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智能家居组网方式

2021-09-24 09:39:26 共阅5840次

随着智能家居技术发展越来越成熟,各种各样的智能家居系统也应运而生,智能家居逐渐走入了人们的生活,目前市面上很多大公司都有打造自己的智能家居品牌加入到智能家居竞争行列当中。智能家居有很多种组网方式,目前的全屋智能一般都是多种组网方式相结合,下边就聊聊目前主流的三种智能家居组网方式。

智能家居组网方式

市面上的智能家居有很多种组网方式,包括wifi、蓝牙、ZigBee等,它们之间可以直接通过自己专有的通讯协议进行通信,比如wifi与wifi之间的通信、蓝牙与蓝牙之间的通信、ZigBee与ZigBee之间的通信;也可以间接通过uart或者其他有线的方式进行通信,比如用的比较多的技术是wifi与蓝牙通过uart进行通信,wifi与ZigBee通过uart进行通信等等。

Wifi组网:

对用户来说,基于WiFi的智能家居组合最为省事,用户购买设备回来后直接让其连接自家路由器组网即可,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,所以导致wifi在家居领域的应用受限,例如智能门锁、红外转发控制器、各种传感器对于功耗要求比较高的设备不适宜使用;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会太多,而实际家居环境中,仅开关、照明、家电的数量就已经非常多了,显然发展空间受到了一定的限制。

ZigBee组网:

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,其网络容量可以达到非常多的数目,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,Zigbee技术在智能家居推广多年,但市场接受度很低,其中最大的原因1.成本高2.其需要路由与网络连接,使得组网连接设置复杂,安装费用高,推广难度大。

蓝牙组网:

大家对蓝牙技术的熟知,恐怕要属手机上的蓝牙功能了。随着蓝牙技术的发展推出了BLE4.0和BLE5.0,更好的解决了功耗以及距离难点,蓝牙之间可以通过蓝牙广播和蓝牙扫描进行通信,蓝牙与wifi结合就可构成远程与现场之间的互动,用户可通过远程控制家庭设备,也可通过远程监控家里的环境和设备。

智能家居组网方式特点

Wi-Fi:

Wi-Fi大家再熟悉不过了,而且连接简单,不需要额外的网关,直接和路由器进行通讯。

主要特点:

穿墙性能好:现在大部分的智能家居设备都是通过2.4GWi-Fi进行连接,所以穿墙性能好。

功耗高:Wi-Fi的带宽大,功耗高。一般采用Wi-Fi连接的设备都选择自插电,若是电池版设备使用Wi-Fi会很影响续航,影响使用体验。

同时使用Wi-Fi连接设备对路由器的要求比较高,性能差的路由器连接的设备多了之后经常出现掉线的情况,很影响体验。

ZigBee:

一种低速短距离传输的无线网上协议,底层是采用IEEE802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。

主要特点:

低功耗:在低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持1个节点工作一年到两年。

传输速率低:10kb/s~250kb/s,专注于低速率传输应用

成本低:zigbee数据传输速率低,协议简单,所以成本降低了很多。

容量高:ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构,由一个主节点管理若干子节点,网络最高可容纳65000个设备

延时短:ZigBee的响应速度较快,典型搜索设备时间延迟为30ms,休眠激活时间延迟为15ms。

高安全:ZigBee提供了三级安全模式,包括安全设定、使用访问控制清单(AccessControlList,ACL)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES128)的对称密码,以灵活确定其安全属性,并且网络的组织能力,自愈能力强,通信可靠。

近距离:传输范围一般介于10~100m之间。

Zigbee设备需要单独购买网关进行通讯,子设备需要通过网关来进行连接公网,实现远程控制。

蓝牙mesh:

蓝牙mesh网络是2017年批准的蓝牙标准,这是一种组网技术。蓝牙Mesh可在单一网络中支持多达上万个节点,其采用可控的flooding(网络泛洪)的方式进行信息转发,将信息从网络当中的某一个节点转发至目的节点,不需要创建和管理复杂的路由表,由于其广播的特性,因此网络中任何一个单点出现故障,消息都可通过其他路径传递到目的节点,保证了网络的健壮性。

主要特点:

低功耗:低功耗是蓝牙技术的一大优点,这一优点在蓝牙Mesh技术当中也得以继承。在蓝牙Mesh网络中有一类节点支持低功耗特性(LowPowerFeature),也可以称为低功耗节点。

低成本:蓝牙设备中控制设备的蓝牙芯片成本低,再加上在智能家居连接方面,无需单独购买的网关,降低了购买成本。

连接方便:现在智能手机以及很多的智能设备都带有蓝牙模块,可以直接使用手机的蓝牙进行连接控制。

若实现远程控制蓝牙设备的话,还需要使用蓝牙mesh网关设备进行控制(米家智能家居里比如新款小米小爱音箱)。

智能家居通信方式

目前主流的智能家居通信方式有:总线、无线和电力载波。

一、基于总线通信的智能家居系统

节点之间采用RS485/CAN/FT等等总线通信技术,避开系统架构等因素,这类智能家居系统是抗干扰能力最强、最稳定的系统。但其缺点也很明显,节点通信需要专用的通信线路,安装调试成本最高。

二、基于无线通信的智能家居系统

节点之间采用无线通信技术进行通信的通信方式又可分为两大类:

1、以315M/433M为代表的RF无线通信技术,这是技术最简单、成本最低的无线通信技术,点对点的通讯,稳定可靠。因其低技术门槛、低功耗,可实现单火开关的无线遥控,所以,在智能家居公司和智能家居系统市场中是最广泛应用的通信方式。穿透能力相对其他无线弱,通信距离受到一定的限制,但绕射能力强。

2、以ZIGBEE/ZWAVE为代表的无线通信技术,有自组网能力,采用多通道通信,抗干扰能力和中继能力都有加强,和RF技术相比,功耗加大,只可做零火开关,同样存在穿墙能力差,通信距离受限的缺点。虽然ZIGBE中继可以解决距离问题,但是随着中继级数、节点数量的增加,会导致频繁地出现节点掉线和通信失败。

三、基于电力通信的智能家居系统

节点之间采用原来的电力线进行通信,利用原有的电线作为通信介质,不需要像总线那样使用专用的通信总线。按技术类型分为两类:

1、X10电力线通信技术,是在交流电的过零点处,对信号进行调制的一种电力线通信技术,在过零点处进行信号调制,可减小信号干扰,但缺点是通信效率太低,已适应不了越来越复杂的智能家居系统的需求。

2、PLC电力线通信技术,是在电力线上进行载波调制的一种技术,采用带有数字信号处理技术的窄带技术、双载波频率技术、前向纠错技术。

四、以太网通信的智能家居系统:

这种通信技术通过WIFI直接和智能手机通信,较大的缺点是节点的生产成本高,容易出现像ZIGBEE一样掉线的现象,在智能家居系统应用范围较小,较适合使用在智能家居单品中。

以上便是小编为各位朋友提供的关于智能家居组网方式的相关介绍,希望对有需要的朋友能够有一定的参考价值,如果以上信息对您有用,或者您想要了解更多相关信息,请继续关注我们智和家,谢谢!

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