智能家居 幾種無(wú)線技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)分析
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智能家居有線方案既有可靠性及性能等優(yōu)點(diǎn),也具有布線復(fù)雜,成本高,方便性差等難以克服的缺點(diǎn)。目前在歐美市場(chǎng),無(wú)線技術(shù)逐漸占據(jù)了智能家居的主流。
RF無(wú)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(wú)線通信技術(shù)。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是部分產(chǎn)品無(wú)需重新布線,利用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的射頻技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)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(shí)現(xiàn)對(duì)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?chē)鸁o(wú)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(lán)牙技術(shù)最初由愛(ài)立信創(chuàng)制。1999年5月20日,索尼愛(ài)立信、IBM、英特爾、諾基亞及東芝等業(yè)界龍頭創(chuàng)立藍(lán)牙特別興趣組,制訂藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。藍(lán)牙是一種新式的無(wú)線傳送協(xié)議,用于在不同的設(shè)備之間進(jìn)行無(wú)線連接,例如連接計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)施。
藍(lán)牙根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的概念提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無(wú)線鏈接。在任意一個(gè)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(dòng)進(jìn)行通信的設(shè)備稱為從設(shè)備(Slaver)。利用時(shí)分多址(TDMA),一個(gè)主設(shè)備最多可同時(shí)與7個(gè)從設(shè)備進(jìn)行通信并和多個(gè)從設(shè)備(最多可超過(guò)200個(gè))保持同步但不通信。一個(gè)主設(shè)備和一個(gè)以上的從設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)稱為藍(lán)牙的微微網(wǎng)絡(luò)。
若兩個(gè)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(lán)牙的分散網(wǎng)絡(luò)(Scatternet)?;赥DMA原理和藍(lán)牙設(shè)備的平等性任一藍(lán)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(shí)兼作主、從設(shè)備。所以它是典型的無(wú)中心網(wǎng)絡(luò)具有自然靈活的組網(wǎng)方式藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)具有Adhoc的特性,各個(gè)設(shè)備可以方便地進(jìn)入和離開(kāi)網(wǎng)絡(luò),不需要額外的網(wǎng)絡(luò)配置。只是為了完成適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)功能,要有一定的初始配置工作。
藍(lán)牙技術(shù)盡管是目前較為先進(jìn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),而且已經(jīng)在很多設(shè)備進(jìn)行互操作中逐漸普及,但對(duì)于許多消費(fèi)電子設(shè)備而言,利用它來(lái)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(wú)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(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域,可以滿足對(duì)小型廉價(jià)設(shè)備的無(wú)線聯(lián)網(wǎng)和控制功能。
對(duì)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(shí)時(shí)性好,時(shí)延短,成本低。ZigBee相對(duì)于現(xiàn)有的各種無(wú)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(gè)人電腦、手持設(shè)備(如PDA、手機(jī))等終端以無(wú)線方式互相連接的技術(shù)。Wi-Fi是一個(gè)無(wú)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(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性。
WiFi的最大優(yōu)點(diǎn)就是傳輸速度較高,可以達(dá)到54Mbps,另外它的有效距離也很長(zhǎng),其主要特性為:速度快、可靠性高,在開(kāi)放性區(qū)域,通訊距離可達(dá)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(shì)在于:一,無(wú)線電波的覆蓋范圍廣,Wi-Fi的半徑則可達(dá)100米,辦公室自不用說(shuō),就是在整棟大樓中也可使用;二,傳輸速度非常快,可以達(dá)到11mbps,符合個(gè)人和社會(huì)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(wú)線通信技術(shù)。工作頻帶為908.42MHz(美國(guó))~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(hào)的有效覆蓋范圍在室內(nèi)是30m,室外可超過(guò)100m,適合于窄帶寬應(yīng)用場(chǎng)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(duì)于現(xiàn)有的各種無(wú)線通信技術(shù),Z-Wave技術(shù)功耗和成本都有較大優(yōu)勢(shì)。
Z-Wave是由丹麥公司Zensys所一手主導(dǎo)的無(wú)線組網(wǎng)規(guī)格,Z-wave聯(lián)盟(Z-waveAlliance)雖然沒(méi)有ZigBee聯(lián)盟強(qiáng)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(guó)際知名公司,范圍基本覆蓋全球各個(gè)國(guó)家和地區(qū)。尤其是國(guó)際大廠思科(Cisco)與英特爾(Intel)的加入,也強(qiáng)化Z-wave在家庭自動(dòng)化領(lǐng)域的地位。就市場(chǎng)占有率來(lái)說(shuō),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(lái)看,智能家居三大技術(shù)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都有各自的生存空間??偩€技術(shù)性能相當(dāng)穩(wěn)定,功能也較為強(qiáng)大,是現(xiàn)階段占據(jù)優(yōu)勢(shì)的一種技術(shù)。但其缺點(diǎn)在于布線復(fù)雜,成本較高,維護(hù)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(guò)隨著PLCBUS不斷進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),以及以東軟載波為代表的OFDM不斷成熟,它本身的高性價(jià)比很適合國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段的消費(fèi)水平,必將得到快速的發(fā)展;而無(wú)線技術(shù)的高限效性和便捷性不容置疑,但同時(shí)也存在穿透性差、穩(wěn)定性不好等缺點(diǎn),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)
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