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盤點:智能家居中用到的有線和無線通信技術 - 全文

2016年11月16日 18:06 物聯網智庫 作者:佚名 用戶評論(0

  2年前蘋果發布HomeKit智能家居平臺,谷歌以32億美元收購智能家居品牌Nest,三星則將SmartTings納入麾下。巨頭早早進場布局,風似乎就要起來了。

  2年后,經歷了硬件死亡潮的智能家居受資本寒冬營銷稍顯冷清。盡管如此,根據IT桔子的數據顯示,今年以來還是陸續有26家企業拿到不同輪次的投資。尤其是前幾天,歐瑞博拿到了1.1億人民幣的B輪融資,振奮了整個智能家居行業。

  不僅創業公司熱情開始重新燃氣,國內大公司對于智能家居的布局也絲毫沒有緩步,華為、小米、360等都在不同層次部署著智能家居戰略,這一切似乎昭示著智能家居又一次熱起來了。

  時過境遷,通信技術作為智能家居的基礎技術之一,如今又是怎樣的一番情景呢?

  智能家居中,有線技術和無線技術各有優勢,視客戶情況而定:如果客戶不差錢,想全面裝智能家居,那有線無疑是更好的選擇,在裝修之前考察完智能家居廠商,和裝修公司一起做全面裝修方案。

  智能家居有線(總線)技術

  現場總線

  現場總線技術是近十年中蓬勃發展起來的新生事物,在實際工程應用中體現出其強大的生命力,控制網必將沿著現場總線方向發展,現場總線技術也必將是控制網技術的核心,每個現場控制單元具有數字處理和雙向高速通訊的能力,分散控制,網絡規模大且具有高質的穩定性。

  RS-485總線

  其網絡特性使用差分電壓傳輸方式;一般采用總線型網絡結構,總線節點數有限,使用標準485收發器時,單條通道的最大節點數為32個,傳輸距離較近(約1.2km),傳輸速率低(300~9.6kbps);傳輸可靠性較差,對于單個節點,電路成本較低,設計容易,實現方便,維護費用較低。

  CEBus總線

  CEBus(ConsumerElectronicsBus)是美國電子工業協會(EIA)為消費電子產品制定的一種通信和產品和操作性的標準,是家用電器之間通信所使用的五種類型的介質(電力線、無線頻率、紅外、雙絞線和同軸電纜)中信號的傳輸標準。信號傳輸速率和系統容量分別是10kbps和4G

  APBus總線

  APBus總線是目前唯一擁有中國自主知識產權的總線技術。它是一種針對家庭的、全分布式的智能控制網絡技術,這一點與LonWorks技術相似。產品具有雙向通信能力以及互操作性和互換性,其控制部件都可以編程。信號傳輸速率和系統容量則與CEBus一樣,分別是10kbps和4G。

  CAN總線

  CAN總線(ControllerAreaNetwork),它是一種支持分布式控制和實時控制的對等式現場總線網絡。其網絡特性使用差分電壓傳輸方式;總線節點數有限,使用標準CAN收發器時,單條通道的最大節點數為110個,它的傳輸速率范圍是5kbps至1Mbps,傳輸介質可以是雙絞線和光纖等,任意兩個節點之間的傳輸距離可達10km。在目前已有的幾種現場總線方式中,具有較高的性能價格比。

  LonWorks總線

  我國智能建筑界對其中的LONWORKS技術的開發與應用起步于二十世紀九十年代中期,與國外大公司對該技術的開發與應用基本上是同步的,現已初步形成適合我國國情的產品系列。如中國***尼科(NICO)的LonWorks系統,它采用觸摸玻璃面板,美觀大方。

  以太網

  基于IEEE802.3規范,采用CSMA/CD技術的網絡結構。節點數量沒有限制,傳輸可靠性較高,對于單個節點,成本很高,軟硬件設計、維護費用均較高。信息網絡目前使用最廣泛的是100M以太網。

  LCN總線

  LCN模塊標準配置2個執行器,其他擴展執行器和感應器均通過3個多用途接口T,I,P擴展連接而成。LCN具備布線簡便和參數設置簡單的優點,它提供了種類不多,但功能全面的總線模塊和多級的報文反饋系統,所以它被歐洲很多人認為是目前最先進的總線技術。

  CC-Link總線

  《控制與通信總線CC-Link規范》(Control&CommunicationLink)于2005年9月取得中國國家標準,進入中國市場。這是由日本三菱電機推出的,中國市場又多了一種總線技術的選擇。值得關注這一總線技術已成功地應用于在中國智能建筑工程項目。

  其他總線

  雙絞線系統中常見有ABB、Siemens等歐洲廠商的EIB系統,美國立維騰(LEVITON)智能照明系統和奇勝C-Bus系統;還有TP-Bus總線和Q-BUS總線等。

  TP-Bus總線

  TP-Bus是一種電源/信號混合傳輸技術,同時也是一種家庭自動化網絡總線技術,該總線技術主要用于網絡化控制,如智能家居網絡等。該總線技術采用24V直流電源,信號傳輸速率為10kbps,以雙絞線作為傳輸媒體,容易實現。總線的網絡結構使網絡既可作數據傳輸,也可以作為電能的供應。

  Q-BUS總線

  以解決低速控制信號為主要目的,并與高帶寬功能實現無縫連接的應用控制平臺總線系統——Q-BUS智能小區和智能家居低速控制總線系統。Q-BUS總線基于差分電壓傳輸方式利用CSMA/CD技術原理實現現場總線技術,實現了數據可靠、高效的中長距離傳輸。

  

  智能家居無線技術

  當前市面采用較多的無線技術基本有以下幾種:Zigbee技術、紅外技術(IrDA)、HomeRF藍牙技術(Bluetooth)和Wif技術。

  Zigbee技術

  Zigbee技術是一種近距離、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術,其主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設備之間進行數據傳輸以及典型的有周期性數據、間歇性數據和低反應時間數據傳輸的應用。作為一種無線通信技術,ZigBee具有低功耗、成本低、時延短、網絡容量大、可靠、安全的特點。

  紅外技術(IrDA)

  紅外接口是新一代手機的配置標準,它支持手機與電腦以及其他數字設備進行數據交流。紅外通訊有著成本低廉、連接方便、簡單易用和結構緊湊的特點,因此在小型的移動設備中獲得了廣泛的應用。

  紅外線技術的主要應用:設備互聯、信息網關。紅外傳輸是一種點對點的傳輸方式,無線,不能離的太遠,要對準方向,且中間不能有障礙物也就是不能穿墻而過,幾乎無法控制信息傳輸的進度。

  HomeRF

  HomeRF無線標準的目的是在家庭范圍內,使計算機與其他電子設備之間實現無線通信。它是對現有無線通信標準的綜合和改進:當進行數據通信時,采用IEEE802.11規范中的TCP/IP傳輸協議;當進行語音通信時,則采用數字增強型無繩通信標準。

  但是,該標準與802.11b不兼容,并占據了與802.11b和Bluetooth相同的2.4GHz頻率段,所以在應用范圍上會有很大的局限性,更多的是在家庭網絡中使用。

  藍牙技術

  藍牙(Bluetooth):是一種無線技術標準,可實現固定設備、移動設備和樓宇個人域網之間的短距離數據交換(使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF無線電波)。

  Bluetooth無線技術是在兩個設備間進行無線短距離通信的最簡單、最便捷的方法。它廣泛應用于世界各地,可以無線連接手機、便攜式計算機、汽車、立體聲耳機、MP3播放器等多種設備。

  Wi-Fi技術

  Wi-Fi是一種允許電子設備連接到一個無線局域網(WLAN)的技術,通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM射頻頻段。連接到無線局域網通常是有密碼保護的;但也可是開放的,這樣就允許任何在WLAN范圍內的設備可以連接上。Wi-Fi功耗低,傳輸速度54Mbps,理想傳輸距離可達100m,安全性相對較低。幾種無線技術比較見表1.

  盤點:智能家居中用到的有線和無線通信技術

  表1.智能家居中有線技術和無線技術比較

  智能家居有線技術和無線技術都有比較典型的廠商在做,有線技術廠商代表的有河東、快思聰、ThinkHome、Control4等,無線技術廠商代表有:安居寶、南京物聯、紫光物聯、歐瑞博、小米等。通過上文可以容易比較得出有線技術和無線技術的各方面優缺點,詳細比較見表2.

  盤點:智能家居中用到的有線和無線通信技術

  表2.智能家居中有線技術和無線技術具體比較

  結語

  在智能家居中,有線技術和無線技術各有優勢,視客戶情況而定:如果客戶不差錢,想全面裝智能家居,那有線無疑是更好的選擇,在裝修之前考察完智能家居廠商,和裝修公司一起做全面裝修方案。

  相反,如果對智能家居只是想體驗一下,那選擇有線技術不是很好的選擇,一旦裝進去,后期很難改變,所以可以選擇無線方案,價格實惠,隨時可換。

  對于智能家居廠商而言,不可認準一條路走到黑,隨著電子技術與計算機技術的快速發展,技術可能在以后看來不算個問題。按照市場的觀點,智能家居領域勢必是無線技術的未來,有線技術有個前裝的市場天然弱勢,對于一個已裝修完的房子根本不會考慮有線技術。

  在技術層面,無線技術都能搞定的廠商做有線技術其實沒有很大的門檻,有線技術的廠商以后或許會向無線技術伸展。

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( 發表人:方泓翔 )

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