Z‑Wave es un protocolo propietario de comunicación inalámbrica utilizado principalmente en domótica [9]. Este protocolo permite el control inalámbrico de electrodomésticos y otros dispositivos, además del control a través de Internet. Fue desarrollado en 1999 por la empresa danesa Zensys, lanzando la primera serie de dispositivos en 2003, serie 100, en 2005 la serie 200 (chip ZW0201 de alto rendimiento y bajo coste basado en el microcontrolador de Intel 8051), y en 2013 la serie 500, sistema conocido como Z‑Wave Plus con cuatro veces más memoria, rango mejorado y mayor duración de la batería. Esta tecnología comenzó a imponerse en USA alrededor de 2005, creándose entonces la Z‑Wave Alliance [10] con objetivo de promover su uso. La tecnología Z‑Wave fue adquirida por Silicon Labs [11] en 2018, y ya en enero de 2019 había más de 2600 productos interoperables certificados por Z‑Wave.
Utiliza modulación FSK en bandas ISM operando en las frecuencias 868,4 MHz para Europa (CEPT) y 908,4 MHz para Norteamérica, con velocidad de datos entre los 9,6 kbit/s de los primeros chips y los 40 kbit/s de serie 500.
Tiene una arquitectura de red mallada con enrutamiento en origen que posibilita enviar la información a través de nodos encaminadores intermedios. Cada red puede estar formada con hasta 232 dispositivos, pero es posible puentear varias redes si las necesidades lo requieren. Los controladores envían las órdenes a los dispositivos esclavos controlados, para lo cual deben conocen toda la topología de la red. Al menos debe existir un controlador primario que mantiene la información de la topología de la red y es el responsable de la asociación de dispositivos. Los dispositivos esclavos solo pueden recibir y responder con mensajes de reconocimiento.
En 2013 se descubrió una vulnerabilidad en la implementación del cifrado AES de cerraduras de puerta Z‑Wave que podía explotarse para desbloquear remotamente las puertas sin necesidad de conocer las claves del cifrado [12]. En 2016 la Z‑Wave Alliance introdujo un nuevo estándar para el sistema de seguridad, conocido como Security 2, que proporciona seguridad avanzada, pero debido a la necesidad de compatibilidad con versiones anteriores (S0) los dispositivos S2 siguen siendo vulnerables durante el proceso de emparejamiento [13].
Las especificaciones de las capas Física y MAC de Z‑Wave están estandarizadas globalmente por la Unión Internacional de Telecomunicaciones desde 2015 como radio ITU 9959 [14], y las especificaciones de interoperabilidad, seguridad (S2), middleware y Z‑Wave sobre IP de Z‑Wave se abrieron al dominio público en 2016, haciendo que Z‑Wave sea altamente accesible para los desarrolladores de IoT.