电子工业出版社-网上书店

本书深入浅出地为读者解答三个问题：为什么是 Z-Wave？什么是Z-Wave？如何实现Z-Wave？本书的第0章 —— 从过去看未来，以宏观的视角去看IT市场过去走过的路，借鉴IT行业的发展，分析科技产业的发展规律，再对比Z-Wave技术目前在欧美市场的发展情况，让读者可以从多个维度去思考物联网产业未来的发展轨迹，从而解答第一个问题，余下的6个章节涵盖了比较全面的内容，包括射频基础理论、市场上各种同类型技术的分析比较、Z-Wave技术的体系与机制、各种主要功能的原理与具体实现方式、真实世界的实用案例等，为读者解答第二个、第三个问题。

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操作系统的冒起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ＩＥＥＥ８０２１５４的通信网络２５ !!!!!!!!!!!!!!!!!
１５５　ＺｉｇＢｅｅ ２５ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
１５６　ＥｎＯｃｅａｎ ２７ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
１５７　ＤＥＣＴＵＬＥ 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 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Ⅹ　
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（ＷｉｒｅｌｅｓｓＳｈａｄｏｗ） 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９９５９数据通信５０ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
３１１　ＰＨＹ物理层的功能５０ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
曼彻斯特编码（ＭａｎｃｈｅｓｔｅｒＥｎｃｏｄｉｎｇ） ５１ !!!!!!!!!!!!!!!!!!
不归零编码ＮＲＺ（ＮｏｎＲｅｔｕｒｎＺｅｒｏ） ５２ !!!!!!!!!!!!!!!!!!
３１２　无线数据帧（ＷｉｒｅｌｅｓｓＦｒａｍｅ） ５２ !!!!!!!!!!!!!!!!!
３１３　网络识别码（ＨｏｍｅＩＤ） 和节点识别码（ＮｏｄｅＩＤ） 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（ＮｅｔｗｏｒｋＲｅｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ） ７６ !!!!!!!!!!!!!
３５　网络的自动更新（ＡｕｔｏｍａｔｅｄＵｐｄａｔｉｎｇ） ７７ !!!!!!!!!!!!!!
３５１　静态更新型控制器（ＳｔａｔｉｃＵｐｄａｔｅＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ） ——— “旧” 方法７８ !!!!!!!
智能家居ＺＷａｖｅ入门实战
Ⅺ　
３５２　探索帧（ＥｘｐｌｏｒｅｒＦｒａｍｅ） ——— “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（ＮｅｔｗｏｒｋＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ） 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（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＬａｙｅｒ） 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（ＣｏｍｍａｎｄＣｌａｓｓ） ８９ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!
４１３　Ｂａｓｉｃ指令集９１ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
４１４　设备集（ＤｅｖｉｃｅＣｌａｓｓ） ９２ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
４２　设备的管理９６ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
４２１　节点资料帧（ＮｏｄｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＦｒａｍｅ） 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（ＢｏｏｌｅａｎＬｏｇｉｃ） 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（ＵｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ） １１７ !!!!!!!!!!!!!!!!!!
４４１　壁上控制器及遥控器１１７ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
目录
Ⅻ　
４４２　安装工具包１１８ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
４４３　面向用户的网页界面（ＷｅｂＩｎｔｅｒｆａｃｅ） 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ＳｅｒｖｉｃｅＡｔｔａｃｋ） 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ＷａｖｅＰｌｕｓ 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（ＦｏｒｗａｒｄＣｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ） １５０ !!!!!!!!!!!!!
５３４　多通道（ＭｕｌｔｉＣｈａｎｎｅｌｓ） 与多事件（ＭｕｌｔｉＩｎｓｔａｎｃｅｓ） １５１ !!!!!!!!!
５３５　历史遗留下来的问题１５２ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
智能家居ＺＷａｖｅ入门实战
　
５３６　ＩＰ网关１５２ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
５３７　弱的校验总和（ＣｈｅｃｋＳｕｍ） 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ｅｄｇｅＰｈａｓｅＣｏｎｔｒｏｌ） 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ｅｄｇｅＰｈａｓｅＣｏｎｔｒｏｌ） １６３ !!!!!!!!!!
６３４　万用调光器（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＤｉｍｍｅｒ） １６４ !!!!!!!!!!!!!!!!
６３５　萤光灯／日光灯（ＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＬａｍｐｓ） 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（ＤｅｖｉｃｅＣｌａｓｓ） １６７ !!!!!!!!!!!!!
附录Ｂ　ＺＷａｖｅ的指令集（ＣｏｍｍａｎｄＣｌａｓｓ） 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 !!!!!!!

相信没有人会反对过去的５０年是人类历史上科技发展最快速的半个世纪，
我们这代人或多或少都经历了因科技带来的生活方式的改变，现在的小孩一出
生就接触平板电脑、智能手机，小学生课余不是去球场踢球，而是在家里用平
板电脑玩网络游戏，这些都是我们小时候那个年代连科学家都无法想象的。
一个科技的发展往往会成就另一个新科技的诞生，托马斯·爱迪生（Ｔｈｏｍａｓ
Ｅｄｉｓｏｎ，１８４７－１９３１） 发明直流发电机和灯泡启发了他的助手尼古拉特斯拉
（ＮｉｋｏｌａＴｅｓｌａ，１８５６－１９４３） 发明交流电发电机和变压器，成功地解决了远距离
电力传输的难题，最终让电力和电灯得以进入美国人的家庭。电灯的技术也成
就了真空管的发明，到后来半导体的发明也让集成电路变成现实，从而发展出
半导体微处理器，也就是今天一切ＩＴ科技发展的基石。没有个人电脑的普及，
也就不会有互联网的普及，没有互联网与无线电通信的发展，也不会有今天的
智能手机。
ＩＴ科技的发展有两个主要方向： 一个是互联网化（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）； 另一个
是功能的聚合化（Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ）。智能手机就是这两个主线发展的最佳例子，不
仅可用于打电话，而且还把很多功能，如拍照、录像、音乐与视频播放、支付、
信息沟通、电子商务、社交、导航、游戏等越来越多的功能“聚合” 在里面。
旅游或者出差前，先用智能手机的电子商务软件把机票预订好，再打开电
子地图计划一下行程、预订合适的酒店，顺便找到酒店附近评价不错的餐厅，
并订好桌。到达机场后，等行李出来的时候，可以打开出租车预约ＡＰＰ预约送
到餐厅的路线，上车之后， 马上用智能手机找到餐厅的公共账号， 打开菜单，
先看看有什么好吃的，上菜的时候，用智能手机拍些照片，发到社交网上与朋
友分享，用餐完毕后，使用电子钱包结账，回到酒店，觉得这个餐厅还真不错，
于是打开饮食网站的ＡＰＰ，上传美食照片，再给个赞。以上这些情节，你是不
是觉得很熟悉？一系列的工作，今天只需要一个智能手机加上网络就能超快速
完成。这就是“聚合” 和“网络” 的威力。
这两个ＩＴ主线发展到今天，不但没有慢下来，而且仍在继续聚合更多的产
品和功能。很多人相信，下一波要聚合与互联的目标不是什么科幻的新发明，
Ⅷ　
而是你家里天天打交道的东西。
大约从２０００年开始， 欧美出现越来越多的技术与想法， 为反向整合
（Ｒｅｔｒｏｆｉｔ） 提供了各种方案。反向整合就是倒过来把家里传统的非智能设备，
如照明、空调、窗帘、影音，甚至一个水杯，通过有线或无线的方式连接本地
网络与互联网而建立一个“物联网”，通过智能手机和互联网访问和控制家中
的一切。近年不断被炒作的“智能化” 一般是指通过物联网上产品本身自带的
传感器或网络传感器为系统控制器（一般是网关） 提供环境监测数据，提供条
件触发的信息，系统通过预先设定的各种条件操作家里的一切设备，无需人手
操作，为用户带来生活上更多的方便性、安全性及降低能源的浪费。这仅仅是
物联网可以带来的无数可能性中的一些基本功能而已。
随着智能终端产品与互联网的全面普及，物联网进入寻常百姓家庭如箭在
弦上，我们称其为后ＩＴ时代。后ＩＴ时代将具有比前ＩＴ时代更巨大的产业，因
为这次变革所牵涉的不仅仅是一个新产品，而是几乎在任何生活上都能接触到
的“传统” 产品，跨度之广前所未有，未来的３０年对于ＩＴ行业将会是充满机
会与挑战的，准备好了吗？
施镇乾
ＣＫＳｚｅ
２０１６－６－２１

无

施镇乾，出生和成长于香港，拥有工商管理硕士与市场策略专业学位。80年代入行 IT 行业，90 年代做互联网，职业生涯主要面向欧美市场。具有多年 的 IT 相关行业经验。2008 年在美国得知 Z-Wave 技术，经研究认为 Z-Wave 技术与智能家居 产业在未来会有广阔的发展前景，于 2009 年初带领当时任职公司的一个小团队开发了一些技术难度比较大至今仍然经典的产品，向欧美市场证明华人团队也能做出技术含量高的产品。 CK 于 2013 年创立 Ubitech 团队，主要是为区内需要开发与生产 Z-Wave 产品的企业提供芯片 模块与技术支持，同时协助海外客户寻找合适生产厂家。 除此之外， CK 亦不遗余力投入 Z-Wave 技术的市场教育工作。 他是 Z-Wave 联盟在亚洲的发言人（Z-Wave Evangelist）。

无

本书配套资源下载

对不起，暂无音视频资源！

智能家居Z-Wave入门实战