Пошаговая настройка новой сети Z-Wave

Считается, что Z-Wave — это ячеистая mesh-сеть, но в максимально простом виде она все равно представляет собой сеть с топологией «звезда». Иначе говоря, все исполнительные устройства и датчики связываются маршрутами в устойчивую сеть, но начальной ее точкой всегда является центральный контроллер. Исходя из такой топологии, для лучшего качества связи нужно выбрать место для центрального контроллера исходя из предполагаемого расположения модулей с постоянным питанием. Эти модули будут обеспечивать связь контроллера со всеми, в т.ч. дальними, узлами сети.

Установка и настройка главного контроллера

Контроллер — обязательная, главная и принципиально важная часть сети Z-Wave.

Для правильной установки контроллера нужно:

Установить контроллер в предполагаемом центре сети, в окружении предполагаемых мест установки модулей (учитываются только модули, имеющие постоянное питание, например, встраиваемые для управления освещением). Это позволит иметь выбор между разными маршрутами при отправке команд и получении данных от модулей. Кроме того, чем больше устройств расположены в прямом доступе к контроллеру, тем короче в среднем маршруты в сети. Помните, что первоначальное место установки контроллера нельзя будет кардинально менять без нарушения работоспособности сети.

Не устанавливайте контроллер  внутри металлических шкафов или за стеной от ближайших модулей. Металлические монтажные шкафы снижают мощность радиосигнала на 90%, бетонные стены — до 60-70% в зависимости от их эффективной толщины. По возможности лучше избегать скрытой установки контроллера.

После установки контроллера проводим его первоначальную настройку, вносим необходимые учетные данные для регистрации.

 

Добавить модули с постоянным питанием

Модули с постоянным питанием — основная единица построения mesh-сети Z-Wave.

Постоянные сетевые маршруты передачи команд строятся от контроллера через модули с постоянным питанием. Через них же маршруты перестраиваются в случае необходимости (такие модули имеют тип «маршрутизаторов» (Routing Slave). Поэтому для правильного построения системы необходимо подключать модули по одному, шаг за шагом, начиная от ближайших к контроллеру и заканчивая самыми удаленными (с учетом препятствий на пути радиосигнала).

Важно помнить, что модули с постоянным питанием имеют карту ближайших связей (т.н. «соседей» Neighbour Nodes), поэтому поэтапное выстраивание системы принципиально важно. Кроме того, можно эмпирически оценить, через какие модули будут уходить маршруты от контроллера к дальним устройствам, и исходя из этого последовательно подключать модули.

Для правильного подключения модулей Routing Slave необходимо:

Добавлять модули последовательно, исходя из предполагаемых маршрутов. Это лучшая стратегия настройки новой сети без использования специализированного оборудования. При таком подходе к построению сети движение от контроллера к периферии тоже вполне очевидно. Поэтому мы должны всегда иметь в виду, что вновь добавляемые точки будут опрашивать своих соседей и строить маршруты на момент своего добавления. Карта сети автоматически обновится ночью, но лучше строить сеть правильно с самого начала.

При настройке сети стоит делать подробные пометки, желательно на плане помещения. Во-первых, отметив расположение модулей маркером на плане, вы будете примерно понимать, как строятся маршруты в сети, а значит — представлять себе порядок подключения модулей. Во-вторых, для сети из более чем десяти модулей без понятных имен и описаний вам придется каждый раз вспоминать расположение модулей. Кроме того, каждое физическое устройство в интерфейсе контроллера может быть представлено не одним, а несколькими устройствами. Например, двухканальное реле Qubino представлено как один общий выключатель, два отдельных реле, счетчик мощности — общий и по каналам, и (если есть) — датчик температуры.

Есть отдельная категория устройств, которые имеют постоянное питание, но при этом портативны — накладные умные розетки, управляемые патроны-диммеры и т.п. Построить правильные маршруты с такими устройствами проблематично, если переносить их далеко от места изначальной установки. Так, при наличии нескольких накладных розеток рекомендуется делать понятные пометки на их корпусах, чтобы можно было вернуть оборудование в ту комнату, где оно работало, и не перепутать одинаково выглядящие модули. В противном случае они могут не только потерять связь с контроллером, но и повлиять на работоспособность всей сети, если через них были построены последние рабочие маршруты.

 

Проверить построенную сеть

После добавления всех основных узлов необходимо проверить построенную сеть, чтобы двигаться дальше. Сеть из запитанных устройств и контроллера настолько важна, что ее нужно протестировать отдельно и убедиться в быстрой и бесперебойной работе каждого модуля.

При возникновении неполадок можно сделать следующее:

Переподключить каждый «проблемный» модуль. Очевидно, он обновит маршруты и сбросит возможные ошибки определения и конфигурации, если они были. Вообще, исключение устройств и их добавление в сеть заново является одним из стандартных методов улучшения работоспособности устройства Z-Wave. Такой способ часто рекомендуется как первое средство устранения проблем. Во многих контроллерах это учтено: они не удаляют правила и сцены, содержавшие исключенный модуль. Поэтому останется только заполнить несколько пустых мест в сценариях (т.к. ID адрес модуля в сети меняется) — и можно продолжать работу.

Если при построении сети возникают «слепые пятна» (зоны с локальной низкой мощностью сигнала), стоит рассмотреть один из вариантов повышения качества сигнала  в таких местах. Этого можно достичь одним из двух способов: добавлением вторичного контроллера сети Z-Wave или добавлением модуля с постоянным питанием Routing Slave. Они будут играть роль дополнительных трансмиттеров и помогут решить проблему. Расположение и тип устройства выбирается по ситуации на основе опытных данных. Диагностика и прогнозирование в таком случае не предполагается.

Стоит оговориться, что варианты с установкой модуля и контроллера примерно одинаковы по своей эффективности, т.к. мощность сигнала ограничена сверху. Если вы по соображениям удобства выберете дополнительный контроллер, то устанавливать его следует не на данном шаге, а несколько позже, чтобы он сразу получил максимально полную карту сети.

Если связь периодически нарушается или модули медленно реагируют на команды, хотя лучший маршрут очевиден, то, возможно, не все модули обладают полной необходимой картиной «соседей» Neighbour Nodes. В этом случае рекомендуется принудительно отправить всем модулям сети команду опроса соседних модулей Update Neighbour Nodes. Она выполняется долго, но позволяет перестроить заново карту сети, что должно значительно улучшить маршрутизацию. Из-за сложности выполнения этой команды представленный выше порядок построения сети составлен таким образом, чтобы этого шага (опроса «соседей» каждым узлом) можно было избежать.

 

Добавить узлы, не участвующие в маршрутизации

В последнюю очередь в сеть добавляются узлы, не участвующие в построение маршрутов. Обычно это датчики с питанием от батарей. Они являются одними из устройств на дальнем конце маршрутов передачи команд и не передают команды другим узлам, т.к. обычно почти все время находятся в «спящем» режиме.

При настройке и подключении датчиков следует учитывать, что:

Добавление датчиков в конце выстроенных и протестированных маршрутов не должно повлиять на работоспособность всей сети. Проблемы с передачей сигналов, некорректные данные от модуля и другие проблемы связаны, скорее, с самим датчиком или некорректным способом его подключения/конфигурации, чем с другими элементами сети.

Рекомендуется сразу выставить все необходимые конфигурационные параметры, чтобы позднее к этому не возвращаться. Здесь следует иметь примерное представление о предполагаемых сценариях и правилах использования.

Одним из важных параметров является интервал «пробуждения» (Wake-Up Interval). Стоит настроить его первым, чтобы конфигурирование датчика происходило быстрее. Например, у датчиков Philio 4-in-1 существует “тестовый” режим, который  помогает быстро выполнить первоначальное конфигурирование. После настройки датчик нужно перевести в рабочий режим для экономии заряда батареи и последующего правильного тестирования и работы.

 

Установить вторичные управляющие устройства

Под вторичными управляющими устройствами имеются в виду кнопки и пульты (такие как вращающаяся переносная смарт-кнопка Philio PSR-04). Добавлять их можно только после того, как все стационарные модули уже установлены, чтобы не нарушить процесс настройки маршрутов связи. К тому же, тогда пульты будут иметь достаточно полную карту сети, необходимую для их корректной работы.

После подключения пультов и кнопок можно добавлять вторичные контроллеры сети Z-Wave. Тогда они сразу получат полную карту соседей и не будут лишний раз нагружать сеть в процессе настройки, запрашивая ее с центрального контроллера.

 

Настройка ассоциаций

Когда все предыдущие этапы выполнены, Z-Wave сеть практически готова к работе. Последним каналом связи, который осталось настроить, являются группы прямых связей (Association Groups). Они нужны для быстрого и надежного прямого взаимодействия между функционально тесно связанными между собой датчиками и исполнительными устройствами, а также для повышения надежности и сокращения времени отклика участка системы автоматизации.

Для отправки отчета контроллеру уже используются надежные и проверенные маршруты. Кроме того, если соблюдалась вся последовательность построения сети, то датчики и исполнительные устройства, которые планируется связать ассоциацией, уже будут знать о близости друг к другу.

Тем не менее, стоит помнить, что установка ассоциаций между устройствами — не самая тривиальная задача и подразумевает изучение соответствующих разделов документации на каждый из модулей и контроллер (ассоциации устанавливаются через него).

 

Конфигурация оборудования, настройка сцен и сценариев

Это самая многообразная и творческая часть настройки сети Z-Wave. Она подразумевает работу в интерфейсе контроллера, объединение групп устройств в сцены, настройку правил срабатывания и расписания.

Этот этап с большой вероятностью потребует стабильного скоростного интернет-соединения, т.к. по соображениям безопасности многие производители предоставляют полнофункциональный доступ к контроллеру только после авторизации на своем сервере. Все ваши настроенные правила и сцены тоже сохраняются именно на сервере производителя.

Стоит заранее узнать, какой из интерфейсов управления контроллера является предпочтительным для настройки и дает полный функционал.

Так, для контроллеров Philio PSC серии можно использовать телефон, планшет или компьютер. Но предпочтителен планшет на платформе iOS: в нем настройка происходит более интуитивно. Вторым по удобству идет телефон на Android или iOS (с фирменным приложением), и только на последнем месте браузерная версия интерфейса.

Для контроллеров Netichome выбор практически отсутствует: приложения для телефонов и планшетов не обладают функционалом для настройки сети. Подходит только браузерная версия интерфейса, которая ориентирована на компьютеры.

Для контроллеров Zipato первичная настройка и добавление модулей может производиться непосредственно с экрана самого контроллера (либо телефона, либо планшета), но все остальные действия выполняются только через веб-интерфейс со стабильным интернет-соединением с компьютера или ноутбука.

 

Тестирование

Процесс тестирования предполагает проверку работоспособности всех датчиков, стабильности

считывания показаний, срабатывания условий и ассоциаций.

Что нужно проверить:

Срабатывание каждой функции каждого датчика. Например, для датчика протечки Philio с функцией отслеживания влажности и температуры замкнуть контакты датчика протечки, локально повысить и понизить влажность и температуру вблизи корпуса датчика. Помните, что делать это нужно, не нарушая целостности модуля, т.е. не стоит нагревать датчик зажигалкой или топить его в воде для проверки температуры и влажности. Достаточно подышать на датчик, чтобы локально повысить показания температуры и влажности.

Проверить выставленные уровни для освещения, штор, значений параметров датчиков и т.п. Все эти параметры нужно выставлять только эмпирически и не забывать, что предпочтительный уровень освещения в помещении может меняться в зависимости от времени суток. Придется проверить значения параметров в разных сочетаниях и в разное время суток, чтобы пользование системой не доставляло дискомфорта.

Варианты отправки команд и срабатывания исполнительных устройств нужно протестировать несколько раз. Дело в том, что контроллер сети запоминает, какие из доступных маршрутов использовались. По умолчанию сообщения отправляются по последнему маршруту с успешной доставкой. Значит, нужно убедиться, что удачные, удобные и быстрые маршруты передачи сообщений установились для всех модулей по всем возможным направлениям обмена.

 

Пропадание связи, ошибки

На самом последнем этапе (или в начале эксплуатации) могут проявиться фундаментальные проблемы стабильности сети, модули отказываются отвечать, плохо доходят сообщения. К сожалению, однозначного рецепта для решения этих проблем нет. Вопросы пропадания связи и интерференции мы рассмотрим в отдельном документе. А для диагностики «на месте» посоветуем вам, воспользовавшись своими записями и точно определив проблемный модуль, проверить качество связи с ближайшими к проблемной зоне Routing Slaves, переподключить проблемный узел или попробовать добавить рядом дополнительный модуль-ретранслятор.

 

См. также:

<< Основы построения сети Z-Wave Установка ассоциаций между устройствами сети Z-Wave >>




Мой Домовой
Золоторожский вал, д.34 стр.6, офис 5 111033 Москва
+7 499 707-20-98 info@moy-domovoy.ru от 1 700 руб до 221 000 руб Мой Домовой