智能家居Z-Wave入门实战PDF电子书下载

第0章 从过去看未来——让我们先看树林再看树木 1

0.1 百花齐放的10年（1975—1984年） 2

0.2 新的游戏规则 5

0.3 蓝色巨人崛起的背景 6

0.4 大卫挑战巨人——UNIX操作系统的出现 7

0.5 科技行业的发展规律 9

0.6 Z-Wave的市场现况 10

第1章 概述 15

1.1 什么叫智能家居 16

1.2 智能家居的定义 20

1.3 无线通信网络的层级模型 20

1.4 对家居无线管控的要求 22

1.5 无线家居网络的选择 23

1.5.1 运用27MHz或433MHz频带的模拟管控 23

1.5.2 供应商的自定义（Proprietary）数码协议 23

1.5.3 Wi-Fi或WLAN 24

1.5.4 基于IEEE 802.1 5.4 的通信网络 25

1.5.5 ZigBee 25

1.5.6 EnOcean 27

1.5.7 DECT ULF 27

1.5.8 Z-Wave 28

1.6 Z-Wave的历史 29

1.7 Z-Wave成为开放标准 32

第2章 无线电层 33

2.1 无线电基础 34

2.2 Z-Wave采用的频谱 34

2.3 无线传送距离的估算 40

2.3.1 天线（Antenna） 40

2.3.2 衰减（Attenuation） 42

2.3.3 与其他无线电信号源的距离 43

2.3.4 墙壁效应厚度 44

2.3.5 无线电波的阴影区域（Wireless Shadow） 45

2.3.6 反射（Reflection） 45

2.3.7 干扰（Interference） 45

2.3.8 什么架设高度最合适 46

2.4 电磁能（EME）与健康 47

第3章 Z-Wave网络的技术基础 49

3.1 G.9 959数据通信 50

3.1.1 物理层的功能（PHY） 50

3.1.2 无线数据帧（Wireless Frame） 52

3.1.3 网络识别码（Home ID）和节点识别码（Node ID） 53

3.1.4 网络媒介的接入功能（MAC） 58

3.1.5 数据可靠性及纠错 60

3.2 路由（Routing） 62

3.2.1 路由的基础 62

3.2.2 路由的演算方法 64

3.3 设备及网络种类 67

3.3.1 网络中的角色：控制器（Controller）及从机（Slave）设备 67

3.3.2 给设备供电的不同方式 69

3.3.3 总结 73

3.4 对网络的人工更新 73

3.4.1 【排除】——移除一个功能设备 73

3.4.2 故障节点列表 74

3.4.3 故障设备的移除 75

3.4.4 网络的重新组织（Network Re-organization） 76

3.5 网络的自动更新（Automated Updating） 77

3.5.1 静态更新型控制器（Static Update-Controller）——“旧”方法 78

3.5.2 探索帧（Explorer Frame）——“新”方法 80

3.5.3 网络中探索帧和SUC/SIS的比较 80

3.6 网络组态（Network Configuration） 83

3.6.1 拥有单一可携控制器的Z-Wave网络 83

3.6.2 拥有单一静态控制器的Z-Wave网路 83

3.6.3 网络中有可携静态控制器 84

3.6.4 网络中有SUC/SIS控制器 85

3.6.5 不同网络组态的比较 86

第4章 Z-Wave应用层（Application Layer） 87

4.1 设备及指令 88

4.1.1 Z-Wave设备的种类 88

4.1.2 指令集（Command Class） 89

4.1.3 Basic指令集 91

4.1.4 设备集（Device Class） 92

4.2 设备的管理 96

4.2.1 节点资料帧（Node Information Frame） 96

4.2.2 提问（Interview） 97

4.2.3 设置（Configuration） 98

4.2.4 电池管理 100

4.2.5 电池电量寿命的优化 102

4.2.6 关联（Association） 105

4.3 场景（Scenes） 108

4.3.1 实例 108

4.3.2 场景快照（Snapshot） 111

4.3.3 IP网关内场景的定义 111

4.3.4 运用计时器激活场景 111

4.3.5 用无线设备激活场景 113

4.3.6 用布尔逻辑（Boolean Logic）激活场景 114

4.3.7 具备脚本（Scripting）的复杂场景 116

4.3.8 场景及关联组的比较 116

4.4 用户界面（User Interface） 117

4.4.1 壁上控制器及遥控器 117

4.4.2 安装工具包 118

4.4.3 面向用户的网页界面（Web Interface） 120

4.5 智能家居无线技术的安全性 120

4.5.1 安全性及典型攻击的一般资料 121

4.5.2 加密（Encryption）及重播式攻击（Replay-Attacks） 121

4.5.3 拒绝服务式攻击（Denial-of-Service Attack） 123

4.5.4 无线安全性的其他方面 123

4.5.5 Z-Wave的安全性概念 124

4.5.6 安全性的成本 124

4.5.7 论题 125

4.6 Z-Wave Plus 126

4.7 S2安全性技术 128

第5章 实施Z-Wave的一些注意事项和技巧（Tips ＆ Tricks） 133

5.1 建立网络——基本的流程 134

5.1.1 定义需要的功能 134

5.1.2 选择正确的设备 135

5.1.3 Z-Wave壁上按钮和嵌入件的比较 137

5.1.4 将所有的设备【添加】进一个网络中 139

5.1.5 【添加】设备的方法 139

5.1.6 【添加】控制器 142

5.1.7 【添加】电池供电设备 145

5.1.8 设置（Configuration） 145

5.1.9 关联（Association）及场景（Scene） 146

5.2 日常维护——如何让网络保持稳定 146

5.2.1 无线电层级 147

5.2.2 Z-Wave的组网及路由 147

5.3 已知的问题及侦错方法 149

5.3.1 语言的一致性 149

5.3.2 功能的不匹配 150

5.3.3 缺乏向前兼容性（Forward Compatibility） 150

5.3.4 多通道（Multi Channels）与多事件（Multi Instances） 151

5.3.5 历史遗留下来的问题 152

5.3.6 IP网关 152

5.3.7 弱的校验总和（Check Sum） 153

第6章 更多Z-Wave的专题 155

6.1 法律状况 156

6.1.1 Z-Wave的重要专利 157

6.1.2 对Z-Wave不利的重要专利 158

6.2 软件开发工具包（SDKs） 160

6.3 调光器的一般资料 161

6.3.1 前缘相位控制（Leading-edge Phase Control） 162

6.3.2 应用在电感性负载的前缘相位控制 163

6.3.3 后缘相位控制调光器（Trailing-edge Phase Control） 163

6.3.4 万用调光器（Universal Dimmer） 164

6.3.5 萤光灯/日光灯（Fluorescent Lamps） 165

6.3.6 LED灯 165

6.3.7 调光器的总结 165

附录A Z-Wave的设备集（Device Class） 167

附录B Z-Wave的指令集（Command Class） 171

附录C 有用的线上资源 185

附录D 参考书目（Bibliography） 187

附录E 技术词汇中英文对照表（Terminology， English/Chinese Conversion） 189