《電子技術(shù)應用》
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智能家居又一次熱起來 相關(guān)有線技術(shù)和無線技術(shù)知多少

2016-11-18

  2年前蘋果發(fā)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(jīng)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(jù)IT桔子的數(shù)據(jù)顯示,,今年以來還是陸續(xù)有26家企業(yè)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(yè),。

  不僅創(chuàng)業(yè)公司熱情開始重新燃氣,國內(nèi)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(zhàn)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(shù)作為智能家居的基礎技術(shù)之一,,如今又是怎樣的一番情景呢?

  智能家居中,,有線技術(shù)無線技術(shù)各有優(yōu)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(shù)

  現(xiàn)場總線

  現(xiàn)場總線技術(shù)是近十年中蓬勃發(fā)展起來的新生事物,,在實際工程應用中體現(xiàn)出其強大的生命力,,控制網(wǎng)必將沿著現(xiàn)場總線方向發(fā)展,現(xiàn)場總線技術(shù)也必將是控制網(wǎng)技術(shù)的核心,,每個現(xiàn)場控制單元具有數(shù)字處理和雙向高速通訊的能力,,分散控制,網(wǎng)絡規(guī)模大且具有高質(zhì)的穩(wěn)定性,。

  RS-485總線

  其網(wǎng)絡特性使用差分電壓傳輸方式,;一般采用總線型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),總線節(jié)點數(shù)有限,,使用標準485收發(fā)器時,,單條通道的最大節(jié)點數(shù)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(jié)點,,電路成本較低,,設計容易,實現(xiàn)方便,,維護費用較低,。

  CEBus總線

  CEBus(ConsumerElectronicsBus)是美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)為消費電子產(chǎn)品制定的一種通信和產(chǎn)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(zhì)(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(tǒng)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(chǎn)權(quán)的總線技術(shù)。它是一種針對家庭的,、全分布式的智能控制網(wǎng)絡技術(shù),,這一點與LonWorks技術(shù)相似。產(chǎn)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(tǒng)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(xiàn)場總線網(wǎng)絡。其網(wǎng)絡特性使用差分電壓傳輸方式,;總線節(jié)點數(shù)有限,,使用標準CAN收發(fā)器時,,單條通道的最大節(jié)點數(shù)為110個,它的傳輸速率范圍是5kbps至1Mbps,,傳輸介質(zhì)可以是雙絞線和光纖等,,任意兩個節(jié)點之間的傳輸距離可達10km。在目前已有的幾種現(xiàn)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(shù)的開發(fā)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(shù)的開發(fā)與應用基本上是同步的,,現(xiàn)已初步形成適合我國國情的產(chǎn)品系列,。如中國臺灣尼科(NICO)的LonWorks系統(tǒng),它采用觸摸玻璃面板,,美觀大方,。

  以太網(wǎng)

  基于IEEE802.3規(guī)范,采用CSMA/CD技術(shù)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),。節(jié)點數(shù)量沒有限制,,傳輸可靠性較高,對于單個節(jié)點,,成本很高,,軟硬件設計、維護費用均較高,。信息網(wǎng)絡目前使用最廣泛的是100M以太網(wǎng),。

  LCN總線

  LCN模塊標準配置2個執(zhí)行器,其他擴展執(zhí)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(shù)設置簡單的優(yōu)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(tǒng),所以它被歐洲很多人認為是目前最先進的總線技術(shù),。

  CC-Link總線

  《控制與通信總線CC-Link規(guī)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(shù)的選擇,。值得關(guān)注這一總線技術(shù)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(tǒng)中常見有ABB,、Siemens等歐洲廠商的EIB系統(tǒng),,美國立維騰(LEVITON)智能照明系統(tǒng)和奇勝C-Bus系統(tǒng),;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(shù),,同時也是一種家庭自動化網(wǎng)絡總線技術(shù),該總線技術(shù)主要用于網(wǎng)絡化控制,,如智能家居網(wǎng)絡等,。該總線技術(shù)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(xiàn)??偩€的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)使網(wǎng)絡既可作數(shù)據(jù)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(xiàn)無縫連接的應用控制平臺總線系統(tǒng)——Q-BUS智能小區(qū)和智能家居低速控制總線系統(tǒng),。Q-BUS總線基于差分電壓傳輸方式利用CSMA/CD技術(shù)原理實現(xiàn)現(xiàn)場總線技術(shù),實現(xiàn)了數(shù)據(jù)可靠,、高效的中長距離傳輸,。

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 智能家居無線技術(shù)

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

  Zigbee技術(shù)

  Zigbee技術(shù)是一種近距離,、低功耗,、低速率、低成本的雙向無線通訊技術(shù),,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(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應時間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?。作為一種無線通信技術(shù),,ZigBee具有低功耗、成本低,、時延短,、網(wǎng)絡容量大、可靠,、安全的特點,。

  紅外技術(shù)(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(shù)字設備進行數(shù)據(jù)交流,。紅外通訊有著成本低廉,、連接方便、簡單易用和結(jié)構(gòu)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(shù)的主要應用:設備互聯(lián),、信息網(wǎng)關(guān)。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?shù)倪M度。

  HomeRF

  HomeRF無線標準的目的是在家庭范圍內(nèi),,使計算機與其他電子設備之間實現(xiàn)無線通信,。它是對現(xiàn)有無線通信標準的綜合和改進:當進行數(shù)據(jù)通信時,采用IEEE802.11規(guī)范中的TCP/IP傳輸協(xié)議,;當進行語音通信時,,則采用數(shù)字增強型無繩通信標準。

  但是,,該標準與802.11b不兼容,,并占據(jù)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(wǎng)絡中使用,。

  藍牙技術(shù)

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

  Bluetooth無線技術(shù)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(shù)

  Wi-Fi是一種允許電子設備連接到一個無線局域網(wǎng)(WLAN)的技術(shù),,通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM射頻頻段。連接到無線局域網(wǎng)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(nèi)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(shù)比較見表1.

  盤點:智能家居中用到的有線和無線通信技術(shù)

  表1.智能家居中有線技術(shù)和無線技術(shù)比較

  智能家居有線技術(shù)和無線技術(shù)都有比較典型的廠商在做,,有線技術(shù)廠商代表的有河東,、快思聰、ThinkHome,、Control4等,,無線技術(shù)廠商代表有:安居寶,、南京物聯(lián),、紫光物聯(lián)、歐瑞博,、小米等,。通過上文可以容易比較得出有線技術(shù)和無線技術(shù)的各方面優(yōu)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(shù)

  表2.智能家居中有線技術(shù)和無線技術(shù)具體比較

  結(jié)語

  在智能家居中,,有線技術(shù)和無線技術(shù)各有優(yōu)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(shù)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(shù)與計算機技術(shù)的快速發(fā)展,技術(shù)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(shù)的未來,有線技術(shù)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(shù),。

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


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