैं जो बहुत अधिक बिजली की खपत करने वाले उपकरणों के बीच बहुत अधिक ट्रैफ़िक का प्रबंधन करता है। अन्य नेटवर्क मानकों में ब्लूटूथ LE और थ्रेड (नेटवर्क प्रोटोकॉल) शामिल हैं। Z-Wave में Zigbee की तुलना में बेहतर इंटरऑपरेबिलिटी है, लेकिन ZigBee में तेज़ डेटा ट्रांसमिशन दर है। थ्रेड और ज़िग्बी 2.4 गीगाहर्ट्ज़ की व्यस्त वाई-फ़ाई मानक आवृत्ति पर काम करते हैं, जबकि ज़ेड-वेव 1 गीगाहर्ट्ज़ से नीचे काम करता है, जिससे शोर और भीड़ कम हो गई है, और बड़ा कवरेज क्षेत्र है। ये तीनों जाल नेटवर्क हैं।[63][64] Z-वेव MAC/PHY को अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ द्वारा ITU 9959 रेडियो के रूप में विश्व स्तर पर मानकीकृत किया गया है, और Z-वेव इंटरऑपरेबिलिटी, सिक्योरिटी (S2), मिडलवेयर और Z-वेव ओवर IP विनिर्देशों को 2016 में सार्वजनिक डोमेन में जारी किया गया था। और Z-वेव विकास के लिए पूर्णतः प्रमाणित ओपन-सोर्स प्रोटोकॉल बन गया है।[64] OpenZWave लाइब्रेरी है, जो C++ में लिखी गई है और विभिन्न भाषाओं और प्रोटोकॉल को इंटरफ़ेस करने के लिए रैपर्स और सपोर्टिंग प्रोजेक्ट्स है, जो किसी को भी Z-वेव प्रोटोकॉल के गहन ज्ञान की आवश्यकता के बिना, Z-वेव नेटवर्क पर उपकरणों को नियंत्रित करने के लिए एप्लिकेशन बनाने की अनुमति देता है। . यह सॉफ़्टवेयर वर्तमान में उन एप्लिकेशन डेवलपर्स के लिए लक्षित है जो अपने एप्लिकेशन में Z-वेव कार्यक्षमता को शामिल करना चाहते हैं।[65] 17 नवंबर, 2022 से OpenZWave का सक्रिय रूप से रखरखाव नहीं किया जा रहा है।[66] मामला (कनेक्टिविटी प्रोटोकॉल) , जिसे कनेक्टिविटी मानक गठबंधन द्वारा सामने लाया गया और 19 दिसंबर, 2019 को स्थापित किया गया, का उद्देश्य डिवाइस संचार को एकीकृत करना है ताकि कनेक्टेड डिवाइस वायरलेस प्रौद्योगिकियों और स्मार्ट होम इकोसिस्टम दोनों में साथ काम करें। ज़ेड-वेव नेटवर्क में गेटवे स्तर पर आईपी होता है, जो मैटर से क्लाउड कनेक्टिविटी को सक्षम बनाता है। वे स्थानीय नेटवर्क स्तर पर भी साथ काम कर सकते हैं।[67]

यह भी देखें

  • ब्लूटूथ एलई
  • मामला (कनेक्टिविटी प्रोटोकॉल)
  • थ्रेड (नेटवर्क प्रोटोकॉल)
  • वाईफ़ाई
  • ज़िग्बी

संदर्भ

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बाहरी संबंध

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