Z-Wave 长距离：家庭自动化的颠覆性产品

Z-Wave 长距离 (Z-Wave LR) 是智能家居技术领域的颠覆者，大多数 2.4 GHz 技术在满足距离需求方面遇到了挑战，而 1 GHz 以下的技术则面临输出功率有限的问题。Z-Wave LR 是由 Z-Wave 联盟开发的一项技术，通过实现高达 +30 dBm 的传输功率、大型网络节点支持和长达 10 年的钮扣电池寿命，同时保持 Z-Wave 向后兼容性和互操作性，显著增强了 Z-Wave 无线物联网网状网络协议的功能。

Z-Wave LR 是一种不断发展的无线技术，它开创了一个互联的新时代，通过利用现有的调制技术来扩大 Z-Wave 世代的覆盖范围，该调制技术可以扩大通信范围（通过 DSSS OQPSK），同时满足监管要求。Z-Wave LR 具有显著的优势，其设计能够为物联网网络提供更大的无线覆盖范围、更高的可扩展性、优化的电池寿命和强大的安全性。

为什么选择 Silicon Labs Z-Wave LR？

扩展了范围

Z-Wave LR 增加了 Z-Wave 设备之间的传输距离，在使用输出功率为 +20 dBm 的 Silicon Labs EFR32ZG23 设备时，传输距离可达 1.5 英里。这种扩展范围消除了对网络中继器或路由器的需求，提供了完整的家庭或建筑区域覆盖。它释放了 Z-Wave 网络扩展到家庭之外进入酒店和多住宅单元 (MDU) 等大型物业的新潜力，使部署在院子尽头或更远处的物联网设备更容易注册以增强功能。

优化了电池寿命

Z-Wave LR 在考虑了本底噪声和其他干扰源的信息后，根据实际范围需求优化电流消耗。这种动态传输功率控制不会浪费任何功率，并延长了电池寿命，实现钮扣电池寿命长达 10 年的传感器用例。

提高了可扩展性

随着智能家居设备平均安装数量的增加，网络压力也在增加。Z-Wave LR 目前提高了单个物联网的可扩展性，以支持这一上升趋势。

向后兼容

Z-Wave 认证强制要求向后兼容。这意味着，二十多年前上市的首批 Z-Wave 设备依然可以使用新的 Z-Wave 技术在网络中正常运行。该功能需要终端节点和网关/控制器来支持长距离。

• ZG23 和 ZG28 等设备可互操作且向后兼容。它们通过了与其他 Z-Wave 设备相同的 Z-Wave Plus V2 认证程序，能够安装在任何现有的 Z-Wave 网络中。这些设备设计为能够与任何先前安装的 Z-Wave 设备配合使用。

互操作性和安全性

Z-Wave LR 设备使用 Z-Wave 的安全 2 (S2) 框架，为智能家居设备和控制器提供了端到端的加密和先进的安全性。这有助于确保配备 S2 Z-Wave 设备的家庭保持安全。所有基于 Z-Wave 长距离的设备仅支持 SmartStart 作为加入方法，S2 Authenticated 是允许的最低级别密钥。

Z-Wave 认证可确保 Z-Wave 生态系统中的每款产品，包括 Z-Wave LR 设备，都能与所有其他产品配合使用，无论产品类型、品牌、制造商或版本如何。这种互操作性扩展到 Z-Wave LR 设备，可以安装在任何现有的 Z-Wave 网络中。

增加了覆盖范围

Z-Wave LR 设备可以提供超出整个院子的无线覆盖，通过使用 Z-Wave 800 设备将 Z-Wave 设备之间的传输距离增加到 1.5 英里，从而消除了对网络中继器或网状网络的需求。这一增加的距离使 Z-Wave 网络能够扩展到家庭以外的大型物业，如酒店和多住宅单元 (MDU)。对于此类大型物业，长距离、高性能、低功耗和提高设备安全性至关重要。

Z-Wave LR 的能效

Z-Wave LR 旨在扩展 Z-Wave 网络的范围，同时保持能效，这是通常依赖电池供电的智能家居设备的关键要求。此外，支持 Z-Wave LR 的 Z-Wave 800 系列还针对低功耗进一步优化，使设备能够在钮扣电池上运行长达 10 年。

以下是 Z-Wave LR 实现这一目标的方式：

动态传输功率控制： Z-Wave LR 在考虑了本底噪声和其他干扰源的信息后，根据实际范围需求优化电流消耗。这意味着它不会浪费任何功率，并能延长电池寿命。

低功耗功能和电源管理： Z-Wave 设备专注于低功耗和电源管理，这对于物联网网络中电池供电的设备至关重要。制造的 LR 设备可以使用 SDK 的先进电源管理技术，包括延长睡眠时间。在闲置期间，设备可以进入低功耗睡眠模式以节省能源。它们会定期唤醒以传输或接收数据，从而在保持响应速度的同时尽量降低能耗。

优化了通信协议： Z-Wave LR 采用专为保持低功耗优化的通信协议。该协议控制设备之间以及设备与中央控制器之间的通信方式，在不牺牲性能和可靠性的情况下确保能源的有效利用。

启动拓扑优势： Z-Wave (LR) 支持星型网络拓扑。在星型网络中，所有节点（设备）都直接连接到中央集线器或网关。这与网状网络不同，网状网络中的节点可以连接到多个其他节点，而不仅仅是一个中央集线器。

然而，值得注意的是，Z-Wave LR 旨在在更广泛的 Z-Wave 生态系统中工作，该生态系统支持网状网络拓扑。这意味着，虽然单个 Z-Wave LR 设备在星型网络中运行，但它们仍可以是更大范围 Z-Wave 网状网络的一部分。

Z-Wave LR 的目标应用

家庭自动化： Z-Wave LR 是家庭自动化应用的理想选择。它提供完整的家庭或建筑区域覆盖，而无需中继器，从而更容易注册部署在院子尽头或更远处的物联网设备。

大型物业： Z-Wave LR 的扩展范围释放了 Z-Wave 网络扩展到家庭之外进入酒店和多住宅单元 (MDU) 等大型物业的新潜力。

电池供电设备： Z-Wave LR 根据实际范围要求优化电流消耗，延长了电池寿命。这使得它适用于典型的传感器用例，可以在钮扣电池上运行长达 10 年。

商业用途： Z-Wave LR 支持将强大、可扩展的 Z-Wave 无线连接扩展到商业用例和大型公共场所网络，如机场、体育场和竞技场。

Z-Wave LR 为大规模智能建筑部署提供了令人信服的解决方案。它提供了范围更广的连接、节能的运营以及与各种智能设备和系统的无缝集成。通过利用 Z-Wave LR 技术，建筑管理者可以为居住者创造更高效、舒适和安全的环境，同时优化能源使用并降低运营成本。

无论是选择 Z-Wave 的既定路径，还是冒险进入 Z-Wave LR 的未知领域，目标都是一样的：创造智能家居，而且随着技术的发展，这两股浪潮的故事也将永远交织在智能家居的历史长河中。