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【干货】原来智能家居都用这个技术!

【干货】原来智能家居都用这个技术!

一、无线智能家居主流技术介绍

ZigBee技术——智能家居行业最流行的无线技术

ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。简单的说,Zigbee是一种高可靠的无线数传网络,类似于CDMAGSM网络。Zigbee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里,并且支持无限扩展。

ZigBee是一种无线连接,可工作在2.4GHz(全球流行)868MHz(欧洲流行)915 MHz(美国流行)3个频段上,分别具有最高250kbit/s20kbit/s40kbit/s的传输速率,它的传输距离在10-75m的范围内,但可以继续增加。作为一种无线通信技术,ZigBee具有低功耗、成本低、时延短、网络容量大、可靠、安全等特点。

目前一般的无线智能家居系统是基于315M/433M射频进行单向数据传输的,由于没有接受方的确认信息的反馈,这些无线智能家居在受到干扰的情况下会经常控制失灵,系统可靠性非常差。符合Zigbee标准的无线智能家居系统则可以彻底解决控制失灵这种致命缺陷,基于其这些优点,所以,ZigBee技术也成为目前智能家居行业最流行的无线传输技术。

红外技术——最广泛的通信和遥控技术

红外线传输是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段,由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点,因而,在家电遥控和控制传输中普遍采用。

红外探测技术分为主动式红外探测及被动式红外探测,两者在智能家居中有着不同的应用方式。主动式红外探测,是通过红外线发射器发出一束或多束经过调制处理的平行红外光束,由红外线接收器进行接收并转换为数字信号发送给报警控制器,若传输区间出现障碍物,就会触发报警。主动式红外探测在家庭报警系统中有着广泛的应用,比如在阳台的两端各安装红外发射及接收器,只要有人翻越阳台,马上就会触发报警信号,让主人在第一时间做好戒备。

红外线传输作为一种无线通讯技术,还可以应用于家电设备之间的数据传输方面,比如音频传输。无线红外技术最大的优点就是带宽大,甚至要超过其它几种主流无线技术,这就意味着采用红外无线技术的音频产品可以不用压缩来传输大容量的音频信号,可以满足更高码率格式的运行。

Wi-Fi技术——短程无线传输技术

Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌,由Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)所持有。目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网路产品之间的互通性。

Wi-Fi 俗称无线宽带是一种短程无线传输技术,能够在数百英尺范围内支持互联网接入的无线电信号。随着技术的发展,以及IEEE 802.11a IEEE 802.11g等标准的出现,现在IEEE 802.11 这个标准已被统称作Wi-Fi。从应用层面来说,要使用Wi-Fi,用户首先要有Wi-Fi 兼容的用户端装置。

Wi-Fi技术突出的优势在于:其一,无线电波的覆盖范围广,半径则可达100米,办公室自不用说,就是在整栋大楼中也可使用。其二,传输速度非常快,可以达到11mbps,符合个人和社会信息化的需求。

但基于Wi-Fi技术的规模商业化应用,却在世界范围内罕见成功先例。问题主要集中在两个方面:一是大型运营商对这一模式的不认可:二是本身缺乏有效的商业模式。但基于Wi-Fi技术的无线局域网已经日趋普及。这将意味将来可以十分方便的应用。一旦存在Wi-Fi网络的公众场合,解决了运营商的互联互通,高收费,漫游性的问题,Wi-Fi将来从一个成功的技术转化为成功的商业。诸多运营商先后涉足这一领域,且许多国家政府和城市使用该项技术打造无线化的国家和城市,且随着数码娱乐设备的普及,Wi-Fi技术的热度将会再次高涨起来。

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二、ZigBee相对于其它无线技术的优势

安全性高

采用128位加密,比银行系统的安全系数高10倍以上,至今无破解案例出现。和WIFI作比较:WIFI是传输大数据的,好比一条大马路有10根车道:5辆好车和5辆坏车同时高速驶过一个截面时,很难把所有的坏车拦截下来;有一辆坏车漏网过去,系统就被攻破。而ZIGBEE是传输小数据的,一个指令只有3KB,只有1根车道;好车身份验证放过,坏车全部拦截下来,所以ZIGBEE安全性高。

连接设备多

一个主机(无线网关)理论上连接65000多个设备,家庭几十、几百个设备只要用一个主机就行。像蓝牙技术一个主机只能带8个设备,家里几十个设备就要用好几台主机,一方面成本抬高,另一方面软件也不好配对。

双向通信

人在外面,手机软件可以实时反馈家中设备的运行状况,家里有人本地打开灯光,手机上同步显示来。像红外、射频都是单向通信,家里有人操作了设备,手机上无法显示出来,远程操作后根本不知道设备的运行状态。

稳定性高

无线网关和设备之间是无线连接,谁都没法保证不会掉线。当受到很大的干扰源或者设备电池没电了,它就会掉线;但当干扰源消除后或者设备更换了电池,它会自动加入ZIGBEE网络,就是自组网功能。象用电脑WIFI看网页,有时卡住后,我们通常需要重启一下无线路由器,这种就是手动复位。家庭中几十、上百个设备,发生掉线的概率不小,如果设备掉线后都需要手动复位,在外面根本无法及时复位,导致设备操作不了,体验感大大下降。

低功耗低辐射

ZIGBEE技术的产品大多只要装电池就能用2年,辐射只有WIFI50分之一、手机的10分之一。

三、ZigBee和物联的渊源

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从2009年物联加入ZigBee联盟,正式进军物联网智能家居行业开始,

到2012年12月物联凭借在中国区域的影响力,建立ZigBee联盟中国总部,

再到2015年3月一场新闻发布会,物联传感正式宣布成为ZigBee联盟董事会成员,并参与制定国际标准。

四、结语

未来整个ZigBee产品还是值得我们期待,从技术标准层面上来看,未来ZigBee将紧密迎合物联网大概念方向趋势的发展,努力扮演好传输层界面上的角色,在ZigBee联盟的推动下,ZigBee技术将朝着开发SoC(片上系统),更多规范,于IPV6结合,更廉价,更省电,更快速等方向发展。从应用领域和方向方面来看,ZigBee完全有机会开拓在目前大然的智能手机领域中的应用,目前智能手机领域里短距离数据传输主要是通过其他方式来实现,但相比于此,ZigBee的低功耗更具有优势。

智满屋,化繁为简,让每一个家庭都有智能的权利

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智满屋 联合创始人,多年公检法司无线通信安全领域打杂经验,现致力于开拓物联网智能家居产业应用,追求“稳定、实用、优质”的产品理念!

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