Wat is Z-Wave?

Als je ook maar een kleine interesse in domotica hebt, heb je de term "Z-Wave" ongetwijfeld voorbij zien komen. Je hebt het gezien op de productpagina's van je favoriete webshops, op smart home blogs en op websites van grote tech-publicaties. Je hebt je vast wel ens afgevraagd: "Wat is Z-Wave en waarom is het zo belangrijk?"

Z-Wave is een domotica technologie. Meer specifiek: Z-Wave is een draadloos protocol. Het is een draadloze technologie ontwikkelt om specifiek apparaten in een huiselijke omgeving aan te kunnen sturen en te monitoren. Met andere woorden, een technologie die gebruikt wordt in producten die huizen aansturen en monitoren.

De voordelen van Z-Wave

Z-Wave is de grootste technologie in het draadloos aansturen van smart home apparaten. Het is de grootste geworden door het bieden van een aantal interessante voordelen.

Ten eerste is het een gestandaardiseerd protocol, wat betekent dat vrijwel alle apparaten werken met dezelfde draadloze commando's.

Daarnaast werkt alle Z-Wave communicatie twee kanten op: apparaten bevestigen gegeven commando's om er zeker van te zijn dat de informatie aangekomen is.

Verder, vanwege de gebruikte draadloze band, biedt het relatief goed bereik in huizen - zelfs door muren.

Het verbruikt ook weinig energie, waardoor veel apparaten batterijgestuurd, dus draadloos, werken.

Tot slot maakt het gebruik van mesh-netwerken. Dit is een technologie dat een draadloos netwerk, via welke apparaten functioneren, sterker wordt wanneer er meerdere apparaten aan toe worden gevoegd.

Volgens de Z-Wave Alliance (ja, deze technologie heeft zijn eigen Alliance) zijn er meer dan 2100 Z-Wave apparaten verkrijgbaar en meer dan 70 miljoen Z-Wave producten wereldwijd geïnstalleerd.

Z-Wave is veelgebruikt in huiselijke omgevingen, en domotica gerelateerde consumentenproducten. Grote namen als Honeywell, Yale, Fibaro en Homey maken gebruik van Z-Wave. Om kwaliteit te garanderen, worden certificeerde de Z-Wave Alliance duizenden apparaten. Het is een technologie die in bijna alles toe te passen is. Van kleine Z-Wave modules als sensoren tot Z-Wave controllers, tot slimme sloten.

z-wave apparaten

Het maken van een Z-Wave Netwerk

Om te beginnen met Z-Wave automatisering, heb je ten minste twee apparaten nodig - hoewel je er waarschijnlijk veel meer gaat willen: een 'end device' als een lamp, stekker of sensor en een Z-Wave controller. De controller, ook wel Z-Wave Hub of Z-Wave Gateway genoemd, is het hart van je Z-Wave netwerk. Het is de interface tussen jou en de apparaten, vaak in vorm van een smartphone applicatie. Het stuurt je netwerk aan en registreert (nieuwe) apparaten.

Om te beginnen dien je eerst je Controller te installeren en te verbinden aan je Wi-Fi netwerk. Zo kan je mobiele telefoon toegang krijgen en kan je beginnen met het toevoegen van Z-Wave 'end devices' aan het netwerk van je controller. We raden aan dat je de apparaten dichtbij je controller houdt wanneer je ze aan elkaar koppelt, aangezien sommige apparaten standaard in 'low-power' modus staan, waardoor ze een gelimiteerd bereik hebben. Na het koppelen kan je de apparaten overal in je huis plaatsen.

Z-Wave is een fantastische technologie, maar niet de hele wereld loopt op Z-Wave. Er zijn verschillende draadloze technologieën om je smart home mee aan te sturen. Daarom raden wij aan om een universele controller te gebruiken zoals Homey. Homey is niet alleen een Z-Wave controller, maar kan ook apparaten die werken via Wi-Fi, Bluetooth, Infrarood, Zigbee, 433MHz en 868MHz signalen aansturen. In essentie betekent dit dat je veel meer interessante merken en apparaten toe kan voegen aan je domotica systeem.

Alternatieven: Z-Wave vs. Zigbee

'Niet de hele wereld loopt op Z-Wave' betekent dat er ook alternatieven voor deze technologie zijn. Zoals vaker het geval is met alternatieven, hebben elk voor- en nadelen. In het geval van Z-Wave, de meest gebruikelijke tweede keuzemogelijkheid is Zigbee.

Zigbee is een technologie dat op een aantal vlakken te vergelijken is met Z-Wave. Zigbee maakt bijvoorbeeld ook gebruik van mesh netwerken om de stabiliteit en het bereik van het netwerk te verbeteren. Daarnaast communiceert het, evenals Z-Wave, twee kanten op. Het heeft net zo weinig energie nodig als Z-Wave en is enigszins gestandaardiseerd.

Er zit echter wel een verschil in de standaardisering van beide protocollen. Zigbee, anders dan Z-Wave, is losjes gestandaardiseerd: producenten kunnen standaard commando's gebruiken om apparaten met elkaar te laten communiceren, maar kunnen er ook voor kiezen andere commando's te bedenken. Of ze zo aanpassen dat ze beter passen in de context van dat specifieke apparaat. Met andere woorden, Zigbee apparaten kunnen er voor kiezen om niet de standaard regels te volgen. Met Z-Wave is dit niet mogelijk. Dit betekent dat Zigbee producenten meer vrijheden hebben. Maar dat betekent ook dat het vaak moeilijker is om Zigbee apparaten van verschillende merken met elkaar te laten communiceren.

Een ander verschil is de band die gebruikt wordt. Z-Wave gebruikt de 868MHz band (Europa) of de 900MHz band (US/ASIA), terwijl Zigbee functioneert op de 2.4GHz band. Dit zorgt er voor dat het makkelijker is om Zigbee producten in verschillende landen uit te brengen: ze werken immers overal hetzelfde. Overal ter wereld is het toegestaan om ongereguleerd data te versturen op de 2.4GHz band. Aan de andere kant betekent dit wel dat Zigbee apparaten misschien wat storing krijgen van Wi-Fi netwerken, en andere netwerken die op de 2.4GHz band opereren. Verder is het makkelijker voor lage-frequentie banden als 868MHz en 900MHz om muren te penetreren. Zo heeft Z-Wave doorgaans een beter bereik dan Zigbee.

Zigbee chips zijn goedkoper dan Z-Wave modules. Daardoor is Zigbee erg populair bij grote bedrijven. Zoals te zien is aan de IKEA TRADFRI serie van slimme verlichting. Deze lampen werken, net als Philips Hue lampen, via Zigbee. Aan de andere kant implementeert Z-Wave een grotere variëteit aan apparaten en merken, vanwege de standaardisering en het betere bereik.

zigbee en z-wave lampen

Op het moment hebben beide technologieën duidelijke voor- en nadelen. En, nog belangrijker, beide protocollen hebben interessante merken en producten die gebruik maken van de technologieën. Daarom is het moeilijk om een absolute winnaar te bepalen, of zelfs een aanbeveling te doen. Z-Wave biedt een betere ervaring, signaalsterkte en bereik wanneer het aankomt op sensoren. Daartegenover zijn Zigbee lampen een stuk aantrekkelijker vanwege de kostprijs. In de meeste slimme huizen zie je dus meestal een combinatie van beide. Kiezen voor één protocol is bijna onmogelijk. Gelukkig ondersteunt Homey ze allebei!

Achtergrond: Mesh netwerken

Zoals hierboven staat beschreven, is Z-Wave (evenals Zigbee een technologie die mesh netwerken maakt. Dit is een groot voordeel voor een smart home systeem. De norm met draadloze signalen is dat er één verzender en één ontvanger is. Wanneer ze buiten bereik zijn van elkaar, kan er ook nis gebeuren. Daarnaast kan het leiden tot storingen wanneer er meerdere apparaten van dezelfde technologie met elkaar proberen te communiceren.

Maak kennis met mesh netwerken. In plaats van dat alle verzenders en ontvangers dingen naar elkaar roepen, werken de apparaten in een mesh netwerk samen. Dit betekent dat commando's worden verstuurd wanneer het relatief rustig is op het netwerk, waardoor er geen storing is. Daarnaast functioneren de apparaten als 'repeater' voor signalen. Zo kan informatie via tussenliggende apparaten naar zijn bestemming 'hoppen'. Dit zorgt voor een enorm vergroot bereik. De verzender en ontvanger hoeven daardoor niet dicht bij elkaar te zijn om met elkaar te kunnen communiceren - zolang de apparaten die tussen hen in geplaatst zijn, gebruikt kunnen worden als 'opstapje' voor het signaal.

mesh netwerk

In Z-Wave kan elk apparaat dat niet op een batterij werkt functioneren als repeater in het netwerk. Elk ander toegevoegd apparaat maakt het netwerk dan ook sterker. Een Z-Wave bericht dan tot 4 'hops' doen in een netwerk, waardoor het bereik van een Z-Wave netwerk gemakkelijk verder reikt dan de grootste huizen.

Waarom is Z-Wave zo'n krachtige oplossing?

Zoals wel vaker gebeurt met technologie, lijken dingen heel overweldigend. Het lijkt moeilijk te geloven: al deze verschillende producten en verschillende merken die samenwerken? Daar zit vast een addertje onder het gras. Die slimme stekker kan toch echt niet communiceren met jouw slimme slot? Geen zorgen. Door de Z-Wave Alliance, weet je zeker dat het wel kan.

Een ander groot voordeel voor Z-Wave modules is dat het veel minder zendvermogen vereist dan, bijvoorbeeld, Wi-Fi. Dus je hebt genoeg aan een kleine batterij om een apparaat jaren lang te kunnen gebruiken! Al met al maakt dat Z-Wave een perfecte oplossing is voor huizen waar al een aantal apparaten slim zijn. Je kan makkelijk nieuwe domotica toevoegen aan je woning, om zo te blijven experimenteren en uitbreiden.