多種無線通信/網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并存

　　智能家居將門窗、照明、家電、安防、影音等家居設(shè)備集成化和系統(tǒng)化的特點(diǎn)，要求采用一定的方式將各種設(shè)備連接起來進(jìn)行統(tǒng)一操控和管理，而無線通信/網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大大滿足了這種需求。隨著家庭控制和智能化的不斷進(jìn)步，無線通信/網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也得到了不斷地完善與改進(jìn)。目前，在全球智能家居領(lǐng)域通用的無線通信/網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要包括WIFI、藍(lán)牙、Z-WAVE以及ZigBee等并存的幾種短距離無線通訊技術(shù)，這些技術(shù)成為了智能家居連接和控制的主要方式和手段。

　　一、WIFI

　　作為全球應(yīng)用最為廣泛的短距離無線通訊技術(shù)，WIFI全稱Wireless Fidelity，即無線保真，正式名稱是IEEE802.11b。WIFI技術(shù)是一種無線通信協(xié)議，屬于短距離無線通信技術(shù)，可以將個(gè)人電腦、手持設(shè)備(如PDA、手機(jī))等終端以無線方式互相連接。WIFI是以太網(wǎng)的一種無線擴(kuò)展，組網(wǎng)的成本更低，傳輸速度較高、速度非?？欤瑹o線電波的覆蓋范圍半徑則可達(dá)100米。WIFI可以嵌入到其它設(shè)備中，如醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備，樓宇控制系統(tǒng)等。

　　二、藍(lán)牙

　　藍(lán)牙技術(shù)主要分為BT3(參數(shù) 圖片 文章).0+HS和4.0版本中加入的Wibree標(biāo)準(zhǔn)也就是Bluetooth Low Energy(BLE)。在輕家居領(lǐng)域，主要討論BLE部分。低功耗藍(lán)牙(BLE)技術(shù)是低成本，短距離，可互操作的魯棒性無線技術(shù)，工作在2.4G頻段。BLE采用可變連接時(shí)間間隔，幾毫秒到幾秒，利用快速的連接方式，平時(shí)可以處于“非連接”狀態(tài)節(jié)省能源，此時(shí)鏈路兩端相互間只是知曉對(duì)方，只有在必要時(shí)才開啟鏈路，然后在盡可能短的時(shí)間內(nèi)關(guān)閉鏈路，因此擁有極低的運(yùn)行和待機(jī)功耗。

　　三、Z-Wave

　　Z-Wave是由丹麥公司Zensys所主導(dǎo)的無線組網(wǎng)規(guī)格，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，868.42MHz信號(hào)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。Z-Wave技術(shù)設(shè)計(jì)用于住宅、照明商業(yè)控制以及狀態(tài)讀取應(yīng)用，例如抄表、照明及家電控制、HVAC、接入控制、防盜及火災(zāi)檢測等。

　　四、ZigBee

　　ZigBee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議，是一種新興的近程(10-100 m)、低速率(250Kbps標(biāo)稱速率)、低功耗的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要用于近距離無線連接，適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制等領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。其主要特點(diǎn)是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本、高可靠等。ZigBee使用頻段為2.4G、868MHz以及915MHz。

　　簡而言之，ZigBee就是一種便宜的、低功耗、自組網(wǎng)的短距離無線通訊/網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

　　ZigBee技術(shù)應(yīng)用廣泛，脫穎而出成主流

　　由于藍(lán)牙技術(shù)協(xié)議較復(fù)雜，功耗高，成本高，傳輸范圍受限，一般有效的范圍在10米左右，抗干擾能力不強(qiáng)、信息安全性差，使其并不太適用于要求低成本、低功耗的工業(yè)控制和家庭網(wǎng)絡(luò)，并制約其進(jìn)一步發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用。

　　WIFI技術(shù)則雖然移動(dòng)性強(qiáng)，但由于采用的是射頻技術(shù)，通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，容易受到外界的干擾和受黑客威脅，安全性比較差，因此也不太適合對(duì)安全性要求極高的智能家居。

　　而Z-Wave技術(shù)在最初設(shè)計(jì)時(shí)，就定位于智能家居無線控制領(lǐng)域，可用于住宅、照明商業(yè)控制以及狀態(tài)讀取應(yīng)用，例如抄表、照明及家電控制、HVAC、接入控制、防盜及火災(zāi)檢測等。Z-Wave采用小數(shù)據(jù)格式傳輸，40kb/s的傳輸速率足以應(yīng)對(duì)，早期甚至使用9.6kb/s的速率傳輸。但是與ZigBee無線技術(shù)相比，擁有相對(duì)較低的傳輸頻率、相對(duì)較遠(yuǎn)的傳輸距離和一定的價(jià)格優(yōu)勢，但在通用性、安全性等方便相對(duì)要差。

　　ZigBee技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用，具有以下優(yōu)點(diǎn)。ZigBee收發(fā)模塊使用的是2.4G直序擴(kuò)頻技術(shù)，比起一般FSK、ASK和跳頻的數(shù)傳電臺(tái)來，具有更好的抗干擾能力;ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能，加密算法采用通用的AES-128，長達(dá)128位的密碼給ZigBee信號(hào)傳輸?shù)谋Ｃ苄蕴峁┝吮Ｕ?ZigBee傳輸數(shù)據(jù)多采用短幀傳送，傳輸速度快，實(shí)時(shí)性強(qiáng);ZigBee組網(wǎng)容易，可擴(kuò)展性強(qiáng)，自恢復(fù)能力強(qiáng)，便于在智能家居中進(jìn)行擴(kuò)展，增加新設(shè)備。

　　相對(duì)其他幾種技術(shù)，ZigBee技術(shù)可廣泛應(yīng)用于包括智能家居在內(nèi)的所有智能領(lǐng)域，并逐漸脫穎而出成為智能家居行業(yè)最為流行的技術(shù)。而其在智能家居應(yīng)用的優(yōu)勢就在于在全球普及較高，不同廠商生產(chǎn)的ZigBee產(chǎn)品也可以依據(jù)同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方便地實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，產(chǎn)品兼容性好。目前，ZigBee 聯(lián)盟由 300 多個(gè)成員企業(yè)，包括Ember、Freescale、Schneider、物聯(lián)傳感(中國區(qū)總部)等，它們共同推動(dòng) ZigBee 無線技術(shù)的發(fā)展，使其能成為應(yīng)用于家用電器、能源、住宅、商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)先無線網(wǎng)絡(luò)連接、傳感和控制標(biāo)準(zhǔn)。

　　物聯(lián)傳感研發(fā)無線新技術(shù)，開啟精“智”生活

　　依托現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展起來的無線智能家居控制系統(tǒng)儼然已經(jīng)成為居家領(lǐng)域的一大亮點(diǎn)，用科技豐富了人們的生活，讓人們的生活變得更加安全、健康、高效、舒適和精“智”。近年來，智能家居走進(jìn)千家萬戶已成為重要發(fā)展趨勢，智能家居行業(yè)領(lǐng)域也得到了越來越多人的關(guān)注，受到廣大消費(fèi)者用戶的追捧和青睞。

　　通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，智能家居能夠?qū)⒓抑械恼彰?、影音、門窗、家電、安防等所有聲、光、電設(shè)備連在一起，為人們提供照明控制、安防控制、窗簾控制、家電控制等功能，實(shí)現(xiàn)家居設(shè)備之間的互聯(lián)、互通、互控，實(shí)現(xiàn)人與家的交互。智能家居改變了家居設(shè)備傳統(tǒng)、靜態(tài)、固定、死板的操作方式，用戶可以根據(jù)需求獨(dú)立或同時(shí)對(duì)多個(gè)設(shè)備進(jìn)行控制和管理，有助于人們更加合理地支配生活。

　　作為全球物聯(lián)網(wǎng)組織ZigBee聯(lián)盟的高級(jí)會(huì)員和ZigBee聯(lián)盟中國區(qū)總部，南京物聯(lián)傳感技術(shù)有限公司(簡稱“物聯(lián)傳感”)是目前中國大陸地區(qū)一家最早專注于智能家居研發(fā)的公司，歷時(shí)數(shù)年在家庭自動(dòng)化 (ZigBee-HA)領(lǐng)域取得了輝煌成績，成為引領(lǐng)全球物聯(lián)網(wǎng)智能家居的重要力量。為打造中國人自己的物聯(lián)網(wǎng)智能家居產(chǎn)品，物聯(lián)傳感以ZigBee為基礎(chǔ)，研發(fā)出更為適合家庭自動(dòng)化和智能化應(yīng)用的SmartRoom高級(jí)無線通信技術(shù)。

　　SmartRoom高級(jí)無線技術(shù)，是一種目前全球最先進(jìn)的近程、低速率、低功耗的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，源于全球智能領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的ZigBee技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行自主研發(fā)，是優(yōu)化后產(chǎn)生的新一代無線通信技術(shù)規(guī)范。SmartRoom在融合藍(lán)牙、ZigBee、WIFI等無線技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，采用了擴(kuò)頻技術(shù)對(duì)ZigBee的抗干擾能力進(jìn)行了改進(jìn)和完善，可以起到避開干擾的作用。當(dāng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)受到外界干擾，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)整以動(dòng)態(tài)的切換到另一個(gè)作信道上，而所采用的128k的AES高級(jí)加密技術(shù)也進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性和可靠性。

　　基于SmartRoom高級(jí)無線技術(shù)的物聯(lián)傳感智能家居系統(tǒng)，是無線安裝、無線連接和無線控制的全無線智能家居，不涉及施工布線，支持智能手機(jī)或平板電腦等終端設(shè)備進(jìn)行控制。也就是說，智能家居可以讓用戶通過智能手機(jī)或平板電腦等終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)家居設(shè)施間的遠(yuǎn)程控制、本地控制或聯(lián)動(dòng)控制。用戶只要打開相應(yīng)智能家居系統(tǒng)軟件，無論身在何處，都可以可隨時(shí)單獨(dú)或同時(shí)打開、關(guān)閉或調(diào)節(jié)門窗、燈光、空調(diào)、洗衣機(jī)、電視等家中的各種設(shè)備，而這一切只需要?jiǎng)右粍?dòng)手指就能完成，過程流暢，方便隨時(shí)隨地的查詢和控制，真正實(shí)現(xiàn)“人在家外，家在身邊”。

　　由于物聯(lián)網(wǎng)是“互聯(lián)網(wǎng)+局域網(wǎng)”的組合方式進(jìn)行運(yùn)作的，所以采用zigbee局域網(wǎng)的SmartRoom高級(jí)無線技術(shù)，使傳感器和網(wǎng)關(guān)具有全球唯一的獨(dú)立ID號(hào)，進(jìn)行綁定式工作，從根本上解決了傳統(tǒng)無線智能家居大規(guī)模應(yīng)用出現(xiàn)竄網(wǎng)和互相干擾的頑癥。而SmartRoom高級(jí)無線技術(shù)的“星形組網(wǎng)+自由組網(wǎng)”方式，也使用戶越廣泛穩(wěn)定性越好，更適合于大面積布網(wǎng)，并且支持自動(dòng)組網(wǎng)，減少了部分智能家居掉線后需要人工激活的麻煩。

　　此外，基于全球首個(gè)智能家居行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZigBee- HA的SmartRoom技術(shù)，還可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)所有智能家居產(chǎn)品互聯(lián)互通，廣受詬病的兼容性問題可得以改善，從而使智能家居消費(fèi)告別綁架式消費(fèi)，用戶的選擇范圍更廣，讓智能家居的推廣變得更容易接受。同時(shí)，具備雙向通信功能也是基于SmartRoom技術(shù)的無線智能家居的一大優(yōu)勢。家居設(shè)備操作狀態(tài)可通過移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行即時(shí)反饋，使得智能化更徹底，降低了智能家居遠(yuǎn)程控制操作的盲目性。目前只有基于ZigBee技術(shù)的產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)這一功能。

　　在物聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展的今天，SmartRoom高級(jí)無線技術(shù)的價(jià)值得到了更好的體現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)邊緣應(yīng)用最多的就是傳感器或控制單元，這些是構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)、核心的單元細(xì)胞。而SmartRoom高級(jí)無線技術(shù)能夠在數(shù)千個(gè)微小的傳感傳動(dòng)單元之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信，并且這些單元通過無線電波將數(shù)據(jù)，以接力的方式從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，只需要微弱的能量，從而保證它通信的高效率。相對(duì)其他技術(shù)而言，SmartRoom高級(jí)無線技術(shù)以其在建設(shè)、維護(hù)、標(biāo)準(zhǔn)化(國際HA標(biāo)準(zhǔn))等方面的優(yōu)勢，將會(huì)在智能家居領(lǐng)域獲得更廣泛的應(yīng)用，為大眾消費(fèi)者開啟精“智”新生活。