智能家居联网通信技术谁将一统天下?

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智能家居联网通信技术谁将一统天下?

沉默术士 2017-07-03 10:41:00 浏览1112
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智能家居无疑是这几年来许多企业火热的研究对象之一,基于物联网的飞速发展,智能家居开始走入千家万户,智能家居市场也日渐火热。智能家居这块唐僧肉,人人都想吃一口,因而,在智能家居领域出现了多个厂家、多种标准并存的市场乱象,各种智能家居产品如何进行连接成了发展的当务之急。目前智能家居联网通信技术逐渐形成了蓝牙,WiFi,ZigBee三足鼎立的局面。本文主要针对三种方案的原理,技术特点及优缺点作出了一个对比。

Zigbee技术简介

对Zigbee技术度娘是这么说的:“Zigbee是IEEE802.Zigbee5.4协议的简称,它来源于蜜蜂的八字舞,蜜蜂(bee)是通过飞翔和“嗡嗡”(zig)抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息;而ZigBee协议的方式特点与其类似便更名为ZigBee。ZigBee主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备,其特点是传播距离近、低功耗、低成本、低数据速率、可自组网、协议简单”。总结来说,Zigbee技术就是一个能够帮助我们把一个一个的智能家居产品连成一个系统,最后统一进行操作的东西。打个比方,有一天我们正用智能音箱听着歌,突然心血来潮想要来点灯光互动搞搞气氛,Zigbee技术就派上用场了了。

Zigbee的优势在哪?

1、安全性

作为一个喜欢直面社会黑暗面的妹纸,每年的315晚会,是小编必不可少的保留节目。今年的315晚会现场做的一个实验,我是久久不能忘怀。那个实验是这样的:大家加入一个免费的公共WIFI,手机连上现场无线网络信号,打开消费类软件,然后惊人地发现,订单和消费记录统统被提取!包括电话号码、家庭住址、身份证号、银行卡号、甚至哪天几看了一场什么电影...看到这里,小编虎躯一震,再也不敢用公共WiFi了……

作为最具安全性的无线通信技术之一,到今天为止ZigBee技术在全球从来没有过被攻破的先例!当然,肯定有人会说,ZigBee至今都比较安全是因为它目前市场占有率不高。但是我们要知道,ZigBee网络最初是应用在在工业领域,工业领域的数据价值与民用数据相比,哪个更高,不言而喻。工业领域同行会想方设法得到这些数据,所以说攻破它的手法会更高明,但即便这样Zigbee也没有出现过被攻破的案例。工业领域都没被攻破过,民用领域还用杞人忧天吗?

2、功耗低

Zigbee在功耗方面也有着得天独厚的先天优势,而且随着芯片制造能力的提升,它的功耗会越来越低。理论上来说,在低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持Zigbee个节点工作6—24个月,甚至更长。而在同样的外部条件,蓝牙和WIFI的表现就差多了,数据表明这样的情况蓝牙只能工作几周、WiFi就更短了,仅仅可以工作几个小时。

3、网络规模大

ZigBee技术,可以采用星型网、树型网和网状网结构,由一个主节点管理若干子节点,最多一个主节点可管理254个子节点,主节点还可由上一层网络节点管理,最多可组成65535个节点大网。随着时间的发展,我们家里的智能家居产品会越来越多,蓝牙和WiFi会越来越难以承受,最终崩溃。但是,Zigbee却毫无压力,理论上它可以连接6万多个设备。

4、低成本

Zigbee通过大幅简化协议,降低了对通信控制器的要求,再加上ZigBee免协议专利费,于是相比蓝牙和WIFI,Zigbee就更便宜了。

当然,ZigBee的缺点也很明显,主要是产品开发难度大,开发周期长,产品成本高,一般的初创企业很难承受开发风险,这也是ZigBee技术目前在全球也只有少数几家企业掌握的重要原因。

WiFi技术简介

WiFi(WirelessFidelity,无线保真技术)是IEEE802.11的简称,是一种可支持数据,图像,语音和多媒体,且输出速率高达54Mb/s的短程无线传输技术,在几百米的范围内可让互联网接入者接收到无线电信号。WiFi的首版于1997年问世,当时其中定义了物理层和介质访问接入控制层(MAC层),并在规定了无线局域网的基本传输介质和网络结构的同时规范了介质访问层(MAC)的特性和物理层(PHY),其中物理层采用的是FSSS(调频扩频)技术、红外技术和DSSS(直接序列扩频)技术。在1999年又新增了IEEE802.11g和IEEE802.11a标准进行完善。

WiFi有什么优势

1、传输范围广

WiFi的电波覆盖范围半径可达100m,相对于半径只有15m蓝牙优势相当明显。

2、传输速度快

WIFI的传输速率高达54Mb/s的,WiFi用户可以随时随地接收网络,并可快速地享受到类似于网络游戏、视频点播(VOD)、远程教育、网上证券、远程医疗、视频会议等一系列宽带信息增值服务。

3、普及应用度高

现今配置WiFi的电子设备越来越多,手机、笔记本电脑、平板电脑等几乎都将WiFi列入了他们的主流标准配置。相对于Zigbee技术来书,消费者熟悉度和接受程度更高。

但是凡事都存在两面性,WiFi虽然传输快、普及广,但也存在着自身的技术劣势:其最大的问题要属安全性非常低,无线稳定性弱;功耗大也是其弱点之一,将导致其在家居领域的应用受限,例如智能门锁、红外转发控制器、各种传感器等不适宜使用。此外,WiFi的组网能力也相对较低,目前WiFi网络的实际规模一般不超过16个设备,而实际家居环境中,仅开关、照明、家电的数量就已远远多于16个,显然其发展空间受到了一定的限制。

蓝牙技术简介

蓝牙是一种无线技术标准,使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换。蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制,当时是作为RS232数据线的替代方案。蓝牙可连接多个设备,克服了数据同步的难题。

如今蓝牙由蓝牙技术联盟(BluetoothSpecialInterestGroup,简称SIG)管理。蓝牙技术联盟在全球拥有超过25,000家成员公司,它们分布在电信、计算机、网络、和消费电子等多重领域。IEEE将蓝牙技术列为IEEE802.15.1,但如今已不再维持该标准。蓝牙技术联盟负责监督蓝牙规范的开发,管理认证项目,并维护商标权益。制造商的设备必须符合蓝牙技术联盟的标准才能以“蓝牙设备”的名义进入市场。蓝牙技术拥有一套专利网络,可发放给符合标准的设备。

蓝牙有什么优势

1、功耗低,传输速率快

蓝牙的短数据封包特性是其低功耗技术特点的根本,传输速率可达到1Mb/s,且所有连接均采用先进的嗅探性次额定功能模式以实现超低的负载循环。

2、建立连接的时间短

蓝牙用应用程序打开到建立连接只需要短短的3毫秒,同时能以数毫秒的传输速度完成经认可的数据传递后并立即关闭连接。

3、稳定性好

蓝牙低功耗技术使用24位的循环重复检环(CRC),能确保所有封包在受干扰时的最大稳定度。

4、安全度高

CCM的AES-128完全加密技术为数据封包提供高度加密性及认证度。

但蓝牙的缺点是传输距离非常短,属于一种点对点、短距离的通讯方式,因在移动设备或较短距离间传输,故蓝牙产品会提供一些较为私人化的使用体验,例如蓝牙耳机、蓝牙音箱、智能秤等,由于其传输距离较短,所以并不适合组建较大的家庭网络。

慧聪安防网总结

业界对WiFi一统江湖的呼声很高,Zigbee良好的先天条件却也让人欲罢不能,同时蓝牙也不乏应用场景。目前来看,对任何一种技术的过分乐观或悲观都过于武断。随着物联网及智能家居产业的成熟,多样化的市场需求将逐渐显现,届时各种技术都能在市场上找准自己的位置,尺有所短寸有所长,无论以何种形式出现,最终会以一种为主,多种并存,融入市场发展的方向。

本文转自d1net(转载)

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