主流无线协议（智能家电安全连载第二期）

一、有线控制系统的缺陷

由于有线控制系统缺陷比较明显,无线控制逐渐占据智能家电市场。

有线系统缺陷如下:

1.布线麻烦;

2.造价高

3.可扩展性差

4.影响美观

二、三大主流无线协议对比

无线控制虽然比有线更有优势,但是依旧有许多问题迸发而出,最显而易见的问题就是业内尚未制定推选出一个智能家居无线通信的统一协议。各大厂商都渴望将自己所提倡或采纳的协议作为智能家居的统一协议,但毕竟事与愿违,导致目前智能家居主流协议出现“三足鼎立”之势。

                      无线技术参数比较

	WiFi	Bluetooth	Zigbee
出现时间	1997	1998	2001
频率	2.4G/5G	2.4G	2.4G
发射功率	终端36mW(16dBm) AP   320mW (25dBm)	2.5mW(4dBm)	1mW(0dBm)
传输距离(m)	50-300	10	5-100
通讯速率	1M-600M/s	1M/s	250kB/s
网络容量	50   取决于AP性能	8可扩展8+255	255   可扩展65000

WiFi传输范围广,传输速度快,健康安全,普及程度高。成为移动终端连入互联网的重要途径。

蓝牙功率低传输速率一般,设备连接数量少,蓝牙设备具有单一连接性。

Zigbee 没有上面两种技术应用广泛,对于非技术人员而言是相对陌生的技术。其主要优点是功耗低、成本低、组网能力强,其缺点也比较明显,传输速率低且有时延。

三、无线协议新发展

ZigBee联盟最新发布的ZigBee 3.0版标准,强化低延迟与低功耗优势,并加入网际网路通讯协定(IP)支援能力,能大幅简化家中各种装置互连设计的复杂度,同时实现让用户以IP网路进行远端操控,因而成为打造智慧家庭的理想技术。

由于ZigBee 3.0完全相容IP,ZigBee设备与Wi-Fi设备类似,通常透过路由器、闸道或机上盒连接到互联网,让人可在世界其他地方利用连接互联网的个人电脑、平板或智慧手机应用程式等任何其他设备实现即时控制。由于ZigBee完全相容Wi-Fi和IP,因此没必要在手机本身插入ZigBee晶片,从而发现和控制ZigBee连接的智慧家居和物联网设备。只要通过任何联网中心均可让这一切实现,这意味着,透过Wi-Fi或蜂窝网进行联网的个人电脑和智慧手机可以作为指示板,并可毫不费力发现并与其他ZigBee设备进行通讯。

蓝牙4.2标准最大特性在于:数据传输更快、隐私功能更强大,Ipv6网络支持。

这种标准下,如果没有用户的许可,蓝牙信号将无法连接和追踪用户设备,极大的保护了用户的隐私。可以放心的使用在可穿戴设备上,而不用担心被跟踪。新标准最大的改进还在于支持6LoWPAN,蓝牙4.2设备可以直接通过IPv6和6LoWPAN接入互联网。这一技术允许多个蓝牙设备通过一个终端接入互联网或者局域网,这样,大部分智能家居可以抛弃相对复杂的WiFi连接,改用蓝牙传输,让个人传感器和家庭间的互联更加便捷快速。

Zigbee以及蓝牙都在设法支持IPv6 , 连入互联网。Wi-Fi技术也在不断发展,主要从高速以及低功耗两方面进行改进。5Gwifi已经逐渐推向市场,5G wifi将大大提高wifi的速率。除此之外,一种新的名为Li-Fi的无线互联网技术具有令人咋舌的超快速度,它可以让你“在1秒钟内下载23部DVD电影”。

功耗方面,美国华盛顿大学计算机科学家和电子工程师近日研发出一种新型的WiFi技术–无源WiFi。这种无源WiFi设备可以利用极其微弱的电能实现传统WiFi设备的传输功能,而耗电量仅为传统WiFi设备的耗电量的万分之一。

四、新的协议Thread

现在比较常用的网络协议有 WiFi、蓝牙、ZigBee,不过都有不足:WiFi 的功耗比较大,适合传输大量的数据;蓝牙功耗比较低,但现在还存在蓝牙 2.0 与蓝牙 4.0 并存的混乱局面,且不支持 IPv6;ZigBee 布线比较复杂,更适合商用。

三星、ARM、Nest 三家公司,强强联手,推出Thread,改进了上述协议中的不足,通过 6LoWPAN 技术支持 IPv6 。Thread 可支持 250 个以上设备同时联网,能够覆盖到家中所有的灯泡、开关、传感器和智能设备。优化了功耗,超低能耗,设备可以运行数年。此外,Thread 是基于 ZigBee 的,也就是说原有的 ZigBee 设备只需更新软件即可兼容 Thread。