藍牙、WIFI、zigbee、Z-Wave四大無線技術大比拼
智能家居解決方案需綜合考慮技術、成本、施工方便、美觀等多個因素。傳統的智能家居網絡布線方式是有線網絡,施工不方便、影響美觀,各制造商都在主推基于無線技術的智能家居解決方案。無線網絡無需布線不會影響室內美觀,節(jié)約了綜合布線這方面的人力和物力,且具有方便、快速等特點,非常適合應用于智能家居。
當前市場上智能家居的無線解決方案較多,這一方面可為用戶提供更多選擇,但同時也給用戶帶來了困惑,不知選擇哪種無線技術構建的智能家居系統。智能家居無線解決方案雖多,但主流的智能家居無線技術可總結為:藍牙、WiFi、ZigBee、Z-Wave等。下面,就來簡單介紹下這幾種技術各有什么特點。
藍牙
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藍牙是一種基于2.4GHzISM頻段的短距離通信技術,屬于擴展頻譜,跳頻全雙工信號,一般情況下的工作范圍是10m半徑之內。藍牙功耗低,組網簡單,如今已經被廣泛應用到各種電子設備中。
最新版本的藍牙5.0的傳輸速度上限為2Mbps,理論上的有效傳輸距離可達300m,藍牙5.0還支持室內定位導航功能,可以作為室內導航信標或類似定位設備使用。
優(yōu)點:藍牙成本低,組網方便,可以傳輸大數據,功耗較低,安全性較高。
缺點:藍牙的網絡節(jié)點少,傳輸速度較慢,適合用于點到點的數據連接,不適用于復雜的網絡控制。
應用:藍牙被廣泛應用在智能門鎖、智能手機、智能手環(huán)、無線音響、智能空調等智能家電設備中。
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WiFi
Wi-Fi是一種標準的無線局域網(WLAN)技術,通常使用2.4GUHF(特高頻)或5GSHF(超高頻)ISM射頻頻段。
WiFi如今已發(fā)展到第六代,WiFi6與之前技術相比,亮點主要表現在功能、速率、覆蓋性等方面。它的整體功能、效率是原先的4倍以上。并且,Wi-Fi6主要通過使用正交頻分多址(OFDMA)調制來緩解網絡擁塞,這樣允許多達30個客戶端同時共享一個信道,從而通過增加總容量同時減少等待時間來提高效率。
優(yōu)點:WiFi適合無線傳輸大數據,傳輸速度高,有效距離長,可與已有的各種802.11DSSS設備兼容;通信模塊成本低、施工方便、方便連接各種設備、實用性好。另外,WiFi配網簡單,用戶熟悉度高,不需要額外的網關,可以和存量路由器直接通信。
缺點:WiFi也同樣不適用于網絡復雜的情況,就目前家用路由器而言,如果有數十個以上的電子設備需要連接路由器中,很容易造成網絡擁堵。WiFi的功耗較大,其安全性不高。而且網絡不太穩(wěn)定,容易造成網絡癱瘓。且易受周圍無線設備環(huán)境特別是同頻的干擾和屏蔽。
應用:電子門鈴、攝像機等需要傳輸大數據的智能設備。
ZigBee
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ZigBee是由HomeRF聯盟開發(fā)的一種無線專有協議,是目前智能家居產品常用的協議之一。
與藍牙類似,是一種低功耗、低成本、低數據速率、短距離自組織無線網絡。
ZigBee使用IEEE802.15WPAN規(guī)范,支持網狀網絡拓撲,提供250kbps、40kbps和20kbps的數據速率,有效距離一般為10-100m。Zigbee網狀網絡可以包含多達65000個設備。
優(yōu)點:ZigBee的成本也比藍牙還要低,并且網絡容量大,每個ZigBee網絡最多可支持255個設備。工作頻段靈活,使用的頻段分別為2.4GHz、868MHz(歐洲)及915MHz(美國),均為免執(zhí)照頻段。
缺點:數據傳輸速率低;穿墻能力和衍射能力較弱。
應用:ZigBee主要被應用于使用電池的設備上,專注于低傳輸應用,比如家電控制開關、人體傳感器、溫濕度傳感器、智能網關等。
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Z-Wave
Z-Wave是一種基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適于網絡的短距離無線通信技術。
Z-Wave的工作頻段為908.42MHz(美國)~868.42MHz(歐洲),采用FSK(BFSK/GFSK)調制方式,數據傳輸速率為9.6kbps,室內的覆蓋范圍一般是30m,室外可超過100m,適合于窄帶應用場合。
由于Z-Wave使用的900MHz不會與WiFi及藍牙沖突,所以Z-Wave被普遍認為是更穩(wěn)定的選擇。
Z-Wave采用小數據格式傳輸,40kb/s的傳輸速率足以應對一些日常使用。與同類的其他無線技術相比,擁有相對較低的傳輸頻率、相對較遠的傳輸距離和一定的價格優(yōu)勢。
優(yōu)點:低功耗,其單芯片解決方案可以為電池驅動設備(如溫度調節(jié)器和傳感器)提供先進的省電模式。設備模塊結構簡單、成本低、接受靈敏度高;協議簡單、開發(fā)快;在一個家庭中能夠實現233個節(jié)點及節(jié)點間的通訊路由,滿足家庭控制要求。
缺點:傳輸速率較低,Z-Wave不適合于帶寬密集型應用,例如音頻/視頻傳輸;并且,Z-Wave未采用任何加密的設計,安全性較差;采用單信道傳輸數據,自我修復能力和抗干擾能力略低于ZigBee協議。
另外,Z-Wave模塊成本高于ZigBee,且頻段和標準限制嚴格,所以在國內,主流品牌的智能家居產品中幾乎沒有使用Z-Wave的。
應用:Z-Wave技術用于照明控制以及狀態(tài)讀取應用,例如抄表、照明及家電控制、HVAC、接入控制、防盜及火災檢測等。
上述可見,幾種智能家居無線技術各有優(yōu)劣。目前,市面上也推出了各種智能家居產品,有支持WiFi、支持藍牙、支持ZigBee及支持其他無線技術的智能家居產品。為了便于用戶購買和了解,以下是我們通過《我愛方案網》平臺列舉的幾個典型的智能家居無線產品或方案,詳細示例如下:
本產品不但節(jié)能省電,還可通過手機隨時變幻色彩。通過簡單設置,無線智能調色調光燈可為您呈現不一樣的模式切換,如入睡時自動調暗亮度,并在設定時間內自動休眠;離家時,自動熄滅,回家時又為您貼心點亮。
隨著現代人越加追求簡單的生活,特別是在大都市,速度和效率已成為主旋律,電磁爐憑借節(jié)能、無明火、無煙塵等優(yōu)勢逐漸成為家庭廚房的必備廚電產品之一。該產品結合無線wifi控制技術,研究開發(fā)Wi-Fi智能電磁爐控制方案,讓電磁爐變得高效,智能,便捷。
該模塊主要用于100米距離的數據傳輸,可以方便地和筆記本電腦,手機,PDA等數碼產品的低功耗數據藍牙設備相連,實現數據的無線傳輸
智能家居管理系統是利用先進的傳感器技術、無線網絡通訊技術和智能控制技術、依照人體工程學原理和家庭室內設計規(guī)范,融合個性需求,將與家居生活有關的各個子系統如能源管理、人體傳感、溫濕傳感、燈光控制、窗簾控制、家電控制、報警控制等有機地結合在一起,通過ZigBee無線網絡進行綜合智能控制和管理,實現家居環(huán)境的整體聯動,提供用戶"以人為本"的全新家居生活體驗
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