智能(néng)家(jiā)居解決方案需綜合考慮技(jì)術(shù✘∑§)、成本、施工(gōng)方便、美(mě±↑i)觀等多(duō)個(gè)因素。傳統的∞ <"(de)智能(néng)家(jiā)居網絡布線方式是(shì)有( ☆→yǒu)線網絡,施工(gōng)不(bù)方便、影(yǐng)響美(₹ ↑měi)觀,各制(zhì)造商都(dōu)在主←δ推基于無線技(jì)術(shù)的(de)智能(néng)家(↕δδσjiā)居解決方案。無線網絡無需布線不(bù)會(huì)影§↑÷(yǐng)響室內(nèi)美(měi)觀,節約了(le)綜合布線這(♣↕zhè)方面的(de)人(rén)力和(hé)物(wù)力♣™♠,且具有(yǒu)方便、快(kuài)速等↓♠特點,非常适合應用(yòng)于智能(néng)家(j ↑≈iā)居。
一(yī)、概述
智能(néng)家(jiā)居解決方案需綜合考慮技(jì)術(shù)、≈♦Ω≈成本、施工(gōng)方便、美(měi)觀等多(d™γuō)個(gè)因素。傳統的(de)智能(§♠néng)家(jiā)居網絡布線方式是(shì)有(yǒu)線網∑λ>絡,施工(gōng)不(bù)方便、影(yǐng↓↔)響美(měi)觀,各制(zhì)造商都(dōu)在主推基于γ₩ε無線技(jì)術(shù)的(de)智能(néng)家(jiā£↑δ≠)居解決方案。無線網絡無需布線不(bù)會(huì)影(yǐng)響室內(n×↕èi)美(měi)觀,節約了(le)綜合布線這(zhè)方面的(↔✘de)人(rén)力和(hé)物(wù)力,且具有(yǒu)方便、快(k♣¥uài)速等特點,非常适合應用(yòng)于智能(néng)家(jiā€σ")居。
當前市(shì)場(chǎng)上(shàng)智能(néΩ• ng)家(jiā)居的(de)無線解決方案較多(duō),這(zhè)一(yī®®≤)方面可(kě)為(wèi)用(yòng)戶提供更多(duō)選₹×擇,但(dàn)同時(shí)也(yě)給用(yòng)戶帶&±♣✘來(lái)了(le)困惑,不(bù)知(zh∞ φ¥ī)選擇哪種無線技(jì)術(shù)構建的(de)智能(né♣♦±εng)家(jiā)居系統。智能(néng)家(jiā)居無線解決方案雖多•®↑δ(duō),但(dàn)主流的(de)智能(néng)家(jiā)居無線技(j<≤♦ì)術(shù)可(kě)總結為(wèi):Z←♣igbee、Z-Wave、KNX RF、WiFi、藍(lán™₩✘Ω)牙等。
二、幾種主流智能(néng)家(jiā)居無線技(j©←€ì)術(shù)對(duì)比
現(xiàn)從(cóng)無線傳輸技(jì)術(s¶®'✔hù)、功耗、節點數(shù)、安全性、開(kāi)放₽>(fàng)性、标準化(huà)與互操作(zuò)≠Ω↓、行(xíng)業(yè)适用(yòng)性、可(kě)用(yòng)軟硬件(♦ ₩jiàn)資源等幾個(gè)方面對(duìσ∏)上(shàng)述幾種主流智能(néng)家(jiā)居無↔∞↔<線技(jì)術(shù)進行(xíng)®"¥比較。
1、無線傳輸技(jì)術(shù)
Zigbee:基于IEEE 802.15. × 4标準,工(gōng)作(zuò)頻(pín)率為(wè™×i)868MHz、915MHz或2.4GHz,在國(g↕≥uó)內(nèi)主要(yào)使用(yòng)2.4GHz,250©≠¥kbps(2.4GHz),調制(zhì)方式:BPSK/OQ≥≥♠PSK,支持星型、樹(shù)型和(hé)網狀(mesh)網絡拓撲,→₩&Ω支持16個(gè)通(tōng)信信道(dào)(2≤©.4GHz)。
Z-Wave:無線傳輸技(jì)術(shù)無标準,工(gōng♠σ)作(zuò)頻(pín)率為(wèi)908.42MHz(美(měi÷©∞£)國(guó))、868.42MHz(歐洲),調制(zhì)方式:FSK($₽BFSK/GFSK),數(shù)據傳輸速率為(wèαφ&i)40kbps,支持網狀(mesh)網絡拓撲,支持±≤≈單信道(dào)。
KNX RF:基于EN 50090-5-®3,工(gōng)作(zuò)頻(pín)率為(wèi)868MHz,調制(₹×₹&zhì)方式:FSK,數(shù)據傳輸速≤δ←率為(wèi)16kbps,支持對(duì₹¥')等網絡拓撲,不(bù)支持網狀拓撲,支持3個(gè)快(←≥kuài)速信道(dào)和(hé)2個(gè)慢(màn)速信道(↕δλdào)。
WiFi:基于IEEE 802.11标準,主要(yào)工( δ↓gōng)作(zuò)頻(pín)率為(wèi→∑≠↕)2.4GHz,調制(zhì)方式:MIMO-OFDM/DSSS/CCK,數 '•(shù)據傳輸速率為(wèi)11Mbp©>s以上(shàng),支持自(zì)組網(Ad™☆≠ hoc)和(hé)基礎結構拓撲,支持14個(gè)通(tōng)信 ®©信道(dào)。
藍(lán)牙:基于IEEE 802.15标準,主要(yào)∑©$♦工(gōng)作(zuò)頻(pín)率為(wèi)2.4GHz,調制(zh×εε∏ì)方式GFSK,數(shù)據傳輸速率為(wèi)1Mbps以上(sh àng),支持點對(duì)點,以及對(duì)等網絡(Ad h←✔≠oc)拓撲,支持79個(gè)信道(dào)。
2、功耗
Zigbee/Z-Wave/KNXRF都(dōu)為'σ(wèi)低(dī)功耗設計(jì),典型1m←₩÷W(0dBm),KNX RF甚至支持機(jī)電(di£∏↔♦àn)能(néng)源獲取方式(類似EnOcean方式);WiFi功耗大(÷₩dà),需外(wài)配電(diàn)源,典型36mW(16dB₩φm);藍(lán)牙功耗介于低(dī)功耗與WiFi±δ↔功耗之間(jiān),典型2.5 mW(4dBm)。
3、節點數(shù)
Zigbee:理(lǐ)論上(shàng)可(kα ' ě)支持超過6萬個(gè)節點。
Z-Wave:多(duō)232個(gè)節點。
KNX RF:多(duō)約4000個(gè)節點。
WiFi:理(lǐ)論上(shàng)254個(gè)節點,但(dàn)$ π實際支持遠(yuǎn)低(dī)于理(lǐ)論值,一(yī)般不(bù↑↓↔)超過20個(gè)。
藍(lán)牙:一(yī)般8個(gè)節點。
4、安全性
Zigbee:AES– 128♠ δ<等安全機(jī)制(zhì)。
Z-Wave:具備安全層,提供密鑰機(jβ♠•λī)制(zhì)。
KNX RF:應用(yòng)層之上(shàng)提供認證、加密等安全機(★↑☆jī)制(zhì)。
WiFi:WPA/WPA2安全機(jī)制(zhì)。
藍(lán)牙:可(kě)提供認證、加密和(hé)密鑰管理(lǐ)等安全©↓≥<機(jī)制(zhì)。
5、開(kāi)放(fàng)性
Zigbee:Zigbee聯盟,會(huì)&π員(yuán)開(kāi)放(fàng)。
Z-Wave:Zensys公司主導Z-Wave聯盟,會(huì)員(yu✘≠™án)開(kāi)放(fàng)。
KNX RF:KNX協會(huì),會(huì)員(yu↓£&&án)完全開(kāi)放(fàng)。
WiFi:完全開(kāi)放(fàng)。
藍(lán)牙:藍(lán)牙技(jì)術(s>∑β©hù)聯盟,完全開(kāi)放(fàng)。
6、标準化(huà)與互操作(zuò)
Zigbee:未建立國(guó)際标準,已建立協會(huì)內(nèi)部 & 協議(yì)規範和(hé)不(bù)同領域規約,β♠₹↓目前不(bù)同廠(chǎng)商産品存在互操作(zuò)問(wè¶<n)題。
Z-Wave:未建立國(guó)際标準,已建立協會(huì)內(nèi)∑σβ部協議(yì)規範。
KNX RF:已成為(wèi)ISO/IEC标準、EN标準、♥↑₹♣GB/T标準,不(bù)同廠(chǎng)商産品可(kě>∞)實現(xiàn)互操作(zuò),且使用(yòng)統一(yī)軟件(ji¥™àn)進行(xíng)配置。
WiFi:已有(yǒu)國(guó)際标準,但(☆₽dàn)面向智能(néng)家(jiā)居領域沒有(yǒu)建立←↕&規約,不(bù)同廠(chǎng)商産品無法實現(xiàn)互操作(ε✘≥±zuò)。
藍(lán)牙:已有(yǒu)國(guó)際α ∑标準,但(dàn)面向智能(néng)家(jiā)居領≈$←™域沒有(yǒu)建立規約,不(bù)同廠(c↔★↔™hǎng)商産品無法實現(xiàn)互操作(zuò)。¥<
7、行(xíng)業(yè)适用(yòng)性→
Zigbee:可(kě)面向多(duō)個(gè)應用(yòng)↔•領域,适用(yòng)于智能(néng)家(jiā)居應用( yòng),但(dàn)主要(yào)用(yòng)于傳感Ω÷↑和(hé)控制(zhì)等功能(néng)。
Z-Wave:專門(mén)針對(duì)智能$δ÷∞(néng)家(jiā)居應用(yòng),但(d♥©àn)主要(yào)用(yòng)于傳感和(hé)控制(zhì)等功能Ω¥(néng)。
KNX RF:專門(mén)針對(duì)智能(néng)家(jiā)居應®♠♣用(yòng),可(kě)與KNX TP(雙絞線)配合使用(yònφ™©&g),但(dàn)主要(yào)用(yòng)于傳感和(hé)控制(zhì) ¥σ等功能(néng)。
WiFi:面向多(duō)應用(yòng)領域,智能(néng)家(•₹β₩jiā)居應用(yòng)不(bù)僅可(kě)用(yòng)于傳¥→®∑感和(hé)控制(zhì),也(yě)可(kě)用(yò✘×ng)于音(yīn)視(shì)頻(pín)等功能(néng)γ≥↔ 。
藍(lán)牙:面向多(duō)應用(yò↔÷ng)領域,智能(néng)家(jiā)居應用(yòng)不(bùσ↑©)僅可(kě)用(yòng)于傳感和(hé)控制(zhì¶×),也(yě)可(kě)用(yòng)于語音× (yīn)等功能(néng)。
8、可(kě)用(yòng)軟硬件(jiàαγn)資源
Zigbee:已有(yǒu)多(duō)↑¥個(gè)芯片制(zhì)造商提供解決方案>÷,如(rú)TI、FREESCALE 、ATMEL、Nordic ≥β等,以及基于不(bù)同硬件(jiàn)平台的(∞πde)通(tōng)信協議(yì)棧。
Z-Wave:Zensys公司提供專用(yòng)★©芯片。
KNX RF:目前有(yǒu)2個(gèφ€)硬件(jiàn)廠(chǎng)商和(h☆πé)2個(gè)軟件(jiàn)公司提供芯片和(hé)協議γ↑λ•(yì)解決方案。
WiFi:衆多(duō)廠(chǎng)商提供芯₩β÷§片和(hé)協議(yì)解決方案,應用(yòng)層以外(wài ®>)協議(yì)為(wèi)開(kāi)放(fàng♥₹)協議(yì)。
藍(lán)牙:較多(duō)廠(chǎng)商提供芯片和(hé& )協議(yì)解決方案。
三、特點分(fēn)析
1、Zigbee
無線通(tōng)信技(jì)術(shù)先進,抗擾性和(hé)穿透性一(yīε≈)般(主要(yào)工(gōng)作(z÷×δ↑uò)在2.4GHz),軟硬件(jiàn)開(k£≤āi)發資源較豐富,标準化(huà)和(hé)互操作(Ωσzuò)性待改進,比較适合智能(néng)家(jiā) <居行(xíng)業(yè)應用(yòng)。
2、Z-Wave
無線通(tōng)信技(jì)術(shù)較先進,抗擾性和(hé)穿透性®®較好(hǎo),軟硬件(jiàn)開(kāi)發資源♦ε±§單一(yī),第三方解決方案少(shǎo),标準化(hu↕↓∑à)待完善,互操作(zuò)性較好(hǎo)。适合智能(néng)↔→✘家(jiā)居行(xíng)業(yè)應用(yòng)。
3、KNX RF
無線通(tōng)信技(jì)術(shù)簡單但(d>§àn)實用(yòng),軟硬件(jiàn)開(kāi)β→發資源較少(shǎo),抗擾性和(hé)穿透性較好(hǎo),标準化(huà♠↔♠)和(hé)互操作(zuò)性很(hěn)。無線和(hé)有(yǒ®♥↑u)線可(kě)構成完整解決方案,适合智能(néng)家 ©♦(jiā)居行(xíng)業(yè)應用(yòng)。
4、WiFi
無線通(tōng)信技(jì)術(shù)先進,軟≥γ硬件(jiàn)開(kāi)發資源很(hěn)豐富,抗擾性和(hé)穿透性一©λφ(yī)般(主要(yào)工(gōng)作(zuò)在2.4GH↓α≤z)。智能(néng)家(jiā)居行(xíng)業(yèδ♥↑♥)的(de)标準化(huà)和(hé)互操作(zuò)性$♦×較差,由于功耗高(gāo)和(hé)節點數(sh ≠♠ù)限制(zhì),在智能(néng)家(j×' iā)居行(xíng)業(yè)應用(yònγΩg)受限,但(dàn)其将智能(néng)家(jiā)居應用(yòng)整π€&合到(dào)IT網絡的(de)能(néng)力強。
5、藍(lán)牙
無線通(tōng)信技(jì)術(shù)先進,軟硬件(jiàn)開&σ (kāi)發資源豐富,抗擾性和(hé)穿透性一(yī)般(主要(φ♦₽yào)工(gōng)作(zuò)在2.4GHz)。智能(∑∑σnéng)家(jiā)居行(xíng)業(yè)的(de)标準化(h×uà)和(hé)互操作(zuò)性較差,由于節點數δ ε'(shù)和(hé)拓撲方式,其在智能(néng)家(jiā)居行(xíng♦♥↓)業(yè)應用(yòng)受限,但(dà↔αn)方便集成到(dào)智能(néng)終端,如(rú)手→'λ機(jī)、Pad等。
四、觀點
上(shàng)述對(duì)幾種主流用(€♠♦yòng)于智能(néng)家(jiā)居無線技(jì)術(sh≤↕ ù)進行(xíng)了(le)客觀對(duì)比,但"♦(dàn)對(duì)于公司選擇哪種技(jì)術(shù),以及客戶選擇哪☆ ±€種産品,除了(le)技(jì)術(shù)先進性的(de)對(duì)比 ♣$,還(hái)要(yào)考慮技(jì)術(s"↔↓£hù)的(de)成熟性、可(kě)靠性、工(gōng)程實 • δ施等多(duō)個(gè)因素。
另提兩個(gè)問(wèn)題:
1)是(shì)否一(yī)定要(yào)支持Mesh§←φ網絡的(de)無線技(jì)術(shù)?無線技(←βjì)術(shù)支持Mesh拓撲結構表示其無線技(jì)術(s↕φ£≥hù)較複雜(zá),可(kě)支持更多(duō)節點,覆蓋更廣區€₹→(qū)域。但(dàn)鑒于Mesh拓撲的(de)複雜(zá)性,會(h±Ω>uì)增加開(kāi)發難度,且網絡管理(lǐ)複雜(zá),而且較多(d•σπ→uō)條路(lù)由在實際應用(yòng)中的(de)意義并不(bù)大(d≠'φ↕à)。
2)現(xiàn)在階段是(shì)否應該采用(yòn ∑±g)純無線解決方案?無線技(jì)術(shù)确實給智能(néng)≥®÷∑家(jiā)居帶來(lái)了(le)很(hěn)多(duō££♠β)方便,但(dàn)目前看(kàn)完全∑♣靠無線技(jì)術(shù)并不(bù)能(néng)ε★♦♥解決所有(yǒu)的(de)應用(yòng)問(wèn)題,而且無線技↕♥(jì)術(shù)的(de)可(kě)靠性、穩定性目前仍需改善,尤其對(↕₽ ¥duì)于公建應用(yòng)。有(yǒu)線+無線的(de)解決方案在目前階©¥段仍然是(shì)正确選擇。