z-波教程-频率，帧，协议，PHY, MAC, z-波安全基础教程
这一页的教程部分涵盖z - wave教程描述基本特性，z-波频段，z-波网络，z-波帧，z-波协议栈，z-波物理层，z-波安全，z-波MAC层等等。Z-wave是一种流行的无线技术物联网(物联网)。
本教程的z-wave基础部分包括以下子主题:
主页PHY层MAC层协议栈安全一致性测试
基于z波技术的设备工作在ISM波段。它是为低带宽数据通信应用开发的，如安全传感器、家庭自动化、警报等。下一节提到z波中使用的频率。欧洲使用868.42 MHz，美国使用908.42MHz。下表1提到了z波技术由于低功耗和低数据速率而广泛应用于物联网的基本特点。z波协议由Sigma Designs公司开发，包括加密。Z-Wave协议栈的开源实现(称为Open -zwave)也可用，但它不支持安全层。z波PHY和MAC层规格在ITU-T G.9959标准中定义。
| 规范 | z - wave的支持 |
|---|---|
| 标准 | ITU-T G.9959 (PHY和MAC) |
| 射频频率范围 | 欧洲为868.42 MHz，美国为908.42 MHz |
| 数据速率 | 9.6、40、100 Kbps |
| 最大的节点 | 232 |
| 体系结构 | 主从模式为mesh模式 |
| MAC层 | CSMA / CA |
| 射频PHY调制 | FSK(适用于9.6kbps和40 kbps)， BT=0.6的GFSK(适用于100kbps) |
| 编码 | 曼彻斯特(9.6kbps)， NRZ(40 kbps和100 kbps) |
| 距离 | 室内30米，室外100米 |
表1:z - wave特性
z波频带
下表列出了全世界z波技术支持的频段、数据速率和信道带宽。
| 地区 | 射频中心 频率 (G.9959 / MHz) |
数据速率 | 通道宽度 |
|---|---|---|---|
| 澳大利亚 | fANZ1f / 919.80,ANZ2/ 921.40, | 100 / 40/9.6Kbps |
400 / 300/300KHz |
| 巴西 | 一样 澳大利亚 |
||
| 加拿大 | 一样 美国 |
||
| 智利 | 一样 美国 |
||
| 中国 | fCN1/ 868.40, | 100 / 40/9.6Kbps |
400 / 300/300KHz |
| 欧盟 | fEU1f / 869.85,奖金/ 868.40 | 100 / 40/9.6Kbps |
400 / 300/300KHz |
| 香港 | fHK1/ 919.80 | 100 / 40/9.6Kbps |
400 / 300/300KHz |
| 印度 | f三机一体/ 865.20 | 100 / 40/9.6Kbps |
400 / 300/300KHz |
| 以色列 | f摘要意思/ 916.00 | 100 / 40/9.6Kbps |
400 / 300/300KHz |
| 日本 | fJP1f / 922.50,JP2f / 923.90,JP3/ 926.30 | 100/100 / 100 kbps 适用于所有乐队 |
400/400 / 400千赫 适用于所有乐队 |
| 韩国 | fKR1f / 920.90,KR2f / 921.70,KR3/ 923.10 | 100/100 / 100 kbps 适用于所有乐队 |
400/400 / 400千赫 适用于所有乐队 |
| 马来西亚 | f当我/ 868.10 | 100/40 / 9.6 kbps |
400/300 / 300千赫 |
| 墨西哥 | 和美国一样 | ||
| 新西兰 | 和澳大利亚一样 | ||
| 俄罗斯 | fRU1/ 869.00 | 100/40 / 9.6 kbps |
400/300 / 300千赫 |
| 新加坡 | 和欧盟一样 | ||
| 南非 | 和欧盟一样 | ||
| 台湾 | 和日本一样 | ||
| 阿联酋 | 和欧盟一样 | ||
| 美国 | fUS1/ 916.00, f2/ 908.40 |
100/40 / 9.6 kbps |
400/300 / 300千赫 |
表2:z波频带
z - wave网络
的z - wave网络由控制器(一个主控制器和多个从控制器)和从控制器组成。控制器设备是z波网络中的节点，它发起控制命令。它还将命令发送到其他节点。从设备是根据收到的命令进行响应并执行命令的节点。从节点还将命令转发给网络中的其他节点。这使得控制器可以与不在射频区域的节点建立通信。
控制器:
控制器设备将为这个网状网络拥有完整的路由表，并且它将托管它。因此控制器可以与z波网络的所有节点进行通信。有两种类型的控制器，即主要和次要。
最初创建新z波网络的控制器将成为主控制器。这个主控制器是网络中的主控制器，每个z波网络中只有一个。主控制器将有能力包括和排除网络中的节点。因此主控制器总是保持最新的网络拓扑。主控制器还负责管理节点id的分配。
使用主控制器添加到z波网络的控制器称为辅助控制器。它们不能包含或排除任何节点。它们将从主控制器获取路由表的副本。
奴隶:
z波网络中的从设备/节点接收到命令，并根据命令执行相应的操作。这些从节点不能直接向其他从节点或控制器传输信息，除非它们在命令中被指示这样做。从节点不计算路由表。它们可以存储路由表。他们将扮演重复者的角色。
家ID:
z波协议使用主ID字段将网络彼此分开。它是一个32位的唯一标识符，将被预先编程在所有的控制器设备中。在开始时，所有从节点的Home ID值都为零。所有从设备都需要主ID值才能在z波网络中通信。这将通过控制器传达给所有人。控制器之间交换主节点ID，使得多个控制器控制从节点成为可能。
节点ID:
该节点ID为8位值。与Home ID类似，也是由控制器分配给从节点。节点ID用于定位z波网络中的单个节点。这些节点ID在由唯一的主ID定义的网络中是唯一的。
z波框架结构
如图1所示:z - wave框架由一个序言部分，SOF(帧开始)，帧数据和EOF(帧结束)符号组成。数据部分是基于数据速率的曼彻斯特码或NRZ码。MAC层控制射频频谱。数据部分来自上层和前面提到的在MAC/PHY层形成的z波帧。在此之后，如图所示的z波帧由射频天线在必要的射频转换后按所需使用射频收发器传输。有关z波帧结构以及各种z波MAC层帧类型的详细信息，
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z波协议栈
的z波协议栈包括物理层、MAC层、传输层、网络层和应用层。除了为同级服务外，所有层都有自己的任务。
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物理层(zwave PHY)
的z波物理层照顾序文插入在z波帧。它负责调制和解调以及射频信道的选择。它负责数据帧的传输和接收。
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z - wave安全
由于z波开放协议体系结构没有指定安全层规范，它是特定于实现的。z波安全层为节点之间以及控制器与节点之间提供安全通信。
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z波基本资源
z - wave教程
z波物理层- phy
z波MAC层
z波协议栈
z波安全基础
z波设备一致性测试
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