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智能家居的物聯(lián)網(wǎng)解決方案

文章出處:巨川智能電氣責(zé)任編輯:巨川智能電氣查看手機(jī)網(wǎng)址
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人氣:發(fā)表時(shí)間:2020-06-04 10:18:04【

智能家居是非常廣泛的一類(lèi)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)最常用的面向智能家居的無(wú)線協(xié)議有WiFi、Zigbee、433MHz無(wú)線技術(shù),另外還有基于電力線載波的有線解決方案。今天我們聊一下常用于智能家居的技術(shù)有哪些?

433MHz及紅外

紅外與433MHz常用于對(duì)家電或照明系統(tǒng)的遙控上。電視、空調(diào)通常配備的遙控器都是紅外的。如果要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的話,需要有一個(gè)能夠聯(lián)網(wǎng)的紅外轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備,把網(wǎng)絡(luò)指令轉(zhuǎn)換為遙控電器的紅外信號(hào)。

縱論物聯(lián)網(wǎng)(七):面向智能家居的物聯(lián)網(wǎng)解決方案

BroadLink萬(wàn)能遙控器由手機(jī)通過(guò)WiFi控制,集成了紅外及433MHz遙控能力

433MHz與2.4GHz一樣,也是一個(gè)免授權(quán)的頻段,常用于遙控。與紅外相比,433MHz的傳輸距離更遠(yuǎn),不受視距限制,不需要對(duì)準(zhǔn)被控物體,適合比較大的環(huán)境。目前有一些遙控電燈、遙控開(kāi)關(guān)面板,都是基于433MHz的。

Zigbee

縱論物聯(lián)網(wǎng)(七):面向智能家居的物聯(lián)網(wǎng)解決方案

ZigBee應(yīng)用廣泛

Zigbee與WiFi都常用于智能家居的解決方案中。Zigbee協(xié)議基于IEEE 802.15標(biāo)準(zhǔn),主要針對(duì)低功耗的射頻節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)而設(shè)計(jì)。

Zigbee使用OQPSK調(diào)制技術(shù),傳輸速率為250kbps,傳輸距離在10m到100m。

Zigbee節(jié)點(diǎn)可以扮演中繼的作用,組建Mesh網(wǎng)絡(luò),因此Zigbee設(shè)備可以經(jīng)過(guò)多跳將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶苓h(yuǎn)范圍以外的節(jié)點(diǎn)。

國(guó)內(nèi)有很多公司都開(kāi)發(fā)了基于Zigbee協(xié)議的智能家居解決方案。但相比WiFi來(lái)說(shuō),Zigbee方案中必須需要網(wǎng)關(guān)設(shè)備。網(wǎng)關(guān)起到協(xié)議轉(zhuǎn)換的作用,否則Zigbee設(shè)備無(wú)法與手機(jī)進(jìn)行互操作,也無(wú)法直接接入互聯(lián)網(wǎng)。

WiFi

WiFi可以說(shuō)是目前最常見(jiàn)的智能家居解決方案。所有的設(shè)備都可以接入無(wú)線路由器,手機(jī)也可以對(duì)設(shè)備直接進(jìn)行控制,不需要網(wǎng)關(guān)的協(xié)議轉(zhuǎn)換,比Zigbee方案更容易被接受。

縱論物聯(lián)網(wǎng)(七):面向智能家居的物聯(lián)網(wǎng)解決方案

基于WiFi的設(shè)備還可以直接接入網(wǎng)絡(luò),很容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

不過(guò)WiFi的耗電量相比Zigbee略高一些,所以可能不太適合對(duì)功耗要求比較苛刻的應(yīng)用場(chǎng)景。

Z-Wave

Z-Wave是由丹麥公司Zensys主導(dǎo)的專(zhuān)門(mén)面向智能家居應(yīng)用的無(wú)線組網(wǎng)協(xié)議。Z-Wave使用GFSK調(diào)制技術(shù),工作于ISM免授權(quán)頻段。傳輸速率最高可以達(dá)到100kbps,沒(méi)有Zigbee高。單跳的傳輸距離要比Zigbee遠(yuǎn)。

與Zigbee類(lèi)似,Z-Wave也有一個(gè)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,不過(guò)沒(méi)有Zigbee聯(lián)盟那么強(qiáng)大。Z-Wave聯(lián)盟中包括了不少智能家居的相關(guān)產(chǎn)品,如HVAC、照明、安防等。

目前Z-Wave在國(guó)內(nèi)沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如Zigbee更受市場(chǎng)青睞。

其他解決方案

(1)OpenHAB

OpenHAB全稱為open Home Automation Bus,即開(kāi)放式家庭自動(dòng)化總線,該項(xiàng)目旨在為家庭自動(dòng)化構(gòu)建提供一個(gè)通用的集成平臺(tái)。

OpenHAB是一個(gè)基于Java的開(kāi)源項(xiàng)目,其設(shè)計(jì)是廠商中立的,與硬件/協(xié)議無(wú)關(guān)。OpenHAB通過(guò)綁定,匯集了不同的總線系統(tǒng)、硬件設(shè)備和接口協(xié)議。

(2)C-Bus

C-Bus 系統(tǒng)由澳大利亞奇勝(Clipsal)公司開(kāi)發(fā),該公司是施耐德的子公司。

C-Bus 是一種以非屏蔽雙絞線作為總線載體,應(yīng)用于建筑物內(nèi)照明、空調(diào)、火災(zāi)探測(cè)、出入口、安防等綜合管理的智能化控制系統(tǒng)。

(3)Insteon

Insteon是一種復(fù)雜度低,功耗低,數(shù)據(jù)傳輸速率低,成本低的雙向混合通信技術(shù),具有即時(shí)響應(yīng),易安裝,易使用,經(jīng)濟(jì)可靠的特點(diǎn),且與X10兼容。

之所以說(shuō)Insteon是混合通信技術(shù),是因?yàn)镮nsteon同時(shí)支持電力線通信與無(wú)線射頻通信兩種方式。

(4)KNX

KNX是Konnex的縮寫(xiě)。1999年5月,歐洲三大總線協(xié)議EIB、BatiBus和EHSA合并成立了Konnex協(xié)會(huì),提出了KNX協(xié)議。

該協(xié)議以EIB為基礎(chǔ),兼顧了BatiBus和EHSA的物理層規(guī)范,并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等優(yōu)點(diǎn),提供了家庭、樓宇自動(dòng)化的完整解決方案。

(5)UPB

UPB是Universal powerline bus的簡(jiǎn)寫(xiě),即通用電力線載波總線。UPB也是專(zhuān)門(mén)用于家居自動(dòng)化(home automation)的通信協(xié)議,使用電力線傳輸信令與控制指令。

UPB在1999年由美國(guó)的PCS Powerline System公司開(kāi)發(fā)。

(6)X10

X10是一種國(guó)際通用的智能家居電力載波協(xié)議,用X10的兼容產(chǎn)品可以通過(guò)電力線相互溝通,無(wú)需重新布線,被控制的電器可多達(dá)256路。

20世紀(jì)80年代,美國(guó)SmartHome概念興起,也就是現(xiàn)在智能家居的原型,在上世紀(jì),X10技術(shù)被廣泛應(yīng)用。

結(jié)語(yǔ)

應(yīng)該說(shuō)智能家居在互聯(lián)網(wǎng)興起以前就發(fā)展了一段時(shí)間了,因此有很多歷史遺留的協(xié)議,比如X10, KNX等等。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及,基于IP的協(xié)議與傳統(tǒng)協(xié)議之間就在智能家居領(lǐng)域存在很多競(jìng)爭(zhēng)和共存的問(wèn)題。

現(xiàn)在智能家居的最大問(wèn)題就是協(xié)議太多,即使底層用一套協(xié)議,各家廠商的上層協(xié)議也都互不兼容,最后導(dǎo)致用戶使用起來(lái)很麻煩。這是智能家居沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用的主要問(wèn)題。


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