Z-Wave 컨트롤러가 고장나더라도 스마트홈 기능을 사용하고 싶다면...

Z-Wave 컨트롤러가 고장나더라도 스마트홈 기능을 사용하고 싶다면...

대부분의 Z-Wave 홈 오토메이션은  컨트롤러가 모든 명령을 처리하도록 구성합니다. 

일반적인 Z-Wave 컨트롤러는 다음의 단계를 거쳐 스마트 기능을 수행합니다. 

예를 들어 모션 센서는 컨트롤러에 신호를 보내고 컨트롤러는 두 번째 단계에서 Dimmer에 명령을 보내 조명을 켭니다. 

아주 간단한 프로세서이지만 클라우드 방식의 Z-Wave 컨트롤러라든지 인터넷 연결에 의존하는 디바이스들은 통신이 끊겨 버리면 아무것도 할수 없습니다.

로컬 방식의 컨트롤러라도 손상된 경우나 고장난 경우엔 간단한 명령조차 수행할수 없기 때문에 스마트 홈이 아니라 멍청한 홈이 됩니다.

만약 Z-Wave 디바이스와 Z-Wave 디바이스가 Z-Wave 컨트롤러 개입없이 직접 통신을 한다면 언제나 1년 365일 24시간 스마트 홈을 누릴 수 있을것입니다.

이번글은,Z-wave 디바이스들 끼리 직접 통신으로 장치를 제어하는 방법에 대해 알아 보겠습니다.

Z-Wave 디바이스 직접 연결하기

Z-Wave 네트워크는 마스터 장비와 슬레이브 장비 이렇게 두 가지 유형의 장치로 구성됩니다.

마스터 장비 (컨트롤러)는 다른 장치를 제어하는 ​​장치이며 슬레이브 장비는 이 장치로 제어됩니다.

      컨트롤러는 두 가지 방법으로 슬레이브 장비와 통신합니다. 

      슬레이브 장비를 켜고 끄는 신호를 보내거나 모션 센서에서 센싱에 대한 정보를 수신 합니다.

이런 상황이 지속된다면 아무 문제가 없지만 다음과 같은 상황이 발생하면 멍청한 홈이 되고 맙니다.

이런 상황일때 장비와 장비가  서로 직접 통신이 가능하여 신호를 보낼 수 있다면 스마트 홈 장비들이 무용지물이 되는 경우는 없을 것입니다. 

이렇게 직접 연결이 되면 Z-Wave 디바이스가 컨트롤러를 통하지 않고 Z-Wave 디바이스에 직접 신호를 보낼 수 있기 때문에 시간도 절약되고 통신의 복잡성이 줄어듭니다.

또한,디바이스들끼리 통신을 하므로 컨트롤러 사양이 낮더라도 여러 동작들을 동시에 실시간 처리하는 것도 가능합니다.

Z-Wave 디바이스들끼리 직접 연결하기 위해선 어떤 장치가 마스터(컨트롤러)의 역할을하고 어떤 장치가 슬레이브가 되어 제어 될 것인지를 선택해야 합니다.

여기서는 모션 센서가 마스터, Dimmer가 슬레이브가 되어 동작하는 것에 대해 기술합니다.

현재 시각 저녁 6:30분,저희 집에 Z-Wave 컨트롤러는 먹통이 된 상황입니다.

가족들은 모두 외출해서 아무도 없습니다.

막내가 학원을 갔다가 집으로 들어오네요.

현관을 지나 중문 위에 설치된 모션센서가 센싱을 했습니다.

모센센서가 Dimmer에게 신호를 보냅니다.

Dimmer는 센싱 신호를 수신 받고(OK!),조명을 켭니다.(LIght ON)

그럼,실제 어떤식으로 구현하는지 설명하겠습니다. (Fibaro를 기준으로 설명드립니다.)

복도의 모션센서와 복도펜던트 조명을 직접 연결합니다.

복도 모션센서 아이콘 오른쪽위 빨간원을 누르면 설정으로 들어갑니다.

Advanced 탭을 누르고 밑으로 내려갑니다.

Associations 항목이 나오면 "Setting Association" 버튼을 누릅니다.

좌측 박스에 Endpoint 0 가 있고. 밑으로...

Group 1 ~ Group 5 까지 있습니다.

Group 2를 클릭합니다.

오른쪽 박스 상단에  S    M      Device list   이렇게 되어있는데  디바이스 리스트를 아래로 스크롤 해서 복도 펜던트를 찾고  S  칸을 선택합니다.

S는 single 채널 , M은 multi 채널입니다. (여기에 대해선 제일 아래에 설명하겠습니다.)

선택후 Save버튼을 누르면 끝입니다.

이제, 두 장치는 컨트롤러 개입없이 직접 통신을 하여 작동됩니다.

장치간 직접 연결은 보시는 것처럼 설정이 아주 간단합니다.

그럼,이 기능은 어떤 기능일까요?

Z-Wave Association 이라고 합니다. 

하나의 장치와 다른 장치 (일반적으로 5 개 또는 6 개 장치)의 작은 '그룹'을 제어 할 수 있습니다. (위의 사진을 참고하세요.)

Association을 사용하는 장점은 명령이 '제어 장치"에서 '제어되는장치"로 직접 전송된다는 것입니다. 

인터넷이 되지 않더라도,컨트롤러가 먹통이어도 상관없습니다.

명령은  Z-Wave 컨트롤러를 통해 전송되지 않습니다.

이 방법은 불필요한 Z-Wave 네트워크 트래픽을 줄이는 것에도 도움이 되므로, 동시에 여러 제어 명령를 딜레이 없이 처리 할 수 있습니다.

단순한 On / Off  명령의 처리만 가능하며, 조건이 필요한 복잡한 명령은 수행 할수 없습니다.

위의 예처럼, Z-Wave 모션 센서는 하나의 디머와 연결할 수도 있고,여러 Z-Wave 디머와 연결될 수도 있습니다. 

모션 센서가 움직임 (트립)을 감지하면 관련 디머에 BASIC Set 명령 (ON)을 즉시 보낼 수 있습니다. 

마지막으로 움직임을 감지 한 후 일정 시간 후에 OFF 명령을 보냅니다. 

OFF 시간은 센서의 구성 설정에서 설정할수 있습니다.

Scene(장면) 과의 차이점

장면과 Association은 홈 오토메이션 장치를 사용하는 두가지 방법입니다.

장면 기능은 시스템을 훨씬 다양하게 제어 할 수 있습니다. 

장면 기능이야말로 스마트홈의 핵심 기능이죠.

장면은 여러 유형의 명령을 여러 장치에 전송할 수 있으며 센서를 입력으로 사용할 수 있으며 조건부 결정을 내릴 수도 있습니다.

예를 들어 장면은 일부 조명은 끄고 다른 조명은 낮은 밝기로 켜고 TV 및 AV 장비는 켜고 그와 동시에 특정온도로 난방을 가동 할 수도 있습니다. 

또는 실내 온도를 측정하고 난방이 켜지거나 꺼져 있어야 하는지 결정 할수 있으며 특정 시간대인 경우에만 난방을 할수도 있습니다,

요약하면, Association 기능은 구성하기 쉽지만 장치를 제한적으로 제어 할 수 있습니다. 

장면은 더 복잡하게 생성되지만 시스템의 장치를 다양한 방법으로 제어 할 수 있습니다.

정리하자면..

Association은 메인 Z-Wave 허브가 오프라인 상태일때도 개의치 않고 기능이 계속 실행됩니다. 

컨트롤러를 통하지 않으므로 실행이 아주 빠릅니다.

컨트롤러를 통하지 않으므로 디바이스들이 컨트롤러의 Z-Wave 통신 범위에 있을 필요도 없습니다.

그러므로,컨트롤러에서 디바이스들끼리 직접 연결을 위한 셋팅만 하고 컨트롤러 통신 범위를 벗어난 주택의 옥상 같은 곳에서 센서와 디바이스를 배치해 사용할수 있습니다.

(제가 이렇게 적용해서 사용하고 있습니다.)

단순한 ON/OFF 제어에 적합합니다. 

하나의 디바이스에 여러 디바이스를 연결해 실내 모든 조명을 동시에 ON/OFF 할수 있습니다.

간단하게나마 3~4가지 명령을 처리할수 있습니다. (예를 들어 모션 센싱이 되면 조명이 켜지고,그후 보일러가 켜지며,그 후 TV도 켜져라..)

저의 경우엔 다음과 같이 적용해 사용하고 있습니다.

옥상 외부출입문 안쪽에 모션 감지되면 외등 조명 ON.

보일러(연료전지) 누수가 감지되면 다용도실 입구 Zipato RGBW 전구 레드색 ON.

Fibaro Keyfob 으로 각방 밸브 ON , 보일러 ON.

Fibaro Keyfob 으로 열교환기 ON.

이렇게 유용한 Association 기능을 Fibaro에서만 사용할수 있느냐 하면 ... 그렇지 않습니다.

대부분의 Z-Wave 컨트롤러는 위의 기능을 지원합니다.

ST도 지원을 할 것이므로 유용하게 사용하시길 바랍니다.

* 멀티 채널

싱글 채널과 멀티채널은 대부분의 Z-Wave 디바이스들은 하나의 장치에 하나의 기능만 있는데,하나의 장치에 여러 기능이 있는 것들이 있습니다.

위의 그림에도 Fibaro의  2채널 Relay가 밸브 각각에 연결되어 있습니다.

즉, 2채널 릴레이의 경우 Endpoint 가 2개입니다.

이때,Association을 통해 각각의 릴레이를 개별 제어 할려면 멀티 채널 연결을 통해 작업을 수행 할 수 있습니다.