智能家居Z-Wave入门实战

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
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