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智能家居無線技術(shù)優(yōu)缺點分析

來源:網(wǎng)絡(luò)

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關(guān)鍵詞: 智能家居,無線技術(shù),WiFi,Z-Wave

      智能家居有線方案既有可靠性及性能等優(yōu)點,也具有布線復(fù)雜,成本高,方便性差等難以克服的缺點。目前在歐美市場,無線技術(shù)逐漸占據(jù)了智能家居的主流。

      RF無線射頻技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線通信技術(shù)。這種技術(shù)的優(yōu)點是部分產(chǎn)品無需重新布線,利用點對點的射頻技術(shù),實現(xiàn)對家電和燈光的控制,安裝設(shè)置都比較方便,主要應(yīng)用于實現(xiàn)對某些特定電器或燈光的控制,成本適中。這類系統(tǒng)功能比較弱,控制方式比較單一,且易受周圍無線設(shè)備環(huán)境特別是同頻及阻礙物干擾和屏蔽,較適用于新裝修戶和已裝修戶。

      藍牙技術(shù)最初由愛立信創(chuàng)制。1999年5月20日,索尼愛立信、IBM、英特爾、諾基亞及東芝等業(yè)界龍頭創(chuàng)立藍牙特別興趣組,制訂藍牙技術(shù)標準。藍牙是一種新式的無線傳送協(xié)議,用于在不同的設(shè)備之間進行無線連接,例如連接計算機和外圍設(shè)施。

      藍牙根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的概念提供點對點或點對多點的無線鏈接。在任意一個有效通信范圍內(nèi)所有設(shè)備的地位都是平等的。首先提出通信要求的設(shè)備稱為主設(shè)備(Master),被動進行通信的設(shè)備稱為從設(shè)備(Slaver)。利用時分多址(TDMA),一個主設(shè)備最多可同時與7個從設(shè)備進行通信并和多個從設(shè)備(最多可超過200個)保持同步但不通信。一個主設(shè)備和一個以上的從設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)稱為藍牙的微微網(wǎng)絡(luò)。

      若兩個以上的微微網(wǎng)絡(luò)之間存在著設(shè)備間的通信,則構(gòu)成了藍牙的分散網(wǎng)絡(luò)(Scatternet)?;赥DMA原理和藍牙設(shè)備的平等性任一藍牙設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中既可作主設(shè)備又可作從設(shè)備還可同時兼作主、從設(shè)備。所以它是典型的無中心網(wǎng)絡(luò)具有自然靈活的組網(wǎng)方式藍牙網(wǎng)絡(luò)具有Adhoc的特性,各個設(shè)備可以方便地進入和離開網(wǎng)絡(luò),不需要額外的網(wǎng)絡(luò)配置。只是為了完成適當?shù)木W(wǎng)絡(luò)功能,要有一定的初始配置工作。

      藍牙技術(shù)盡管是目前較為先進的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),而且已經(jīng)在很多設(shè)備進行互操作中逐漸普及,但對于許多消費電子設(shè)備而言,利用它來作為電纜的替代方案,在成本和功耗方面還很難令人滿意。

      Zigbee是目前智能家居領(lǐng)域發(fā)展最快,應(yīng)用范圍最廣的無線傳輸技術(shù)。它具有近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本等特征。其主要適用于自動控制和遠程控制領(lǐng)域,可以滿足對小型廉價設(shè)備的無線聯(lián)網(wǎng)和控制功能。

      對于家庭網(wǎng)絡(luò)通訊而言,傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量小,在傳輸速率上不需要太高的要求。網(wǎng)絡(luò)的容量要大,家庭中的各種電器設(shè)備多。信息的實時性好,時延短,成本低。ZigBee相對于現(xiàn)有的各種無線通信技術(shù),Zigbee技術(shù)是功耗和成本最低的技術(shù)之一,很好地滿足了智能家居的需求。

      智能家居有線方案既有可靠性及性能等優(yōu)點,也具有布線復(fù)雜,成本高,方便性差等難以克服的缺點。目前在歐美市場,無線技術(shù)逐漸占據(jù)了智能家居的主流。

      RF無線射頻技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線通信技術(shù)。這種技術(shù)的優(yōu)點是部分產(chǎn)品無需重新布線,利用點對點的射頻技術(shù),實現(xiàn)對家電和燈光的控制,安裝設(shè)置都比較方便,主要應(yīng)用于實現(xiàn)對某些特定電器或燈光的控制,成本適中。這類系統(tǒng)功能比較弱,控制方式比較單一,且易受周圍無線設(shè)備環(huán)境特別是同頻及阻礙物干擾和屏蔽,較適用于新裝修戶和已裝修戶。

      藍牙技術(shù)最初由愛立信創(chuàng)制。1999年5月20日,索尼愛立信、IBM、英特爾、諾基亞及東芝等業(yè)界龍頭創(chuàng)立藍牙特別興趣組,制訂藍牙技術(shù)標準。藍牙是一種新式的無線傳送協(xié)議,用于在不同的設(shè)備之間進行無線連接,例如連接計算機和外圍設(shè)施。

      藍牙根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的概念提供點對點或點對多點的無線鏈接。在任意一個有效通信范圍內(nèi)所有設(shè)備的地位都是平等的。首先提出通信要求的設(shè)備稱為主設(shè)備(Master),被動進行通信的設(shè)備稱為從設(shè)備(Slaver)。利用時分多址(TDMA),一個主設(shè)備最多可同時與7個從設(shè)備進行通信并和多個從設(shè)備(最多可超過200個)保持同步但不通信。一個主設(shè)備和一個以上的從設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)稱為藍牙的微微網(wǎng)絡(luò)。

      若兩個以上的微微網(wǎng)絡(luò)之間存在著設(shè)備間的通信,則構(gòu)成了藍牙的分散網(wǎng)絡(luò)(Scatternet)?;赥DMA原理和藍牙設(shè)備的平等性任一藍牙設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中既可作主設(shè)備又可作從設(shè)備還可同時兼作主、從設(shè)備。所以它是典型的無中心網(wǎng)絡(luò)具有自然靈活的組網(wǎng)方式藍牙網(wǎng)絡(luò)具有Adhoc的特性,各個設(shè)備可以方便地進入和離開網(wǎng)絡(luò),不需要額外的網(wǎng)絡(luò)配置。只是為了完成適當?shù)木W(wǎng)絡(luò)功能,要有一定的初始配置工作。

      藍牙技術(shù)盡管是目前較為先進的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),而且已經(jīng)在很多設(shè)備進行互操作中逐漸普及,但對于許多消費電子設(shè)備而言,利用它來作為電纜的替代方案,在成本和功耗方面還很難令人滿意。

      Zigbee是目前智能家居領(lǐng)域發(fā)展最快,應(yīng)用范圍最廣的無線傳輸技術(shù)。它具有近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本等特征。其主要適用于自動控制和遠程控制領(lǐng)域,可以滿足對小型廉價設(shè)備的無線聯(lián)網(wǎng)和控制功能。

      對于家庭網(wǎng)絡(luò)通訊而言,傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量小,在傳輸速率上不需要太高的要求。網(wǎng)絡(luò)的容量要大,家庭中的各種電器設(shè)備多。信息的實時性好,時延短,成本低。ZigBee相對于現(xiàn)有的各種無線通信技術(shù),Zigbee技術(shù)是功耗和成本最低的技術(shù)之一,很好地滿足了智能家居的需求。

      Wi-Fi是一種可以將個人電腦、手持設(shè)備(如PDA、手機)等終端以無線方式互相連接的技術(shù)。Wi-Fi是一個無線網(wǎng)路通信技術(shù)的品牌,由Wi-Fi聯(lián)盟(Wi-FiAlliance)所持有,目的是改善基于IEEE802.11標準的無線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性。

      WiFi的最大優(yōu)點就是傳輸速度較高,可以達到54Mbps,另外它的有效距離也很長,其主要特性為:速度快、可靠性高,在開放性區(qū)域,通訊距離可達305米;在封閉性區(qū)域,通訊距離為76米到122米,方便與現(xiàn)有的有線以太網(wǎng)絡(luò)整合,組網(wǎng)的成本更低,Wi-Fi技術(shù)突出的優(yōu)勢在于:一,無線電波的覆蓋范圍廣,Wi-Fi的半徑則可達100米,辦公室自不用說,就是在整棟大樓中也可使用;二,傳輸速度非??欤梢赃_到11mbps,符合個人和社會信息化的需求。

      Wave:Z-Wave是一種新興的基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適于網(wǎng)絡(luò)的短距離無線通信技術(shù)。工作頻帶為908.42MHz(美國)~868.42MHz(歐洲),采用FSK(BFSK/GFSK)調(diào)制方式,數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6kbps,信號的有效覆蓋范圍在室內(nèi)是30m,室外可超過100m,適合于窄帶寬應(yīng)用場合。隨著通信距離的增大,設(shè)備的復(fù)雜度、功耗以及系統(tǒng)成本都在增加,相對于現(xiàn)有的各種無線通信技術(shù),Z-Wave技術(shù)功耗和成本都有較大優(yōu)勢。

      Z-Wave是由丹麥公司Zensys所一手主導(dǎo)的無線組網(wǎng)規(guī)格,Z-wave聯(lián)盟(Z-waveAlliance)雖然沒有ZigBee聯(lián)盟強大,但是Z-wave聯(lián)盟的成員均是已經(jīng)在智能家居領(lǐng)域有現(xiàn)行產(chǎn)品的廠商,目前該聯(lián)盟已經(jīng)具有160多家國際知名公司,范圍基本覆蓋全球各個國家和地區(qū)。尤其是國際大廠思科(Cisco)與英特爾(Intel)的加入,也強化Z-wave在家庭自動化領(lǐng)域的地位。就市場占有率來說,Z-Wave在歐美普及率比較高,知名廠商如(NWD)華頓,wintop,Leviton,control4等。

      總體來看,智能家居三大技術(shù)在很長一段時間內(nèi)都有各自的生存空間??偩€技術(shù)性能相當穩(wěn)定,功能也較為強大,是現(xiàn)階段占據(jù)優(yōu)勢的一種技術(shù)。但其缺點在于布線復(fù)雜,成本較高,維護不易,比較適合高端住宅、酒店、別墅等領(lǐng)域;電力載波技術(shù)目前性能還不太穩(wěn)定,容易受外界干擾,不過隨著PLCBUS不斷進入中國市場,以及以東軟載波為代表的OFDM不斷成熟,它本身的高性價比很適合國內(nèi)現(xiàn)階段的消費水平,必將得到快速的發(fā)展;而無線技術(shù)的高限效性和便捷性不容置疑,但同時也存在穿透性差、穩(wěn)定性不好等缺點,需要考慮房間本身的材料及空間結(jié)構(gòu)。

    (審核編輯: 小王子)