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行业动态

智能家居无线方案如何选?

2019-12-03 10:12:29 398

智能家居解决方案需综合考虑技术、成本、施工方便、美观等多个因素。传统的智能家居网络布线方式是有线网络,施工不方便、影响美观,各制造商都在主推基于无线技术的智能家居解决方案。无线网络无需布线不会影响室内美观,节约了综合布线这方面的人力和物力,且具有方便、快速等特点,非常适合应用于智能家居。


当前市场上智能家居的无线解决方案较多,这一方面可为用户提供更多选择,但同时也给用户带来了困惑,不知选择哪种无线技术构建的智能家居系统。智能家居无线解决方案虽多,但主流的智能家居无线技术可总结为:Zigbee、Z-Wave、KNX RF、WiFi、蓝牙等。



智能家居无线方案如何选?



1、无线传输技术


Zigbee:基于IEEE 802.15.4标准,工作频率为868MHz、915MHz或2.4GHz,在国内主要使用2.4GHz,250kbps(2.4GHz),调制方式:BPSK/OQPSK,支持星型、树型和网状(mesh)网络拓扑,支持16个通信信道(2.4GHz)。


Z-Wave:无线传输技术无标准,工作频率为908.42MHz(美国)、868.42MHz(欧洲),调制方式:FSK(BFSK/GFSK),数据传输速率为40kbps,支持网状(mesh)网络拓扑,支持单信道。


KNX RF:基于EN 50090-5-3,工作频率为868MHz,调制方式:FSK,数据传输速率为16kbps,支持对等网络拓扑,不支持网状拓扑,支持3个快速信道和2个慢速信道。


WiFi:基于IEEE 802.11标准,主要工作频率为2.4GHz,调制方式:MIMO-OFDM/DSSS/CCK,数据传输速率为11Mbps以上,支持自组网(Ad hoc)和基础结构拓扑,支持14个通信信道。


蓝牙:基于IEEE 802.15标准,主要工作频率为2.4GHz,调制方式GFSK,数据传输速率为1Mbps以上,支持点对点,以及对等网络(Ad hoc)拓扑,支持79个信道。


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2、功耗


Zigbee/Z-Wave/KNXRF都为低功耗设计,典型1mW(0dBm),KNX RF甚至支持机电能源获取方式(类似EnOcean方式);WiFi功耗大,需外配电源,典型36mW(16dBm);蓝牙功耗介于低功耗与WiFi功耗之间,典型2.5 mW(4dBm)。


3、节点数


Zigbee:理论上可支持超过6万个节点。


Z-Wave:最多232个节点。


KNX RF:最多约4000个节点。


WiFi:理论上254个节点,但实际支持远低于理论值,一般不超过20个。


蓝牙:一般8个节点。



4、安全性


Zigbee:AES– 128等安全机制。


Z-Wave:具备安全层,提供密钥机制。


KNX RF:应用层之上提供认证、加密等安全机制。


WiFi:WPA/WPA2安全机制。


蓝牙:可提供认证、加密和密钥管理等安全机制。


5、开放性


Zigbee:Zigbee联盟,会员开放。


Z-Wave:Zensys公司主导Z-Wave联盟,会员开放。


KNX RF:KNX协会,会员完全开放。


WiFi:完全开放。


蓝牙:蓝牙技术联盟,完全开放。


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6、标准化与互操作


Zigbee:未建立国际标准,已建立协会内部协议规范和不同领域规约,目前不同厂商产品存在互操作问题。


Z-Wave:未建立国际标准,已建立协会内部协议规范。


KNX RF:已成为ISO/IEC标准、EN标准、GB/T标准,不同厂商产品可实现互操作,且使用统一软件进行配置。


WiFi:已有国际标准,但面向智能家居领域没有建立规约,不同厂商产品无法实现互操作。


蓝牙:已有国际标准,但面向智能家居领域没有建立规约,不同厂商产品无法实现互操作。


7、行业适用性


Zigbee:可面向多个应用领域,适用于智能家居应用,但主要用于传感和控制等功能。


Z-Wave:专门针对智能家居应用,但主要用于传感和控制等功能。


KNX RF:专门针对智能家居应用,可与KNX TP(双绞线)配合使用,但主要用于传感和控制等功能。


WiFi:面向多应用领域,智能家居应用不仅可用于传感和控制,也可用于音视频等功能。


蓝牙:面向多应用领域,智能家居应用不仅可用于传感和控制,也可用于语音等功能。


8、可用软硬件资源


Zigbee:已有多个芯片制造商提供解决方案,如TI、FREESCALE 、ATMEL、Nordic 等,以及基于不同硬件平台的通信协议栈。


Z-Wave:Zensys公司提供专用芯片。


KNX RF:目前有2个硬件厂商和2个软件公司提供芯片和协议解决方案。


WiFi:众多厂商提供芯片和协议解决方案,应用层以外协议为开放协议。


蓝牙:较多厂商提供芯片和协议解决方案。



上述对几种主流用于智能家居无线技术进行了客观对比,但对于客户选择哪种产品,除了技术先进性的对比,还要考虑技术的成熟性、可靠性、工程实施等多个因素。


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