浅析:2014年智能化家居四大技术

2015-1-28 14:09| 查看: 1045

      放眼全球,“无线取代有线”已是大势所趋,如今人们只需置身于WiFi环境,或者打开设备的蓝牙功能,彼此间就能轻松的进行数据传输。另一方面,无线技术的不断发展,也为家庭物联网领域带来了全新的发展机遇,而家庭自动化(智能家居)更是成为了先进无线技术的竞技场。谈及无线技术,多数人最先想到的可能会是WiFi、蓝牙,但实际上,目前在智能家居行业中,较为主流的无线技术一共有四种:WiFi、蓝牙、 Zwave和ZigBee。

      其实,智能化家居这个概念早在十几年前就出现了,1998年比尔盖茨就为自己建造过一座智能化的豪宅。早期的智能家居是有线的,这在很大程度上,限制了其的自身发展:首先是布线问题,需要开墙破洞,使得多数已装修好的房子不愿加入进来;其次,将线布好埋于墙体内,检修维护非常不便,一旦出现问题,意味着要再次开墙破洞;最后,就是造价不菲,以至于早期的智能家居只适合高端人群,而非平民消费品。无线解决方案为家居自动化带来了曙光,剪掉了这些繁琐的线,就减去了很多麻烦。就目前而言,无线智能家居根据所使用的技术不同,主要分为蓝牙、Wi-Fi、 Zwave和ZigBee四种,无线技术让人们得以实现对家居的远程控制。下面我们不妨先从日常接触最为频繁的WiFi说起。

WiFi技术
      基于WiFi技术的智能家居产品最为常见,其优势在于传输速率快,且产品成本低,生活中也最为普及,对用户来说,基于WiFi的智能家居组合最为省事,购买设备直接组网即可。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,显然发展空间受到了一定的限制。Zigbee、Zwave、蓝牙技术相较于普及较广的WiFi技术,下面要说的ZigBee技术,其研发和应用的门槛相对要高,并不是随便什么人都能驾驭,像施耐德、西门子、索尼、通用电气、松下等一些全球500强企业,都已加入到ZigBee的阵营当中,而华为、物联传感等国内企业也在ZigBee阵营之中。

Zigbee技术
      首先,ZigBee技术的安全性很高,至今全球尚未出现一起破解先例。其安全性源于其系统性的设计:采用AES加密(高级加密系统),严密程度相当于银行卡加密技术的12倍;其次,Zigbee采用蜂巢结构组网,每个设备均能通过多个方向与网关通信,网络稳定性高;另外,其网络容量理论节点为65300个,足够满足家庭网络覆盖需求,即便是智能小区、智能楼宇等仍能全面覆盖;最后,Zigbee具备双向通讯的能力,不仅能发送命令到设备,同时设备也会把执行状态反馈回来,这对终端使用体验至关重要,尤其是安防设备,倘若你点击了关门,却不知道门是否真的已经锁上,将会带来多大的安全隐患;此外,Zigbee 采用了极低功耗设计,可以全电池供电,理论上一节电池能使用10年以上,节能环保。

Zwave技术
      Zwave 的数据传输速率为9.6kbps,信号的有效覆盖在室内30米(室外大于100米),适于窄带宽应用场合,且具备一定的安全性和稳定性,不过目前只应用于家庭自动化方面。究其缺点主要三:一是节点较少,理论值为256个,实际值可能只有150个左右,算是其能容纳设备数量的上限,实际上很多厂商能做到容纳 20、30个设备就不错了;二是树状组网结构,一旦树枝上端断掉,下端的所有设备将无法与网关通信;三是没有加密方式,安全性差,易受到攻击。 
(Zwave所用频段在我国是非民用的,国内并不常见Zwave智能家居,更多的还是应用在国外。)

蓝牙技术
      大家对蓝牙技术的熟知,恐怕要属手机上的蓝牙功能了。其功耗以及成本都介于WiFi与Zigbee两者之间,但传输距离最短,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,所以并不适合组建庞大的家庭网络。

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