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浅析智能家居无线组网模式

发布时间:2018-12-09 01:06:05 文章来源:未来智讯    
    浅析智能家居无线组网模式作者: 韩欢 王华军   摘 要:在智能家居的组网模式的选择上,今朝,无线接入的组网模式首要有蓝牙、Zigbee、Z-Wave、WiFi等技艺,蓝牙和WiFi已经被我们所熟知,也是今朝在智能终端范畴首要的接入体式格局,而Zigbee和Z-Wave作为新兴的低功率、低成本的无线接入体式格局,也使无线接入的财产链加倍完善。
  关头词:物联网;智能家居;蓝牙;zigbee;z-wave;wifi
  智能家居,早在上世纪九十年月就已经呈现,可是,腾贵的成本,繁杂的布线以及物理限定,让智能家居的成长几近凝滞不前,尤其是在已有修建不和,时机不行能改造。还好,我们来到了物联网时代,这个时代,让我们的糊口变得简略,让我们四周每一件物品都酿成一部智能手机,一台智能PC,而且议决现成已有的网络把他们连在一同,让我们在地球任何一个旮旯都能够轻快自若的操作他们。在这个大配景下,基于种种无线和谈的智能家居以长驱直入之势走入我们糊口。云云庞大的市场和成长远景,一定带动技艺的成长,种种无线组网模式纷纷改良,低功耗,低成本的产物越来越多,让我们的选择也越来越多,今朝首要有以下几种首要的组网模式:
  1 Zigbee
  Zigbee是基于IEEE802.15.4尺度的低功耗个域网和谈。凭据这个和谈法则的技艺是一种短距离、低功耗的无线通讯技艺。Zigbee低功耗,俩节5号干电池能够持续事情6个月;低成本,ZigBee免和谈专利费,每块芯片的价格大约为2美元;短时延,ZigBee的相应速率较快,一般从睡眠转入事情状况只需15ms,节点联贯进来网络只需30ms,进一步俭省了电能;高容量,ZigBee可选取星状、片状和网状网络布局,由一个主节点经管若干子节点,最多一个主节点可经管254个子节点;同时主节点还可由上一层网络节点经管,最多可构成65000个节点的大网。ZigBee作为一种新兴的短距离、低速度的无线通讯技艺,更是获得了越来越普遍的存眷和应用。尤其是在智能家居范畴,大局部厂商都选取了zigbee的组网体式格局。可是,zigbee也有无法忽视的弱点:起首,今朝国内Zigbee技艺首要事情在2.4GHz�2.5GHz ISM微波段,其衍射才力弱,穿墙才力弱,若是选取射频功放,对2.5G旌旗灯号进行放大,又会添加功耗和成本;其次,Zigbee技艺的首要特点是支撑自组网,可是在家居情况中,大局部家居把握设备都是定点安装,自组网的长处也不复存在;最终,相对65000个节点,今朝在家居情况中,我们最多用到100个节点,在多也不在我们的蒙受局限之内,固然,跟着zigbee模块的成本贬低,将来可能家里的每一个物品上城市安装有zigbee模块,当时,才气更好的行使它的长处。
  2 Z-Wave
  Z-Wave是一种新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高靠得住、适于网络的短距离无线通讯技艺。事情频带为908.42MHz(美国)~868.42MHz(欧洲,国内使用的是欧洲频段,今朝这两频段都是免授权频段),选取FSK(BFSK/GFSK)调制体式格局,数据传输速度为9.6 kbps-40kbps,旌旗灯号的有用笼盖局限在室内是30m,室外可跨越100m,适合于窄带宽应用场所。跟着通讯距离的增大,设备的纷乱度、功耗以及体系成本都在添加,相对付现有的种种无线通讯技艺,Z-Wave的设计成本惟有Zigbee的一半摆布,并且轻量级和谈和简略布局有助于保留比Zigbee更低的功耗,有力地推动着低速度无线小我区域网,同时,因为其指标分明定位在智能家居范畴,以是,在智能家居范畴的成长比zigbee更快。可是相对付ZigBee跳频扩频(FHSS)技艺,Z-Wave的单信道体式格局自我修复才力弱,轻易受到作梗,安好性较差,这些都是Z-Wave同盟必要尽快解决的问题。
  3 WiFi
  WiFi是今朝应用最广,传输速度最快的无线组网模式,也是最被我们所熟知的一种体式格局,可是,其在只可终端范畴里,不过据有了PC和智能手机,而其他的无源智能终端设备,则用之甚少,终其缘故,便是由于功耗太大,相较于zigbee,蓝牙等组网体式格局,WiFi的功耗是不行接管的,尤其是在物联网急剧成长的今天,大局部联网设备都是无源的,以是WiFi在物联网的成长上一直都不被看好,虽然国内已经安设的大量的WiFi热门,并且以后会安装更多,但在其他智能终端上的应用照旧异国被大量采纳。只是,今朝低功耗的WiFi芯片也有许多瞩目的切磋,尤其是内嵌了实不时钟把握器/看门狗按时器的WiFi芯片,芯片的电源经管功能会主动把握电源在无设备联贯把握时保留低功耗待机模式,耗电量仅为数μW,完全能够让干电池使用一年以上,功耗几近和zigbee的功耗一样,固然,在将来的应用上,成本的贬低才可能据有更多的市场。
  4 归纳
  在物联网急剧成长的今天,不行能直接否决掉某种技艺,也不行能完全应用某种技艺,将来,多种组网模式相联合,大概才是更好的成长偏向,固然,多种组网模式相联合,我们还要解决的问题还有许多,尤其是征服旌旗灯号间相互作梗的问题,当时,我们将能解放的享福到这几种技艺带来的便当。
  [参考文献]
  [1]于博.嵌入式Wi-Fi传感器网络可否代替ZigBee?――专访GainSpan公司CEO Vijay[J].《中国电子商情:根本电子》,2008年(第9期):49-52.
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