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Z-Wave 的背景 - 全球最大的智慧家庭協議
Z-Wave 是一種無線通訊技術，它使用可靠的低功耗無線電波，可以輕鬆穿透牆壁、地板和家具，這意味著你無需拆除地毯和地板，即可添加新線路。
雙向通訊、狀態更新和網狀網路等功能相結合，確保你的智慧家庭系統具備可靠性和彈性 - 無需再擔心關門時車庫燈是否真的關閉！
基於 Z-Wave 的智慧型裝置，可以透過中央智慧家庭控制器（有時稱為集線器、網橋或閘道器）相互通信，無論它們基於哪個品牌或平台。
使用 Z-Wave，你可以輕鬆創建現代化的家庭自動化系統，只需輕觸按鈕即可控制照明、家電、暖氣、防防和多媒體。
與大多數其他智慧家庭技術不同，Z-Wave 已經存在 20 多年，其成熟度伴隨著長期的測試、再投資和家庭自動化的革新。Z-Wave 擁有市場上最大、最多樣化的生態系統，涵蓋來自數百家領先製造商的 3000 多種產品！
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在你的智慧家庭系統中使用 Z-Wave 有許多好處，包括：
安裝簡單 - 無需撕開地毯、拆除牆壁或進行大規模裝修。
經濟實惠 - 與其他技術相比，Z-Wave 允許你從單一設備和集線器開始，並隨著資金的充裕而逐步擴展。
穩定可靠 - Z-Wave 協定的演進為全球的家庭自動化系統，帶來了可靠性和穩定性。
安全 - Z-Wave 使用與網路銀行相同的加密技術，是一種極其安全的協議，是您智慧家庭的理想選擇。
值得信賴 - 一些知名品牌已選擇在其智慧家居產品中使用 Z-Wave。
經驗豐富 - 擁有來自數百家不同製造商的 3000 多種獨特設備，全球已安裝數百萬台 Z-Wave 設備。
什麼是Z-Wave？
Z-Wave 是領先的無線家庭自動化技術，與舊技術相比具有顯著好處。
- 雙向無線通訊－所有訊息都會被確認，如果遺失，會自動重發。
- 狀態更新－你可以隨時了解系統中每個裝置的狀態（燈光、暖氣、電器等）。
- 網狀網路－自動覆蓋訊號盲區，非常適合大型安裝。
- 輕鬆控制－可透過遙控器、中央控制器、智慧型手機應用程式或網路進行控制。
使用 Z-Wave 時需要注意一點：由於 1GHz 以下頻段的監管要求，不同地區使用的射頻頻率範圍有所不同。在歐洲，所有 Z-Wave 設備都使用 868.42MHz 頻率。這些設備無法與使用其他頻率的 Z-Wave 設備或 Z-Wave 控制器相容！
什麼是 Z-Wave Plus？
Z-Wave Plus 是一項全新的認證計劃，目的在幫助消費者辨識那些能夠充分利用最新推出的「下一代」Z-Wave硬體平台的產品。該平台也稱為 500 系列、第五代、Z-Wave for Gen5 或簡稱 Gen5。Z-Wave Plus 認證解決方案具備一系列精選的擴充功能，可提升最終使用者體驗，並使 Z-Wave 系統的安裝和設定更加快速方便。
Z-Wave Plus 利用這項令人興奮的最新技術，在 Z-Wave 的原始規範基礎上進行了改進。隨著下一代產品的推出，Z-Wave 的功能得到了擴展，包括更遠的傳輸距離、更長的電池續航時間、空中升級 (OTA)、額外的射頻通道等等 —— 所有這些都與現有的 Z-Wave 產品完全向下相容。這些增強功能在縮短安裝時間、簡化安裝流程、提供更豐富的設備設定檔、增強自癒能力和延長電池續航時間方面帶來了巨大的優勢。
Z-Wave Plus 的擴充功能包括：
- 更遠的傳輸距離 - 傳輸距離顯著提升，現在可達 150 公尺（空曠環境下）
- 更低的耗電量 - 電池續航力提升 50%
- 更大的射頻頻寬 - 提升 250%
- 更高的穩定性 - 三個 F 通道，增強抗干擾能力和頻寬
- 更方便的設備添加和移除 - 全新的即插即用全網添加功能
- 更高的可靠性 - 透過 Explorer Frame 網路發現功能，提升了自癒能力和容錯能力
- 韌體更新 - 標準化的空中韌體更新 (OTA) 方法
- 設備數據 - 改進了產品資訊收集，用於產品認證資料庫
Z-Wave Plus 設備的新功能是對 Z-Wave 的極大擴展，將幫助你建立最強大、最穩定的無線家庭自動化系統。但是，你需要對預期有所保留，尤其是在首批裝置採用 Z-Wave 500 系列晶片的新功能和命令類別時。
如果你擁有完整的 Z-Wave Plus 系統，且所有設備均為最新的 Gen5 版本，那麼就不會出現任何問題。它們將無縫協作（比目前任何 Z-Wave 系統都更出色），你將享受所有新功能的優勢，例如更長的電池續航時間、更遠的傳輸距離和更高的頻寬。
但是，如果你將 Z-Wave Plus 設備與基於 300 系列和 400 系列 Z-Wave 晶片的現有 Z-Wave 設備、感測器和控制器混合使用，則可能會錯過 Gen5 設備的部分優勢。
電池續航時間
Z-Wave Plus 設備的電池續航時間，相比前幾代產品有了顯著提升。它不依賴系統中的任何其他設備，因此，你可以體驗到 Z-Wave Plus 設備，提供的更長電池續航時間 —— 比現有設備延長高達 50%。
覆蓋範圍
設備的覆蓋範圍，很大程度上取決於網路中的其他設備。如果你混合使用 Z-Wave Plus 設備和現有設備，則可能無法體驗到 Z-Wave Plus 帶來的覆蓋範圍提升。
控制器
主要考慮因素是 Z-Wave 控制器 —— 如果控制器不支援 Z-Wave Plus，則添加到該控制器網路中的所有設備，都將預設以 Z-Wave 設備運行。這是因為 Z-Wave Plus 向下相容 Z-Wave，所以當 Z-Wave Plus 裝置與 Z-Wave 裝置一起安裝時，它們的行為與 Z-Wave 裝置完全相同。
如果你擁有 Z-Wave Plus 控制器，那麼只要連接到該控制器的「路徑」上的其他設備，也都是 Z-Wave Plus 設備，你就能開始體驗到 Z-Wave Plus 的優勢。否則，該設備將再次預設為普通的 Z-Wave 設備運行。
什麼是 Z-Wave S2？
S2 是 Z-Wave Plus 設備安全框架的擴充。它使製造商能夠在不犧牲功耗或延遲的前提下，提供一流的安全性。
Sigma 與網路安全專家緊密合作，共同製定了 S2 擴展的實際規範，為 Z-Wave 設備帶來更高水準的安全保障。Z-Wave 本身已憑藉 AES 128 位元加密等級，在安全性方面處於領先地位，所有裝置均可使用。而 S2 透過在金鑰交換中，加入完整的 Diffe-Hellman 對稱加密，以及使用單一命令結構，取代先前的三步驟流程，進一步提升了安全性。這不僅降低了延遲，還延長了使用 S2 設備的電池續航時間。
什麼是 Z-Wave SmartStart？
SmartStart 目的在簡化 Z-Wave 裝置的整合流程，並在 S2 版本的基礎上進行了功能增強。
SmartStart 盡可能減少了用戶交互，讓你輕鬆將新設備，添加到智慧家庭系統 —— 只需在 Z-Wave 控制器應用 app 中掃描設備二維碼，並開啟設備電源即可！
SmartStart 也引進了「配置清單」等增強功能。只需開啟所有設備電源，即可同時整合多個設備。對於系統建構者和安裝人員來說，這將帶來極大的幫助，因為現在只需在發貨到現場之前，將所有設備的二維碼，添加到智慧家庭控制器的配置清單中即可。安裝人員或客戶只需開啟智慧家庭控制器和所有設備，系統即可自動完成設定！
什麼是 Z-Wave Plus V2？
Z-Wave Plus V2，也稱為 700 系列或 Gen7，是在 Z-Wave Plus 的基礎上，結合 S2 和 SmartStart 的改進而開發的。從韌體到晶片本身，Gen7 都大幅提升了無線傳輸範圍，顯著增強了安全性，加快了運行速度，同時進一步降低了功耗。
Z-Wave Plus 晶片和模組的 700 系列版本，在許多方面都比舊版 Z-Wave 具有顯著優勢。最終使用者最明顯的感受，是無線傳輸速度的提升，和電池續航力的延長。而開發人員最明顯的感受，則是無線傳輸範圍的擴大和記憶體容量的提升。
Z-Wave Plus V2 的擴充功能包括：
- 更遠的傳輸距離 - 傳輸距離顯著提升，現在超過 200 公尺（空曠環境下）
- 更低的耗電量 - 電池壽命長達 10 年
- 更高的射頻輸出功率 - 高達 +13 dBm
- 更便利的設備新增和移除 - 全網新增和 SmartStart 功能現已成為強制性功能
- 安全性 - 安全至上設計，採用加密、ECDH 和其他改進措施
- 韌體更新 - 現已強制支援空中韌體更新 (OTA)
- 頻率靈活 - 內建 SAW 濾波器，讓單一設備支援多個 Z-Wave 頻率
- 效能提升 - 700 系列晶片現在基於 ARM Cortex M4，採用更快的 CPU、更大的記憶體和更大的儲存空間
總而言之，Z-Wave Plus V2 提供了更多功能，可提高智慧家庭的可靠性、穩定性和效能。但是，與從普通 Z-Wave 升級到 Z-Wave Plus 一樣，如果你的現有 Z-Wave 控制器僅支援 Z-Wave Plus，並且你的現有設備是多種 Z-Wave 設備混合的，則應適當降低預期。以及 Z-Wave Plus。
什麼是 Z-Wave LR？
Z-Wave LR，全稱為 Z-Wave「Long Range」（長距離），於 2020 年發布，並迅速被批准為正式規範，供設備製造商使用。
Z-Wave LR 目的在顯著擴展無線傳輸距離，並支援更強大的網路，將 Z-Wave 連接擴展到家庭以外的領域，使其能夠在商業、酒店和多戶住宅等場所，與其他技術競爭。Z-Wave Long Range 在 Z-Wave 協定的基礎上，增加了一個 100kbps 的 DSSS OQPSK 調製通道，本質上相當於第四個通道，允許閘道器將 LR 節點，添加到現有的 Z-Wave 通道掃描中。
Z-Wave LR 的特性包括：
- 更遠的傳輸距離和覆蓋範圍－傳輸距離提高了幾個數量級。該規範支援最大 30dBm 的輸出功率，可實現驚人的傳輸距離提升 —— 在晴朗的空氣中可達數英里！
- 更強的可擴充性－以往所有 Z-Wave 版本的最大節點數都限制在 2³² 個，這意味著對於大型佈署，需要多個獨立的 Z-Wave 網路。 Z-Wave LR 將節點數上限提升至 4000 個，提升了 20 倍！
- 星型網路 － Z-Wave LR 採用全新的「星型」網路拓撲結構，因此它是點對點網路，而非網狀網路。
Z-Wave 800 系列及更高版本
等等，800 系列已經來了？我們才剛接觸 Gen7 700 系列啊？ ！
由於過去幾年前所未有的需求、晶片製造短缺以及新冠疫情等其他問題，700 系列 SoC 的供應幾乎完全枯竭。這導致全新 800 系列 SoC 的研發工作迅速推進！
協議層面本身並沒有太大變化，因此目前還沒有新的品牌名稱（例如 Z-Wave Plus V2 和 Z-Wave Long Range 仍然是現有版本）。新的 SoC 主要提升了效能，包括更快的 CPU、更大的記憶體容量、略微更高的發射功率和更低的功耗。此外，安全性方面也有一些改進。
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