⭐️ Recensione: Z-Station, il coltellino svizzero Z-Wave, ZigBee, Thread, Bluetooth

HA TUTTO?

Mai come oggi il mondo della domotica personale è dominato da componenti di mille produttori diversi basati su svariati, diversi standard di comunicazione wireless, Questo, specialmente a chi si affaccia a questo mondo per la prima volta, disorienta: cosa utilizzare per la mia casa?

Naturalmente non esiste una sola risposta. La più equilibrata è forse “un po’ di questo, un po’ di quello“: un utente potrebbe prediligere sensori di sicurezza di un certo tipo, attuatori di un altro e così via. Non a caso, la nostra continua sollecitazione è quella di implementare HUB personali al fine di gestire, progressivamente e nel tempo, diverse componenti e servizi.

Detto questo, al di là della classica Wi-Fi l’utente si trova spesso a fare i conti con stadard wireless ampiamente diffusi, come Zigbee e Z-Wave, ma anche il “nascente” (sebbene sulla piazza da tempo) Thread. 

Tutti questi standard prevedono un’antenna (un cosiddetto “coordinator“) e un software che gestisca la rete wireless tramite essa realizzata, ovvero un BRIDGE/Gateway di gestione e controllo. Solitamente, ogni linea di prodotto ZigBee, Z-Wave o Thread prevede un elemento hardware che integra BRIDGE/Gateway e relativa antenna: il problema sta solitamente nell’impossibilità di utilizzare il componente della linea A tramite il BRIDGE/Gateway della linea B (salvo alcuni, rari casi), vincolando enormemente l’utenza, la quale si trova spesso e volentieri in questa antipatica situazione di lock-in. A salvare i proverbiali capra-e-cavoli sono i progetti relativi a BRIDGE/Gateway software che consentono, tramite l’adozione di un’antenna “generica”, di gestire una propria rete wireless eterogenea, la quale sia in grado di accogliere diversi componenti di diversi produttori e linee prodotti.

Il problema è che, per implementare i vari standard, servono tante antenne quanti sono gli standard che si vogliono implementare.

Arriva lui, bello bello

Il coordinator dei sogni?
Z-Station potrebbe esserlo.

La casa produttrice Z-Wave.Me (che, al di là del nome, produce componenti non più solo dedicate allo standard Z-Wave ma anche altri, come vedremo) ha messo a disposizione sul mercato quello che potrebbe essere davvero considerato il coltellino svizzero degli amanti della smart home do-it-yourself.

In sostanza, Z-Station è un componente che integra in sé diversi coordinator in uno.
Dispone infatti due interfacce:

• interfaccia 1, chip Silicon Labs ZGM130S: coordinator Z-Wave Plus V2 (con supporto “long range”) 865-870 MHz e 2.4 GHz;
• interfaccia 2, chip Silicon Labs EFR32MG21P: coordinator, a scelta in base a come la si programma:
  • solo ZigBee 3.0 (firmware NCP);
  • solo Thread (OpenThread standard);
  • ZigBee + Thread (firmware RCP);
  • Bluetooth LE.

In pratica, adottando solo Z-Station è possibile implementare contemporaneamente diversi BRIDGE/Gateway software di questo tipo:

• Z-Wave + ZigBee;
• Z-Wave + Thread (+Matter);
• Z-Wave + ZigBee + Thread (+Matter);
• Z-Wave + Bluetooth.

Il chip della seconda interfaccia è un EFR32MG21P, lo stesso del più che noto coordinator Sonoff ZBDongle-E.

Thread

Una doverosa parentesi va dedicata allo standard Thread. Programmando la seconda interfaccia con firmware Thread o ZigBee/Thread, essa diventa operativa per BRIDGE/Gateway software come OpenThread Border Router.

A questo punto, una volta definita una rete Thread tramite OpenThread Border Router e l’interfaccia 2 di Z-Station, le cose fattibili sono due:

• utilizzare la rete Thread così com’è, integrando le (rare) componenti Threda sul mercato, esponendole poi verso un HUB personale come Home Assistant o altri;
• usare la presenza di una rete Thread tramite il sovra-standard Matter over-Thread, il che mi permette di commissionare (leggi “integrare“) le componenti basate su questo nuova certificazione, magari sempre usando un HUB personale o altri ecosistemi, come Alexa, Google Home, Aqara eccetera.

Come funziona Z-Station

In modo molto semplice: si collega sull’host che ospiterà i BRIDGE/Gateway software (Mini PC/intel NUC, Raspberry Pi, computer tradizionali, NAS e altro) tramite il cavo USB. Sull’unità (circolare, di cinque centimetri di diametro) vengono avvitate le due antenne, le più massiccie che abbiamo mai provato testando questo tipo di componenti coordinator, lunghe ben 12 centimetri ciascuna. Naturalmente, ognuna è dedicata a una delle due interfacce.

Ciò fatto, il coordinator viene visto come due distinte interfacce USB sull’host ospitante (eg. /dev/ttyUSB0 e /dev/ttyUSB0, oppure COM1 e COM2, eccetera); a quel punto, la prima interfaccia è pronta per lavorare con un BRIDGE/Gateway software Z-Way compatible, mentre la seconda di fabbrica arriva con firmware NCP ZigBee 3.0, quindi è pronta per lavorare con BRIDGE di questo tipo.

Se si volesse “migrare” a uno standard diverso (Thread, Bluetooth, oppure firmware RCP con supporto contemporaneo ZigBee/Thread) sarebbe sufficiente attuare la procedura di aggiornamento firmware descritta qui, sul sito ufficiale di Z-Wave.Me, che è anche la location dalla quale scaricare le nuove versioni firmware ogni qualvolta ne sia disponibile una.

Tutti i dettagli tecnici di Z-Station sono disponibili qui; Z-Station può essere anche montato a muro grazie agli intarsi presenti sul fondo dell’unità e alla possibilità di inclinare le antenne.

BRIDGE/Gateway supportati

Vediamo ora le controparti software in grado di sfruttare questo multi-coordinator.

In primis, va citato Z-Way server: realizzato dalla stessa Z-Wave.Me, produttrice di Z-Station, è un BRIDGE/Gateway software multi-standard Z-Wave/ZigBee con l’ambizione da HUB personale (ha delle funzioni accessorie che lo ricordano). Tale BRIDGE è in grado di ingaggiare entrambe le interfacce e utilizzarle contemporaneamente sui due diversi standard (Z-Wave/ZigBee).

Citando anche altre soluzioni (forse più note), Z-Station può funzionare con:

• interfaccia 1 ( solo Z-Wave):
  • Z-Way server (funzione Z-Wave)
  • Z-Wave JS
  • OpenZWave (ormai obsoleto)
• interfaccia 2:
  • con firmware NCP ZigBee:
    • Z-Way server (funzione ZigBee)
    • ZigBee2MQTT
    • ZHA
  • con firmware Thread:
    • OpenThread Border Router
  • con firmware RCP ZigBee + Thread:
    • ZigBee2MQTT*
    • ZHA*
    • OpenThread Border Router*
  • con firmware Bluetooth LE, come comune antenna riconosciuta dal sistema operativo (e quindi dai software che la vogliano/possano utilizzare).

*tramite il software intermedio Silicon Labs Multiprotocol.

…e poi?

Dopo aver implementato questi benedetti BRIDGE/Gateway software usando Z-Station, che ci faccio?

Beh, se si usa il solo Z-Way server di Z-Wave.Me, si può gestire le varie componenti Z-Wave/ZigBee direttamente da lì, gestendo anche un minimo di automazioni in concertazione anche con altri servizi da esso previsti. Comunque, anche usando questo software, così come gli altri citati (i vari ZigBee2MQTT, ZHA eccetera), è ideale far confluire il tutto verso il proprio HUB personale, cosa che si fa solitamente in presenza di questi software.

Per raccontare forse l’ovvio, tutti i BRIDGE/Gateway software citati (incluso Z-Way server) possono infatti essere integrati (in vari modi) dai seguenti HUB:

• Home Assistant
• OpenHAB
• ioBroker
• Homey Pro
• Domoticz

e svariati altri ecosistemi.

Così facendo, i componenti collegati ai BRIDGE/Gateway software vengono a loro volta integrati sugli HUB personali e possono da essi esser controllati e gestiti tramite automazioni, smart speaker e molto, molto altro, come componenti Wi-Fi, servizi eccetera.

Esperienza d’uso

Abbiamo ricevuto Z-Station alla sua uscita. Inizialmente abbiamo dovuto un po’ faticare nel far funzionare tutto perché, come abbiamo scoperto lavorando in collaborazione coi tecnici di Z-Wave.Me, c’erano in effetti un po’ di difettucci sul firmware dedicato all’interfaccia 2 (ZigBee/Thread/Bluetooth). Sì, perché mentre con l’interfaccia 1 sia Z-Way server che Z-Wave JS hanno funzionato da subito e senza il minimo problema, sull’interfaccia 2 abbiamo dovuto un po’ penare.

Anche grazie al nostro ruolo involontario di beta tester, Z-Wave.Me ha rilasciato un firmware NCP perfettamente funzionante sui BRIDGE/Gateway sopra elencati. Nessun problema anche col firmware Thread, mentre sul firmware RCP (ZigBee+Thread), il qualche ha dato qualche problema di gioventù (un po’ come accaduto con altri coordinator) abbiamo avuto conferma che verrà rilasciato a brevissimo (ovviamente testeremo ancora e semmai riporteremo le nostre impressioni qui, ma data la presenza del chip EFR32MG21P, non abbiamo dubbi che non ci saranno grossi problemi a farlo lavorare con Silicon Labs Multiprotocol).

Concentrandoci un attimo su ZigBee, dobbiamo dire che l’esperienza col firmware NCP, sia con ZigBee2MQTT (anche col driver ember) che con ZHA, l’esperienza è stata ed è (la stiamo continuando a usare) eccellente. Il segnale è molto potente: è forse l’antenna coordinator più potente che abbiamo testato sin qui. Quanto a Thread, funziona, ma è davvero presto per esprimersi sul duo Matter/Thread: abbiamo integrato Matter via Thread a Home Assistant e siamo riusciti a integrare (pardon, commissionare) vari componenti Thread e Matter.

Sul bluetooth non c’è molto da dire. Funziona. 🙂

Quanto alla procedura di riprogrammazione firmware, non è niente di complesso: i tool messi a disposizione da Z-Wave.Me sono semplici da usare; usando il tool CPC (per installare il firmware RCP ZigBee+Thread) bisogna prima fare attenzione a catturare la chiave di biding, necessaria se si voglia ritornare poi al firmware ZigBee. Comunque, il tutto è indicato nelle note.

Valutazione

N.b. La valutazione è oggetto di revisione nel tempo in funzione di novità e aggiornamenti.

Se non si possiede nessuna antenna coordinator, se ci si sta affacciando all’entusiasmante mondo della domotica personale, specialmete utilizzando HUB personali, allora Z-Station di Z-Wave.Me è sicuramente una componente da tenere in considerazione. Monta antenne potenti, chip moderni, praticamente supporta standard che coprono il 99% delle componenti wireless non-Wi-Fi presenti sul mercato, è riprogrammabile e versatile: un coltellino svizzero in chiave smart. Con Z-Station ci si assicura il supporto a tutti gli standard maggiormente (massivamente) adottati in domotica, senza precludersi praticamente niente. La configurazione migliore, a nostro avviso, è quella Z-Wave + ZigBee + Thread: con questi tre standard (quattro, se si considera che Matter si appoggia a Thread) si copre praticamente tutto con una spesa totale non lontana a quella che si sosterrebbe acquistando vari coordinator di qualità. Discorso diverso per chi già possiede almeno un coordinator per uno degli standard Z-Wave, ZigBee e Thread, specialmente se di qualità: il costo di Z-Station non giustifica forse l’abbandono di antenne comunque funzionanti, salvo non si cerchi – ed è questo il caso – un all-in-one che davvero sostituisca altre componenti.

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