無線智能家居協(xié)議

一般在買電子產(chǎn)品時，我們都會重點(diǎn)考慮硬件和軟件。比如買手機(jī)時考慮硬件性能、做工和操作系統(tǒng)體驗(yàn)（軟件）。對于智能家居產(chǎn)品來說，我們還需要考慮第三個因素——通信協(xié)議。不同智能家居產(chǎn)品會支持不同通信協(xié)議，通信協(xié)議的不同會影響我們使用這些產(chǎn)品的方式和體驗(yàn)效果。今天小編帶大家來看看無線智能家居協(xié)議。

無線智能家居協(xié)議

目前，最常見的無線通信協(xié)議有WiFi、藍(lán)牙、Zigbee，那么接下來我們聊一聊市面上主流的三種無線技術(shù)：

1.WiFi

WiFi是最廣為人知的標(biāo)準(zhǔn)的無線通信協(xié)議，它易于安裝和使用。應(yīng)用WiFi技術(shù)的智能設(shè)備不需要額外的硬件便可啟動——給設(shè)備供電，啟動供應(yīng)商提供的應(yīng)用程序或?yàn)g覽器，進(jìn)行簡單操作便可使用。另外所有智能家居系統(tǒng)都需要通過路由器或接入點(diǎn)連接到智慧生活小助手來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

另外值得注意的是，幾乎所有中低價物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都使用2.4GHz的無線頻譜。為什么這很重要？2.4GHz已經(jīng)存在很長時間了，幾乎所有的設(shè)備，從智慧手機(jī)到智能燈泡，都在使用這個頻段。在大多數(shù)國家，通常一次只允許十幾個設(shè)備在此頻段播放和接收信息。好比如在緊急情況下，同一時刻N(yùn)多用戶撥打電話，導(dǎo)致手機(jī)發(fā)射塔過載一樣，頻道可能會變得過于擁擠，容易受到外部干擾。

優(yōu)勢分析

1）成熟穩(wěn)定的通訊協(xié)議；

2）隨著應(yīng)用增加，芯片價格相對便宜；

3）易于設(shè)置，易于拓展；

4）可使用現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)；

5）不需要中控或集中器。

限制因素

1）可能受附近設(shè)備或鄰近網(wǎng)絡(luò)的干擾；

2）使用通用2.4GHz頻段信號；

3）路由器限制連接到系統(tǒng)中數(shù)理；

4）更耗電，拿智能手機(jī)和老人機(jī)對比舉例，智能機(jī)通常需要每天充一次電，老人機(jī)則一周一次即可；

5）響應(yīng)速度可能受網(wǎng)絡(luò)的影響，例如玩游戲占用大量帶寬影響其他設(shè)備使用；

6）大部分的設(shè)備需要連接到互聯(lián)網(wǎng)中進(jìn)行應(yīng)用。

2.Zigbee

Zigbee是一個開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，制造商可自由地修改協(xié)議以適應(yīng)他們的產(chǎn)品，但也有不利的一面。

舉個例子Zigbee進(jìn)入麥當(dāng)勞的免下車通道，使用相同的標(biāo)準(zhǔn)意味著你可以隨時與餐廳員工通話，他們也能聽到你的聲音。然而，如果您說的語言和免下車通道的餐廳員工不同，他們就無法聽懂對方的話，他們兩個都能說話、聽對方說話，但失去了意義。所以，Zigbee標(biāo)準(zhǔn)下Zigbee網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備能“聽到”彼此，但是不同的實(shí)現(xiàn)方式意味著他們可能無法“理解”彼此。幸運(yùn)的是，通常情況下，Zigbee設(shè)備大部分能夠互相操作，也可能出現(xiàn)因部分廠家自我修改導(dǎo)致無法相互理解的情況。Zigbee采用網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但對設(shè)備于集線器的“跳數(shù)”沒有限制，再加上對標(biāo)準(zhǔn)的一些調(diào)整，這意味著Zigbee理論上可在單個網(wǎng)絡(luò)中支持超過65000臺設(shè)備。

優(yōu)勢分析

1）高容量：最多可外接65000個節(jié)點(diǎn)；

2）超低功耗：傳感器能夠支持工作6～24個月，甚至更長時間；

3）穩(wěn)定可靠：擁有自我修復(fù)功能，當(dāng)某個設(shè)備出現(xiàn)信號故障，信號可通過其他設(shè)備傳輸；

4）低帶寬要求：Zigbee工作在20～250kbps速率，2G、3G、WIFI等互聯(lián)網(wǎng)都可以流暢地訪問控制；

5）短延時：Zigbee的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms；

6）靈活組網(wǎng)：Zigbee采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；

7）傳輸距離長：在戶外空曠情況下，最多可達(dá)到3.2千米。

協(xié)議局限性

1）不同廠家的設(shè)備不保證兼容性；

2）供電電源：類似大部分網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，Zigbee節(jié)點(diǎn)或路由器需要一直供電；

3）移動設(shè)備不支持中繼：終端節(jié)點(diǎn)可支持采用電池供電方式，Zigbee的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，但是這類設(shè)備為省電，不用時處于休眠狀態(tài)，不具備中繼功能；

4）穿墻能力弱：信號遇到承重墻、玻璃或其他隔斷時，信號衰減；

5）增加網(wǎng)關(guān)：因Zigbee不支持IP地址，現(xiàn)有手機(jī)不支持Zigbee通訊，因此需要一個網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)連接網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)云端、智能手機(jī)通訊；

6）基于2.4G頻段，WiFi、藍(lán)牙等設(shè)備也是基于此頻段，可能出現(xiàn)干擾現(xiàn)象。

應(yīng)用場景

智能家居是Zigbee應(yīng)用的發(fā)源地，但在商業(yè)和工業(yè)上的用例也頗多，包括智能能源、智慧照明、醫(yī)療系統(tǒng)、工藝自動化、市政照明和零售監(jiān)控系統(tǒng)等。

3.藍(lán)牙

藍(lán)牙是基于低成本的近距離無線連接的技術(shù)，為固定和移動設(shè)備建立通信環(huán)境的一種特殊的近距離無線連接技術(shù)。它創(chuàng)造性的發(fā)明、替代了傳統(tǒng)有線連接電腦、手機(jī)及他們的周邊設(shè)備，例如耳機(jī)、鍵盤和鼠標(biāo)。它和WiFi、Zigbee一樣是基于2.4GHz頻率下工作，這是全球免費(fèi)的網(wǎng)段。

藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟致力于推動藍(lán)牙無線技術(shù)的發(fā)展，為短距連接移動設(shè)備制訂低成本的無線規(guī)范，并將其推向市場。藍(lán)牙技術(shù)包含幾個不同的協(xié)議，他們之間有些互通性，為便于理解，咱們將其劃分為三個不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：

3.1藍(lán)牙“經(jīng)典”

經(jīng)典藍(lán)牙可在短距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)高達(dá)2.1Mbps的傳輸速率，它完美解決了音視頻信息要求高帶寬傳輸。經(jīng)典設(shè)備包括藍(lán)牙耳機(jī)、藍(lán)牙電話、鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)和其他連接到電腦的設(shè)備，娛樂系統(tǒng)設(shè)備或手機(jī)周邊設(shè)備。經(jīng)典藍(lán)牙采用主控端/客戶端（master/client）架構(gòu)。在一個個人網(wǎng)絡(luò)中，一個主控設(shè)備至多可連接7個客戶端設(shè)備。

優(yōu)勢分析

若你的項(xiàng)目需要發(fā)送或接收大量數(shù)據(jù)，經(jīng)典藍(lán)牙的高吞吐量可以很好的解決這個問題，音視頻信息很容易同手機(jī)、平板電腦或筆記本配對，并進(jìn)行信息傳輸，經(jīng)典藍(lán)牙屬于很成熟的協(xié)議，已被廣泛應(yīng)用。

局限性

1）配對相對復(fù)雜；

2）耗電量大，不適合IoT設(shè)備，僅適用于小型網(wǎng)絡(luò)

用戶在管理界面上配對過程復(fù)雜，它的高寬帶相對來說需要高能耗，因此適用于可實(shí)現(xiàn)每日充電或每周充電一次的電子設(shè)備，但是不適合大部分的IoT產(chǎn)品應(yīng)用；由于此設(shè)備設(shè)計(jì)的初衷在于替代短距離網(wǎng)線連接電腦周邊設(shè)備，因此不適用上百個設(shè)備的大型網(wǎng)絡(luò)。

3.2BLE低功耗藍(lán)牙

藍(lán)牙低功耗支持窄帶長距離傳輸數(shù)據(jù)并具備低功耗的能源管理。它可適用于個人領(lǐng)域不需要大量傳輸大數(shù)據(jù)流，且電池需要持續(xù)數(shù)月甚至數(shù)年的需求。BLE設(shè)備包括本地信標(biāo)、數(shù)字天平、體溫測量儀、燈光控制、智能手表等其他需要窄帶低功耗操作的設(shè)備。BLE還是執(zhí)行一個客戶端/服務(wù)器架構(gòu)，可運(yùn)行硬件僅執(zhí)行通訊需求、超高性價比、低功耗和低帶寬的需求。

3.3藍(lán)牙Mesh

藍(lán)牙Mesh是基于藍(lán)牙低功耗的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，它是在BLE簡單點(diǎn)對點(diǎn)基礎(chǔ)上增加路由器和標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)狀組網(wǎng)方式，而這個網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可作為中繼器實(shí)現(xiàn)信號拓展和轉(zhuǎn)發(fā)，它的能力大大超出了BLE設(shè)備。藍(lán)牙Mesh的整體架構(gòu)與Zigbee大體相似，但是他們也有顯著不同點(diǎn)。一個藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)理論上可以支持超過3.2萬個節(jié)點(diǎn)設(shè)備，但是受到帶寬和實(shí)際物理空間限制，單個網(wǎng)絡(luò)智能只能接幾百個設(shè)備。

優(yōu)勢分析

1）傳輸距離不受單點(diǎn)設(shè)備僅支持十幾米的限制，每個節(jié)點(diǎn)都具備中繼拓展能力；

2）因在BLE基礎(chǔ)上發(fā)展，故繼承了該協(xié)議低功耗，以及良好的安全性的優(yōu)點(diǎn)；

3）支持信標(biāo)定位功能；

4）自組網(wǎng)和自修復(fù)能力；

5）對設(shè)備的睡眠支持是一種存儲和轉(zhuǎn)發(fā)的父子關(guān)系。

協(xié)議局限性

1）藍(lán)牙Mesh是一個比較新的協(xié)議，它仍在進(jìn)行改進(jìn)和修訂；

2）未得到廣泛的支持和應(yīng)用。

不論是選擇哪一種無線通訊協(xié)議，WiFi、藍(lán)牙抑或是Zigbee，他們都有各自的特點(diǎn)。單品消費(fèi)類產(chǎn)品一般采用WiFi類技術(shù)，這類產(chǎn)品有智能音箱、智能門鎖、智能電視、掃地機(jī)器人等。若有大量音視頻的數(shù)據(jù)流傳輸?shù)脑O(shè)備，如智能音箱、藍(lán)牙耳機(jī)等設(shè)備，以及偏向大系統(tǒng)類還是推薦使用Zigbee技術(shù)或是藍(lán)牙Mesh技術(shù)，但正如前面所說，因藍(lán)牙Mesh還是一種新興的技術(shù)，還處在摸索階段，因此當(dāng)前Zigbee技術(shù)從成熟度、應(yīng)用范圍及穩(wěn)定性方面更有優(yōu)勢。

無線智能家居介紹

無線智能家居可以說是智能家居系統(tǒng)的主干。當(dāng)有線的智能家居由于布線繁瑣、不易推廣、成本過高漸漸被市場淘汰，而無線智能家居系統(tǒng)更注重簡易性，維護(hù)的方便性。同樣具備智能家居的各項(xiàng)功能，但是控制方式從有線改為無線。它不同于某些有線系統(tǒng)的無線控制終端，在控制與被控制之間完全采用無線連接，不需要經(jīng)過轉(zhuǎn)換，可以實(shí)現(xiàn)從最簡單的一個控制器控制一個燈的開關(guān)直到復(fù)雜的全家燈光、窗簾、空調(diào)、門禁、電器設(shè)備的全面智能控制。

無線智能家居系統(tǒng)特點(diǎn)：

每一個無線智能家居組件都具有完整的控制電路，通過簡單的累加就能擴(kuò)展整個系統(tǒng)的覆蓋范圍，在累加過程中不需要對建筑物進(jìn)行任何形式的改變。僅僅是將原有的非智能模塊單元更換為智能單元即可。由于不需要布線，可以在任何位置增加控制模塊來實(shí)現(xiàn)新的控制目的。

無線智能家居可應(yīng)用范圍：

家庭、酒店、會所、辦公室等需要控制燈光、窗簾、門禁等設(shè)備的場所。

無線智能家居因?yàn)榘惭b方便，并且節(jié)省了大量的布線成本，更多的是和普通家庭使用。布線工程雖然穩(wěn)定，但是對于使用面積較小的家庭，有可能布線成本就要超過整套智能家居成本，

無線智能家居系統(tǒng)安裝步驟分析：

第一步，我們可以安置無線開關(guān)和無線智能插座。對付單火供電的智能開關(guān)，只需把原來的機(jī)器開關(guān)取下，換上智能開關(guān)就OK了。同樣，把原來的插座換成智能插座。

第二步，安置無線紅外轉(zhuǎn)發(fā)器。紅外轉(zhuǎn)發(fā)器能用智能家居的主控機(jī)來控制帶遙控器的電器（如，電視、空調(diào)），使主控機(jī)實(shí)現(xiàn)長途遙控的功效，以是你必要把無線紅外轉(zhuǎn)發(fā)器安置在電視等設(shè)置裝備部署劈面的墻體上，且包管無線紅外轉(zhuǎn)發(fā)器和被控設(shè)置裝備部署之間無任何停滯。

第三步，安置電動窗簾以及智能窗簾控制器。

第四步，在符合的位置安置安防設(shè)置裝備部署。由于選定的安防設(shè)置裝備部署也是完全無線的，并且都是電池供電，以是，我們只需在得當(dāng)?shù)奈恢美喂毯眠@些設(shè)置裝備部署即可。

第五步，全部的設(shè)置裝備部署安置完成后，就可以在智能家居手機(jī)上安裝物聯(lián)傳感的軟件，進(jìn)行調(diào)試。

以上便是小編為各位朋友提供的關(guān)于無線智能家居協(xié)議的相關(guān)介紹，希望對有需要的朋友能夠有一定的參考價值，如果以上信息對您有用，或者您想要了解更多相關(guān)信息，請繼續(xù)關(guān)注我們智和家，謝謝！