智能家居這塊唐僧肉,人人都想吃一口,因而,在智能家居領(lǐng)域出現(xiàn)了多個廠家、多種標(biāo)準(zhǔn)并存的市場亂象,各種智能家居產(chǎn)品如何進行連接成了發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。目前智能家居聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)逐漸形成了藍(lán)牙,WiFi,ZigBee三足鼎立的局面。本文主要針對三種方案的原理,技術(shù)特點及優(yōu)缺點作出了一個對比。
Zigbee技術(shù)簡介
對Zigbee技術(shù)度娘是這么說的:“Zigbee是IEEE802.Zigbee5.4協(xié)議的簡稱,它來源于蜜蜂的八字舞,蜜蜂(bee)是通過飛翔和“嗡嗡”(zig)抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息;而ZigBee協(xié)議的方式特點與其類似便更名為ZigBee。ZigBee主要適合用于自動控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域,可以嵌入各種設(shè)備,其特點是傳播距離近、低功耗、低成本、低數(shù)據(jù)速率、可自組網(wǎng)、協(xié)議簡單”??偨Y(jié)來說,Zigbee技術(shù)就是一個能夠幫助我們把一個一個的智能家居產(chǎn)品連成一個系統(tǒng),最后統(tǒng)一進行操作的東西。打個比方,有一天我們正用智能音箱聽著歌,突然心血來潮想要來點燈光互動搞搞氣氛,Zigbee技術(shù)就派上用場了了。
Zigbee的優(yōu)勢在哪?
1、安全性
作為一個喜歡直面社會黑暗面的妹紙,每年的315晚會,是小編必不可少的保留節(jié)目。今年的315晚會現(xiàn)場做的一個實驗,我是久久不能忘懷。那個實驗是這樣的:大家加入一個免費的公共WIFI,手機連上現(xiàn)場無線網(wǎng)絡(luò)信號,打開消費類軟件,然后驚人地發(fā)現(xiàn),訂單和消費記錄統(tǒng)統(tǒng)被提取!包括電話號碼、家庭住址、身份證號、銀行卡號、甚至哪天幾看了一場什么電影...看到這里,小編虎軀一震,再也不敢用公共WiFi了……
作為最具安全性的無線通信技術(shù)之一,到今天為止ZigBee技術(shù)在全球從來沒有過被攻破的先例!當(dāng)然,肯定有人會說,ZigBee至今都比較安全是因為它目前市場占有率不高。但是我們要知道,ZigBee網(wǎng)絡(luò)最初是應(yīng)用在在工業(yè)領(lǐng)域,工業(yè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)價值與民用數(shù)據(jù)相比,哪個更高,不言而喻。工業(yè)領(lǐng)域同行會想方設(shè)法得到這些數(shù)據(jù),所以說攻破它的手法會更高明,但即便這樣Zigbee也沒有出現(xiàn)過被攻破的案例。工業(yè)領(lǐng)域都沒被攻破過,民用領(lǐng)域還用杞人憂天嗎?
2、功耗低
Zigbee在功耗方面也有著得天獨厚的先天優(yōu)勢,而且隨著芯片制造能力的提升,它的功耗會越來越低。理論上來說,在低耗電待機模式下,2節(jié)5號干電池可支持Zigbee個節(jié)點工作6—24個月,甚至更長。而在同樣的外部條件,藍(lán)牙和WIFI的表現(xiàn)就差多了,數(shù)據(jù)表明這樣的情況藍(lán)牙只能工作幾周、WiFi就更短了,僅僅可以工作幾個小時。
3、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大
ZigBee技術(shù),可以采用星型網(wǎng)、樹型網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu),由一個主節(jié)點管理若干子節(jié)點,最多一個主節(jié)點可管理254個子節(jié)點,主節(jié)點還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點管理,最多可組成65535個節(jié)點大網(wǎng)。隨著時間的發(fā)展,我們家里的智能家居產(chǎn)品會越來越多,藍(lán)牙和WiFi會越來越難以承受,最終崩潰。但是,Zigbee卻毫無壓力,理論上它可以連接6萬多個設(shè)備。
4、低成本
Zigbee通過大幅簡化協(xié)議,降低了對通信控制器的要求,再加上ZigBee免協(xié)議專利費,于是相比藍(lán)牙和WIFI,Zigbee就更便宜了。
當(dāng)然,ZigBee的缺點也很明顯,主要是產(chǎn)品開發(fā)難度大,開發(fā)周期長,產(chǎn)品成本高,一般的初創(chuàng)企業(yè)很難承受開發(fā)風(fēng)險,這也是ZigBee技術(shù)目前在全球也只有少數(shù)幾家企業(yè)掌握的重要原因。
WiFi技術(shù)簡介
WiFi(WirelessFidelity,無線保真技術(shù))是IEEE802.11的簡稱,是一種可支持?jǐn)?shù)據(jù),圖像,語音和多媒體,且輸出速率高達(dá)54Mb/s的短程無線傳輸技術(shù),在幾百米的范圍內(nèi)可讓互聯(lián)網(wǎng)接入者接收到無線電信號。WiFi的首版于1997年問世,當(dāng)時其中定義了物理層和介質(zhì)訪問接入控制層(MAC層),并在規(guī)定了無線局域網(wǎng)的基本傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的同時規(guī)范了介質(zhì)訪問層(MAC)的特性和物理層(PHY),其中物理層采用的是FSSS(調(diào)頻擴頻)技術(shù)、紅外技術(shù)和DSSS(直接序列擴頻)技術(shù)。在1999年又新增了IEEE802.11g和IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)進行完善。
WiFi有什么優(yōu)勢
1、傳輸范圍廣
WiFi的電波覆蓋范圍半徑可達(dá)100m,相對于半徑只有15m藍(lán)牙優(yōu)勢相當(dāng)明顯。
2、傳輸速度快
WIFI的傳輸速率高達(dá)54Mb/s的,WiFi用戶可以隨時隨地接收網(wǎng)絡(luò),并可快速地享受到類似于網(wǎng)絡(luò)游戲、視頻點播(VOD)、遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)上證券、遠(yuǎn)程醫(yī)療、視頻會議等一系列寬帶信息增值服務(wù)。
3、普及應(yīng)用度高
現(xiàn)今配置WiFi的電子設(shè)備越來越多,手機、筆記本電腦、平板電腦等幾乎都將WiFi列入了他們的主流標(biāo)準(zhǔn)配置。相對于Zigbee技術(shù)來書,消費者熟悉度和接受程度更高。
但是凡事都存在兩面性,WiFi雖然傳輸快、普及廣,但也存在著自身的技術(shù)劣勢:其最大的問題要屬安全性非常低,無線穩(wěn)定性弱;功耗大也是其弱點之一,將導(dǎo)致其在家居領(lǐng)域的應(yīng)用受限,例如智能門鎖、紅外轉(zhuǎn)發(fā)控制器、各種傳感器等不適宜使用。此外,WiFi的組網(wǎng)能力也相對較低,目前WiFi網(wǎng)絡(luò)的實際規(guī)模一般不超過16個設(shè)備,而實際家居環(huán)境中,僅開關(guān)、照明、家電的數(shù)量就已遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于16個,顯然其發(fā)展空間受到了一定的限制。
藍(lán)牙技術(shù)簡介
藍(lán)牙是一種無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF無線電波,可實現(xiàn)固定設(shè)備、移動設(shè)備和樓宇個人域網(wǎng)之間的短距離數(shù)據(jù)交換。藍(lán)牙技術(shù)最初由電信巨頭愛立信公司于1994年創(chuàng)制,當(dāng)時是作為RS232數(shù)據(jù)線的替代方案。藍(lán)牙可連接多個設(shè)備,克服了數(shù)據(jù)同步的難題。
如今藍(lán)牙由藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(BluetoothSpecialInterestGroup,簡稱SIG)管理。藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟在全球擁有超過25.000家成員公司,它們分布在電信、計算機、網(wǎng)絡(luò)、和消費電子等多重領(lǐng)域。IEEE將藍(lán)牙技術(shù)列為IEEE802.15.1.但如今已不再維持該標(biāo)準(zhǔn)。藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟負(fù)責(zé)監(jiān)督藍(lán)牙規(guī)范的開發(fā),管理認(rèn)證項目,并維護商標(biāo)權(quán)益。制造商的設(shè)備必須符合藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟的標(biāo)準(zhǔn)才能以“藍(lán)牙設(shè)備”的名義進入市場。藍(lán)牙技術(shù)擁有一套專利網(wǎng)絡(luò),可發(fā)放給符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備。
藍(lán)牙有什么優(yōu)勢
1、功耗低,傳輸速率快
藍(lán)牙的短數(shù)據(jù)封包特性是其低功耗技術(shù)特點的根本,傳輸速率可達(dá)到1Mb/s,且所有連接均采用先進的嗅探性次額定功能模式以實現(xiàn)超低的負(fù)載循環(huán)。
2、建立連接的時間短
藍(lán)牙用應(yīng)用程序打開到建立連接只需要短短的3毫秒,同時能以數(shù)毫秒的傳輸速度完成經(jīng)認(rèn)可的數(shù)據(jù)傳遞后并立即關(guān)閉連接。
3、穩(wěn)定性好
藍(lán)牙低功耗技術(shù)使用24位的循環(huán)重復(fù)檢環(huán)(CRC),能確保所有封包在受干擾時的最大穩(wěn)定度。
4、安全度高
CCM的AES-128完全加密技術(shù)為數(shù)據(jù)封包提供高度加密性及認(rèn)證度。
但藍(lán)牙的缺點是傳輸距離非常短,屬于一種點對點、短距離的通訊方式,因在移動設(shè)備或較短距離間傳輸,故藍(lán)牙產(chǎn)品會提供一些較為私人化的使用體驗,例如藍(lán)牙耳機、藍(lán)牙音箱、智能秤等,由于其傳輸距離較短,所以并不適合組建較大的家庭網(wǎng)絡(luò)。
總結(jié)
業(yè)界對WiFi一統(tǒng)江湖的呼聲很高,Zigbee良好的先天條件卻也讓人欲罷不能,同時藍(lán)牙也不乏應(yīng)用場景。目前來看,對任何一種技術(shù)的過分樂觀或悲觀都過于武斷。隨著物聯(lián)網(wǎng)及智能家居產(chǎn)業(yè)的成熟,多樣化的市場需求將逐漸顯現(xiàn),屆時各種技術(shù)都能在市場上找準(zhǔn)自己的位置,尺有所短寸有所長,無論以何種形式出現(xiàn),最終會以一種為主,多種并存,融入市場發(fā)展的方向。