智能家居无线标准难统一剪不断理还乱

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慧聪智能家居网络新闻智能家居的美好前景是公认的，但发展过程中的许多问题阻碍了智能家居的进步。其中一个重要的因素就是通信协议的混乱，而智能家居标准的制定在业界还没有形成。 智能家居的美好前景是公认的，但在发展过程中存在许多问题，阻碍了智能家居的进步。其中一个重要的因素就是通信协议的混乱，而智能家居标准的制定在业界还没有形成。不一致的通信协议会导致不同通信技术的产品不兼容，每种通信协议都有其自身的缺点，给用户使用带来不便。 目前，有rs485、ieee802.3(以太网)、eib/knx、lonworks、x-10、plc总线、plc总线、cresnet、axlink等。无线技术包括射频技术、蓝牙、wi-fi、zigbee和z-wave，这些技术仅列出了市场上的一些主要技术，但并不代表所有技术。智能家居从有线到无线的发展是一个巨大的飞跃。无线通信技术在智能家居中的应用，不仅改变了智能家居在家居中的第一步，而且避免了在安装中切割孔洞的复杂过程，大大简化了产品和设备之间的连接和调度方式。无线通信技术的优缺点也直接影响到整个智能家居系统的稳定性和安全性，所以好的无线技术非常重要，它直接决定着用户的使用状况和智能家居的普及程度。

有线技术有限，无线zigbee和z波是热点 有线技术除了x-10和plc总线外，几乎没有专门为智能家居行业开发的通信技术；有趣的是，x-10电力线载波技术早在20世纪70年代就已成功开发并应用于家庭自动化领域，并于2000年左右在中国引进和推广。然而，市场形势一直难以打开，难以广泛推广的主要原因是设备成本与人们的需求不匹配，也在于技术本身的各种问题。因此，虽然电力线载波技术很早就出现了，但是人们仍然不断地从其他领域寻找合适的电缆技术来开发智能家居产品，甚至为产品开发创建自己的私有技术协议。当然，由于各种有线技术各有利弊，它们一直在相互竞争，也正因为如此，智能家居行业一直处于一个热点，没有取得突破性进展，行业规模一直很小。 无线技术就像语音通信技术的发展，从最初的电报到实现实时语音通信的有线电话；继无线“手机”和gsm手机之后，它失去了控制，现在是“一手一机”。从最薄弱的点对点技术(如rf433/315mhz)开始，我们试图找到一种稳定、廉价的无线智能家居技术方案。我们还对五种主流无线技术进行了列表比较。智能家居系统最注重稳定性、灵活性和安全性。可以说，zigbee和z波技术的诞生是为了应对:灵活的组网方式、智能组网修复、相互中继、低功耗、低成本等。 因此，目前的战场将主要集中在这两项诞生于21世纪的新技术上:zigbee和z波。前者得到了国际标准组织的支持，并制定了相对完善的规范，而后者是一个基层协会，当然受到一些国际领导者的赞赏，如思科、英特尔和微软。至于谁能赢得最后的胜利，真的很难说，我一直认为没有真正的所谓赢家和输家。就像3g手机时代的td-scdma一样，当我们还在争论谁赢谁输的时候，4g和5g时代又来了，于是人们不得不分别讨论技术集成和合作。所谓的军民战争也很常见。 让我们来看看两种最热门的无线技术。z波数据传输速率为9.6kbps，信号有效覆盖室内30米(室外100米以上)。它适用于窄带宽应用，具有一定的安全性和稳定性，但目前仅用于家庭自动化。但是，它的节点不太多，理论值是256，实际值可能只有150左右。同时，在树状网络结构中，一旦分支的上端断开，下端的所有设备可能无法与网关通信。另外，z波技术没有加密方法，安全性差。z波使用的频段在中国是非民用频段，z波智能家居在中国并不常见，但在国外使用较多。 此外，zigbee技术对R&D和应用的门槛很高，这使得没有技术实力的企业很难参与进来。国外智能家居系统都在使用这项技术。目前，国内只有海尔、小米、深圳智能家居等少数企业将这一技术应用到智能家居中，它们也是智能化、系统化的，功能非常全面。Zigbee技术安全性高，其安全性源于其系统设计:采用aes加密(高级加密系统)，是银行卡加密技术的12倍；其次，zigbee采用蜂窝结构组网，每个设备不仅可以通过多个方向与网关通信，还可以保证网络的稳定性；每台设备还具有无线信号中继功能，可以中继通信信息，并将无线距离传输到1000米以外。此外，其理论网络容量节点为65，300，能够满足家庭网络覆盖的需要。即使是智能社区和智能建筑也只需要一台主机就能实现全面覆盖；最后，zigbee具有双向通信能力，不仅可以向设备发送命令，还可以反馈执行状态和相关数据。此外，zigbee采用极低功耗设计，可由所有电池供电。理论上，一个电池可以使用2年以上。 此外，蓝牙技术被广泛应用，并在信息家电、移动华电、嵌入式应用开发等诸多领域受到重视。，如手机、耳机、扬声器等。蓝牙技术工作在2.4ghz的ism频段，采用1600跳/秒的快速跳频技术、前向纠错编码(fec)技术和调频调制方式，设备简单，支持点对点和点对多点通信。蓝牙的功耗和成本不高，基本上介于wifi技术和zigbee技术之间，但是传输距离最短，属于点对点和短距离的通信方式。由于传输距离短，不适合构建庞大的家庭网络，在智能家居系统中的应用也非常有限。 中国在德国的代理商宇龙国际有限公司的销售部经理孙江波说:“就中国而言，这两种无限技术使用得最多，但未来的市场方向并不明朗。标准的统一仍然是市场的发展。当市场发展到一定程度时，标准自然会达成适者生存的共识。当时，正是智能家居发展的黄金时代或爆发期。” 三星破坏了协议市场 在谈到有线技术和无线技术之后，有必要了解一下市场。现在智能家居领域有很多通信协议，比如wifi、蓝牙、zigbee、z波等。据估计，开发人员在选择该协议时有一个很大的头脑，最后他们被迫支持像homey这样的八种协议。现在，三星、nest和arm联合推出了一个新的协议线程。我不知道线程是否会加速行业统一标准的形成，或者使已经够混乱的通信协议更加“切割和混乱”。 常用的网络协议有wifi、蓝牙、zigbee和z波，但它们都有缺点:wifi功耗较大，适合传输大量数据；蓝牙功耗相对较低，但仍存在蓝牙2.0和蓝牙4.0并存，不支持ipv6的混乱局面；Zigbee布线更加复杂，更适合商业应用；z波由丹麦公司zensys主导，暂时没有zigbee联盟强大。许多大公司都在呼吁并倡导建立一个新的或统一的新标准，包括半导体制造商飞思卡尔和混合报警器制造商siliconlabs。 这一次，三星、arm和nest联手推出thread，改进了上述协议的不足，并通过6lowpan技术支持ipv6。Thread可以支持250多台设备同时联网，覆盖家中所有的灯泡、开关、传感器和智能设备。功耗优化，超低能耗，设备可运行数年。另外，线程是基于zigbee的，这意味着原始的zigbee设备只能通过更新软件才能与线程兼容。总的来说，thread可能像homekit和alljoyn，高通公司的开源框架，这是一个在顶层工作的顶层架构。三星、nest和arm联手整合智能家居最重要的三个环节:上游芯片、控制终端和硬件设备。然而，为了大规模推广线程，有两个问题需要解决:一是说服制造商在每个设备中植入802.15.4芯片，二是建立一个真正统一的标准。虽然线程与zigbee兼容，可以通过软件升级来实现，但目前大多数智能手机和平板电脑都不支持zigbee。为了普及线程，我们必须找到一个中心或入口，如手机，平板电脑或电视来控制线程网络设备。三星自己生产设备，但要说服其他制造商并不容易。 在统一标准方面，线程应该向zigbee学习，建立一个像wifi一样的统一认证标准，以避免碎片化。目前，nest已经发布了运行线程协议的烟雾报警器。然而，其他制造商，即使他们对线程感兴趣，只能支持zigbee第一，“拯救国家与曲线”，并不能认证设备，直到2016年。 深圳大源智能射频技术有限公司技术总监王良表示:“三星正开始从传统制造商向服务提供商转型。在很多领域，三星都受到了强大市场的冲击，所以三星这次想从协议的入口进入。如果这项协议最终统一到三星，那么三星可以被描述为统一全球市场的一个举措，这就是为什么每个人都在争夺协议市场。”