智能生活就上智和家
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2022-08-23 09:27:32 共閱1676次
由于智能家居的興起,現(xiàn)在很多人的家庭當(dāng)中或多或少也有著這能家居的存在,無論是音箱、風(fēng)扇還是插座開關(guān)之類的,家庭電器中的每一款的設(shè)備都可以變得智能化。那么,面對(duì)不通的智能家居協(xié)議,該如何選擇呢?智能家居通訊協(xié)議哪種好呢?下面跟小編一起來看看吧!
今天,我就來大概講一講這三個(gè)主流協(xié)議,讓大家對(duì)此有個(gè)更深入的理解。
1性能
WiFi、BLEmesh和ZigBee都是非常適合智能家居的無線通訊協(xié)議,但是它們?cè)趲挕⒐?、成本、穿墻能力、延遲等方面都有不同的特點(diǎn)。
WiFi的傳輸帶寬是最大的,目前已經(jīng)達(dá)到了幾百M(fèi)bps,只要擁有無線路由器,就可以實(shí)現(xiàn)接入,傳高清視頻、無損音頻、高精度圖片等等都沒問題。功耗方面,WiFi相對(duì)于BLEmesh和ZigBee都要更高,收發(fā)組件的成本也最貴,但是其傳輸能力強(qiáng),穿墻能力也強(qiáng)。
BLEmesh模組
BLEmesh的傳輸帶寬居中,目前多在幾Mbps,藍(lán)牙4.2的理論帶寬上限24Mbps,帶寬可以傳送短視頻或圖片,聲音傳輸也是沒問題的。如果用在智能家居系統(tǒng)中,需要藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)的支持,不過網(wǎng)關(guān)的支持并不局限于一個(gè)網(wǎng)關(guān),BLEmesh可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)漫游,這是WiFi和ZigBee都沒有的。BLEmesh的功耗極低,可以和ZigBee媲美。成本方面,BLEmesh是最低的,模組成本幾乎降到了10元以內(nèi),當(dāng)然,其穿墻能力也最弱,目前應(yīng)用的BLEmesh組件,傳輸?shù)难舆t也是最大的。
ZigBee模組
ZigBee的傳輸帶寬最小,目前僅有幾百Kbps,視頻、圖片、聲音都不適合。用在智能家居系統(tǒng)中,同樣需要網(wǎng)關(guān),功耗極低,成本中等,穿墻能力比不上WiFi,但是比BLEmesh更強(qiáng),傳輸?shù)难舆t最小,也就是響應(yīng)速度是最快的。
2適用
其實(shí)分析了性能之后,大家就很容易知道這三種傳輸方式各自的適用范圍了。
WiFi性能最強(qiáng)大,但是功耗太大,以至于不適合使用電池供電的設(shè)備,更適合插電使用的設(shè)備。例如電視、冰箱、洗衣機(jī)、洗碗機(jī)等智能大家電,使用WiFi通訊,不需要用戶另外購買網(wǎng)關(guān),直接就可以使用。
當(dāng)然,WiFi本身強(qiáng)大,但是所有的網(wǎng)路傳輸都是木桶效應(yīng),也就是說從終端設(shè)備到路由器必須都強(qiáng)大才行,如果使用的WiFi設(shè)備多,無線路由器的性能就極其重要。
綠米出品的采用BLEmesh的人體傳感器
BLEmesh和ZigBee功耗都很低,因此都適用于使用電池供電的設(shè)備,兩者對(duì)比的話,如果對(duì)帶寬要求更大,那么藍(lán)牙無疑更合適,而如果要求更快的響應(yīng)速度,ZigBee更合適;當(dāng)然,如果拼成本,BLEmesh更有優(yōu)勢(shì),這一點(diǎn)就可以解釋定位入門的米家為何傾向于BLEmesh了。比如使用藍(lán)牙通訊的米家燈泡價(jià)格僅為20元,墻壁開關(guān)僅為80元,同樣使用ZigBee的燈泡為80元左右,墻壁開關(guān)均超過100元。
當(dāng)然,除此之外,因?yàn)楸姸嘀悄茉O(shè)備都自帶藍(lán)牙,例如手機(jī)、平板、筆記本等等,甚至很多wifi芯片都集成了藍(lán)牙功能,相當(dāng)于不需要增加額外的組件就可以實(shí)現(xiàn)鏈接,使得藍(lán)牙的發(fā)展更有優(yōu)勢(shì),米家很多組件都具備藍(lán)牙功能,在這方面也是一大優(yōu)勢(shì)。
3發(fā)展
技術(shù)的發(fā)展是永不停歇的,技術(shù)的適用也是不斷變化的。
早期的藍(lán)牙,根本沒有mesh功能,但是隨著技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,藍(lán)牙的陣營越來越大,逐漸出現(xiàn)了一些新的特性,例如定位功能和mesh。
就現(xiàn)階段來講,ZigBee的本地聯(lián)動(dòng)功能還是最強(qiáng)大的,在網(wǎng)關(guān)離線的情況下依然具有一定的聯(lián)動(dòng)能力,其延遲也很短,在智能家居控制中還是最有優(yōu)勢(shì)的。BLEmesh雖然延遲更大,但是低成本帶來的價(jià)格優(yōu)勢(shì)十足明顯,例如同樣是人體傳感器,ZigBee的要在接近百元,在藍(lán)牙的可以做到五十元左右甚至更低。
目前,BLEmesh依然不具備本地聯(lián)動(dòng)能力,但是長遠(yuǎn)來看,這一點(diǎn)很可能會(huì)慢慢具備,同時(shí)其網(wǎng)關(guān)漫游能力是ZigBee所沒有的,這一定程度上保證了網(wǎng)關(guān)出現(xiàn)問題時(shí)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性;其室內(nèi)定位功能,雖然目前應(yīng)用并不廣泛,但是會(huì)隨著智能家居技術(shù)的發(fā)展變得越來越重要。
WiFi的發(fā)展也不容忽視,特別是低功耗WiFi的發(fā)展,有可能給WiFi應(yīng)用于智能家居領(lǐng)域帶來新的突破口。且隨時(shí)智能家居行業(yè)的發(fā)展,各種數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笤絹碓礁?,WiFi天生的大容量優(yōu)勢(shì)可能會(huì)有更好的凸顯。
總之,未來的智能家居系統(tǒng),可能是完全不同于當(dāng)前的結(jié)構(gòu),但是萬變不離其宗,通訊協(xié)議在發(fā)展,智能家居的通訊需求也在發(fā)展,金風(fēng)玉露,便是1+1>2。
4結(jié)論
長遠(yuǎn)來看,話不好說,但是當(dāng)前情況下,三種協(xié)議的適用相對(duì)清晰,選擇相對(duì)容易:
如果想要中高端的無線智能家居系統(tǒng),那目前骨干還是不能考慮BLEmesh,要以ZigBee為主。例如想要組一套日常使用的性能理想的智能家居系統(tǒng),可以選擇米家里綠米提供的基于ZigBee的智能家居組件作為核心,邊緣搭配其他組件,盡量避免采用藍(lán)牙組件。
如果想要入門的,低成本的智能家居,BLEmesh是很好的突破口。目前米家旗下的藍(lán)牙產(chǎn)品已經(jīng)基本形成系統(tǒng),基于藍(lán)牙的人體傳感器、墻壁開關(guān)、燈具、溫濕度傳感器等都已經(jīng)上市,雖然目前在可靠性方面沒有優(yōu)勢(shì),且延遲也明顯長于ZigBee產(chǎn)品,但是其價(jià)格一般為同功能ZigBee組件的50%-70%。
大量使用wifi接入設(shè)備,那么無線路由器是關(guān)鍵。目前米家體系中的洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、冰箱、電視、空調(diào)、微波爐、蒸烤箱、智能貓眼、帶攝像頭等很多設(shè)備都是通過wifi接入,各種監(jiān)控?cái)z像頭也都是通過wifi接入且其流量可能比較大,因此,無線路由器的穩(wěn)定性對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性尤其重要,如果使用全屋智能,無線路由器必須選擇相對(duì)穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品,一兩百元的無線路由器產(chǎn)品是不適合支持全屋智能的。
智能家居聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)爭議由來已久,基本達(dá)成一致的觀點(diǎn)是:無線技術(shù)比有線技術(shù)更具潛力,但無線技術(shù)不止一種,哪種最好尚無定論。目前常見的智能家居無線通訊協(xié)議有wifi、藍(lán)牙、射頻433、z-wave、zigbee等
一、Wifi技術(shù)
生活中最常見的無線協(xié)議。采用的是國內(nèi)2.4G免費(fèi)頻段,直接連入互聯(lián)網(wǎng),手機(jī)下載APP,就可以直接進(jìn)行控制。Wifi最初就是為了實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)在小范圍內(nèi)的無線傳輸而設(shè)計(jì)的,所以設(shè)計(jì)之初并沒有考慮其他的因素。以至于應(yīng)用到目前智能家居系統(tǒng)并不是很合適。
WiFi技術(shù)在智能家居應(yīng)用的瓶頸
Wifi技術(shù)只支持星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),通過多基站的方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)空間拓展
安全性非常低,無線穩(wěn)定性弱
功耗大也是WiFi技術(shù)弱點(diǎn)之一,將導(dǎo)致其在家居領(lǐng)域的應(yīng)用受限,例如智能門鎖、紅外轉(zhuǎn)發(fā)控制器、各種傳感器等不適宜使用
Wifi設(shè)計(jì)只有16個(gè)信道,而且其中有一個(gè)是占用的,理論上是可以連接15個(gè)產(chǎn)品但是實(shí)際中連接10個(gè)就極不穩(wěn)定了,而一個(gè)家庭產(chǎn)品上面遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止10個(gè),顯然發(fā)展空間受到了一定的限制
Wifi的穿墻能力和衍射能力較弱等等
這些方面就足以說明wifi不適合做智能家居系統(tǒng)。
二、射頻433
433MHz的顯著優(yōu)勢(shì)是無線信號(hào)的穿透性強(qiáng)、能夠傳播得更遠(yuǎn)。但其缺點(diǎn)也是很明顯的,就是其數(shù)據(jù)傳輸速率只有9600bps,因此433Mhz技術(shù)一般只適用于數(shù)據(jù)傳輸量較少的應(yīng)用場(chǎng)合。從通訊可靠性的角度來講,433Mhz技術(shù)和WiFi一樣,只支持星型網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),通過多基站的方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋空間的擴(kuò)展,因此其無線通訊的可靠性和穩(wěn)定性也遜于Z-Wave與Zigbee技術(shù)。另外,不同于Z-Wave,Zigbee和WiFi技術(shù)中所采用的加密功能,433MHZ系統(tǒng),它的致命弱點(diǎn)是系統(tǒng)安全保密性差,很容易被攻擊,被破譯。
三、藍(lán)牙技術(shù)
大家對(duì)藍(lán)牙技術(shù)的熟知,恐怕要屬手機(jī)上的藍(lán)牙功能了。通過短距離的無線通訊,可以傳輸大數(shù)據(jù),為生活帶來了許多便捷之處。藍(lán)牙的功耗低于wifi,傳輸距離較近,一般低于10米,無法進(jìn)行組網(wǎng),其次藍(lán)牙堆棧(stack)很容易奔潰。藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)也比較少,在穩(wěn)定性和受干擾能力方面也不是很強(qiáng)。所以不適合做成智能家居系統(tǒng)。
藍(lán)牙設(shè)備的功耗以及成本都介于WiFi與Zigbee兩者之間,但傳輸距離最短,屬于一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、短距離的通訊方式,因在移動(dòng)設(shè)備或較短距離間傳輸,故藍(lán)牙產(chǎn)品會(huì)提供一些較為私人化的使用體驗(yàn),例如藍(lán)牙耳機(jī)、藍(lán)牙音箱、智能秤等,由于其傳輸距離較短,所以并不適合組建龐大的家庭網(wǎng)絡(luò)。
四、ZigBee協(xié)議
在智能家居領(lǐng)域,ZigBee協(xié)議是公認(rèn)的目前最適合的協(xié)議之一。Zigbee具備雙向通訊的能力,不僅能發(fā)送命令到設(shè)備,同時(shí)設(shè)備也會(huì)把執(zhí)行狀態(tài)反饋回來,這對(duì)終端使用體驗(yàn)至關(guān)重要,尤其是安防設(shè)備,倘若你點(diǎn)擊了關(guān)門,卻不知道門是否真的已經(jīng)鎖上,將會(huì)帶來多大的安全隱患。
ZigBee協(xié)議為什么適合智能家居應(yīng)用?
Zigbee技術(shù)采用了極低功耗設(shè)計(jì),可以全電池供電,理論上一節(jié)電池能使用10年以上,節(jié)能環(huán)保。
ZigBee介質(zhì)存取層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多樣,分為星狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
在信號(hào)傳輸方面,ZigBee的每一個(gè)產(chǎn)品都是一個(gè)中繼器,產(chǎn)品之間信號(hào)可以連跳7次,所以ZigBee協(xié)議節(jié)點(diǎn)具有多達(dá)65000個(gè),但是實(shí)際應(yīng)用中200-300個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)穩(wěn)定性上就會(huì)衰減。
ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不僅本身可以作為監(jiān)控對(duì)象,還可以自動(dòng)中轉(zhuǎn)別的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳過來的數(shù)據(jù)資料。
采用擴(kuò)頻技術(shù)對(duì)ZigBee的抗干擾能力進(jìn)行改進(jìn)和完善,可以起到避開干擾的作用。當(dāng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)受到干擾時(shí),整個(gè)網(wǎng)絡(luò)整以動(dòng)態(tài)的方式切換到另一信道上。在安全性上面采用AES128位高級(jí)加密法,確保了整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠。
五、z-wave協(xié)議
Zwave的數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6kbps,信號(hào)的有效覆蓋在室內(nèi)30米(室外大于100米),適用于窄帶寬應(yīng)用場(chǎng)合,且具備一定的安全性和穩(wěn)定性,不過目前只應(yīng)用于家庭自動(dòng)化方面。
z-wave協(xié)議的缺點(diǎn)主要有三個(gè):
樹狀組網(wǎng)結(jié)構(gòu),一旦樹枝上端斷掉,下端的所有設(shè)備將無法與網(wǎng)關(guān)通信。
節(jié)點(diǎn)較少,理論值為256個(gè),實(shí)際值可能只有150個(gè)左右,算是其能容納設(shè)備數(shù)量的上限,實(shí)際上很多廠商能做到容納20、30個(gè)設(shè)備就不錯(cuò)了。
沒有加密方式,安全性差,易受到攻擊。(Zwave所用頻段在我國是非民用的,國內(nèi)Zwave智能家居并不常見,更多的還是應(yīng)用在國外。)
以上就是對(duì)幾種常見的智能家居無線通訊協(xié)議wifi、藍(lán)牙、射頻433、z-wave、zigbee等優(yōu)缺點(diǎn)分析。
以上便是小編為各位朋友提供的關(guān)于智能家居通訊協(xié)議哪種好的相關(guān)介紹,希望對(duì)有需要的朋友能夠有一定的參考價(jià)值,如果以上信息對(duì)您有用,或者您想要了解更多相關(guān)信息,請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注我們智和家,謝謝!
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