11.15弱電工程智能家居五種無線技術(shù)對比分析

1、11.15弱電工程智能家居五種無線技術(shù)對 比分析刖S ：智能家居解決方案需綜合考慮技術(shù)、本錢、施工方便、 美觀等多個因素。傳統(tǒng)的智能家居網(wǎng)絡(luò)布線方式是有 線網(wǎng)絡(luò)，施工不方便、影響美觀，各制造商都在主推 基于無線技術(shù)的智能家居解決方案。無線網(wǎng)絡(luò)無需布 線不會影響室內(nèi)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(diǎn)，非常適合應(yīng)用于 智能家居。一、概述智能家居解決方案需綜合考慮技術(shù)、本錢、施工方便、 美觀等多個因素。傳統(tǒng)的智能家居網(wǎng)絡(luò)布線方式是有 線網(wǎng)絡(luò)，施工不方便、影響美觀，各制造商都在主推 基于無線技術(shù)的智能家居解決方案。無線網(wǎng)絡(luò)無需布 線不會影響室內(nèi)美觀，節(jié)約了綜合布線這方面的

2、人力 和物力，且具有方便、快速等特點(diǎn)，非常適合應(yīng)用于 智能家居。當(dāng)前市場上智能家居的無線解決方案較多，這一方面 可為用戶提供更多項(xiàng)選擇擇，但同時(shí)也給用戶帶來了困惑,不知選擇哪種無線技術(shù)構(gòu)建的智能家居系統(tǒng)。智能家 居無線解決方案雖多，但主流的智能家居無線技術(shù)可 總 結(jié)為：Zigbee、Z-Wave、KNXRF、WiFi、藍(lán)牙等。ZigBeeAllianceQwakJJxQ Bluei智能家居無線方案如何選？五大主流技術(shù)橫向比照二.幾種主流智能家居無線技術(shù)比照現(xiàn)從無線傳輸技術(shù)、功耗、節(jié)點(diǎn)數(shù)、平安性、開放性、 標(biāo)準(zhǔn)化與互操作、行業(yè)適用性、可用軟硬件資源等幾 個方面對上述幾種主流智能家居無線技術(shù)進(jìn)行比

3、擬。1、無線傳輸技術(shù)Zigbee：基于IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，工作頻率為868MHz、 915MHz或2.4GHz,在國內(nèi)主要使用2.4GHz,250kbps(2.4GHz),調(diào)制方式：BPSK/OQPSK,支持星 型、樹型和網(wǎng)狀(mesh)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，支?6個通信信道 (2.4GHz)oZ-Wave：無線傳輸技術(shù)無標(biāo)準(zhǔn)，工作頻率為 908.42MHz(美 國)、868.42MHz(歐洲),調(diào)制方式： FSK(BFSK/GFSK),數(shù)據(jù)傳輸速率為40kbps,支持網(wǎng) 狀(mesh)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，支持單信道。KNX RF：基于 EN 50090-5-3,工作頻率為 868MHz, 調(diào)制方式：

4、FSK,數(shù)據(jù)傳輸速率為16kbps,支持對等 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，不支持網(wǎng)狀拓?fù)洌С?個快速信道和2 個慢速信道。WiFi：基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)，主要工作頻率為 2.4GHz,調(diào)制方式：MIMO-OFDM/DSSS/CCK,數(shù)據(jù) 傳輸速率為11Mbps以上，支持自組網(wǎng)(Ad hoc)和基礎(chǔ) 結(jié)構(gòu)拓?fù)?，支?4個通信信道。藍(lán)牙：基于IEEE 802.15標(biāo)準(zhǔn)，主要工作頻率為 2.4GHz,調(diào)制方式GFSK,數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mbps以 上，支持點(diǎn)對點(diǎn)，以及對等網(wǎng)絡(luò)(Ad hoc)拓?fù)洌С?79個信道。2、功耗Zigbee/Z-Wave/KNXRF都為低功耗設(shè)計(jì)，典型ImW(OdBm), KNX

5、 RF甚至支持機(jī)電能源獲取方式(類 似EnOcean方式);WiFi功耗大，需外配電源，典型36mW(16dBm);藍(lán)牙功耗介于低功耗與WiFi功耗之 間，典型 2.5 mW(4dBm)。3、節(jié)點(diǎn)數(shù)Zigbee：理論上可支持超過6萬個節(jié)點(diǎn)。Z-Wave：最多232個節(jié)點(diǎn)。KNX RF：最多約4000個節(jié)點(diǎn)。WiFi：理論上254個節(jié)點(diǎn)，但實(shí)際支持遠(yuǎn)低于理論值, 一般不超過20個。藍(lán)牙：一般8個節(jié)點(diǎn)。4、平安性Zigbee： AES- 128等平安機(jī)制。Z-Wave：具備平安層，提供密鑰機(jī)制。KNX RF：應(yīng)用層之上提供認(rèn)證、加密等平安機(jī)制。WiFi： WPA/WPA2 平安機(jī)制。藍(lán)牙：可提供認(rèn)

6、證、加密和密鑰管理等平安機(jī)制。5、開放性Zigbee： Zigbee聯(lián)盟，會員開放。Z-Wave： Zensys公司主導(dǎo)Z-Wave聯(lián)盟，會員開放。KNX RF： KNX協(xié)會，會員完全開放。WiFi：完全開放。藍(lán)牙：藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟，完全開放。6、標(biāo)準(zhǔn)化與互操作Zigbee：未建立國際標(biāo)準(zhǔn)，已建立協(xié)會內(nèi)部協(xié)議規(guī)范 和不同領(lǐng)域規(guī)約，目前不同廠商產(chǎn)品存在互操作問題。Z-Wave：未建立國際標(biāo)準(zhǔn)，已建立協(xié)會內(nèi)部協(xié)議規(guī)范。KNX RF：已成為ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)、EN標(biāo)準(zhǔn)、GB/T標(biāo)準(zhǔn), 不同廠商產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)互操作，且使用統(tǒng)一軟件進(jìn)行配 置。WiFi：已有國際標(biāo)準(zhǔn)，但面向智能家居領(lǐng)域沒有建立 規(guī)約，不同廠商產(chǎn)

7、品無法實(shí)現(xiàn)互操作。藍(lán)牙：已有國際標(biāo)準(zhǔn)，但面向智能家居領(lǐng)域沒有建立 規(guī)約，不同廠商產(chǎn)品無法實(shí)現(xiàn)互操作。7、行業(yè)適用性Zigbee：可面向多個應(yīng)用領(lǐng)域，適用于智能家居應(yīng)用， 但主要用于傳感和控制等功能。Z-Wave：專門針對智能家居應(yīng)用，但主要用于傳感和 控制等功能。KNX RF：專門針對智能家居應(yīng)用，可與KNXTP（雙 絞線）配合使用，但主要用于傳感和控制等功能。WiFi：面向多應(yīng)用領(lǐng)域，智能家居應(yīng)用不僅可用于傳 感和控制，也可用于音視頻等功能。藍(lán)牙：面向多應(yīng)用領(lǐng)域，智能家居應(yīng)用不僅可用于傳 感和控制，也可用于語音等功能。8、可用軟硬件資源Zigbee：已有多個芯片制造商提供解決方案，如TI、

8、FREESCALE、ATMEL、Nordic等，以及基于不同硬 件平臺的通信協(xié)議棧。Z-Wave： Zensys公司提供專用芯片。KNX RF：目前有2個硬件廠商和2個軟件公司提供芯 片和協(xié)議解決方案。WiFi：眾多廠商提供芯片和協(xié)議解決方案，應(yīng)用層以 外協(xié)議為開放協(xié)議。藍(lán)牙：較多廠商提供芯片和協(xié)議解決方案。三、特點(diǎn)分析1、Zigbee無線通信技術(shù)先進(jìn)，抗擾性和穿透性一般（主要工作在 2.4GHz）,軟硬件開發(fā)資源較豐富，標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性 待改進(jìn)，比擬適合智能家居行業(yè)應(yīng)用。2、Z-Wave無線通信技術(shù)較先進(jìn)，抗擾性和穿透性較好，軟硬件 開發(fā)資源單一，第三方解決方案少，標(biāo)準(zhǔn)化待完善， 互操作性較

9、好。適合智能家居行業(yè)應(yīng)用。3、KNX RF無線通信技術(shù)簡單但實(shí)用，軟硬件開發(fā)資源較少，抗 擾性和穿透性較好，標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性很優(yōu)秀。無線 和有線可構(gòu)成完整解決方案，適合智能家居行業(yè)應(yīng)用。4、WiFi 無線通信技術(shù)先進(jìn)，軟硬件開發(fā)資源很豐富，抗擾性 和穿透性一般（主要工作在2.4GHz）o智能家居行業(yè)的 標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性較差，由于功耗高和節(jié)點(diǎn)數(shù)限制， 在智能家居行業(yè)應(yīng)用受限，但其將智能家居應(yīng)用整合 到IT網(wǎng)絡(luò)的能力最強(qiáng)。5、藍(lán)牙無線通信技術(shù)先進(jìn)，軟硬件開發(fā)資源豐富，抗擾性和 穿透性一般（主要工作在2.4GHz）。智能家居行業(yè)的標(biāo) 準(zhǔn)化和互操作性較差，由于節(jié)點(diǎn)數(shù)和拓?fù)浞绞?，其?智能家居行業(yè)應(yīng)用受限，但方便集成到智能終端，如 手機(jī)、Pad等。上述對幾種主流用于智能家居無線技術(shù)進(jìn)行了客觀對 比，但對于公司選擇哪種技術(shù)，以及客戶選擇哪種產(chǎn) 品，除了技術(shù)先進(jìn)性的比照，還要考慮技術(shù)的成熟性、 可靠性、工程實(shí)施等多個因素。另提兩個問題：1）是否一定要支持Mesh網(wǎng)絡(luò)的無線技術(shù)？無線技術(shù)支 持Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表示其無線技術(shù)較復(fù)雜，可支持更 多節(jié)點(diǎn)，覆蓋更廣區(qū)域。但鑒于Mesh拓?fù)涞膹?fù)雜性, 會增加開發(fā)