智能家居產(chǎn)品無線的產(chǎn)品和解決方案

智能家居經(jīng)過十幾年的醞釀、炒作、推廣，現(xiàn)在已經(jīng)越來越接近人們的生活，智能家居產(chǎn)品在中國(guó)數(shù)十年經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，必將從概念落地，成為改變?nèi)藗兗揖由盍?xí)慣的重要工具。近兩年，智能家居市場(chǎng)精彩紛呈，從傳統(tǒng)家電廠商到品牌智能手機(jī)廠家都紛紛看好智能家居市場(chǎng)的潛力，投資熱度不減?，F(xiàn)下智能家居產(chǎn)品有線解決方案好還是無線解決方案好吵得炮火連天，廠家吵得面紅耳赤，并相互戳痛揭短。轟得投資者們?cè)评镬F里，想做又不敢做，又或者盲目投資，結(jié)果身心疲憊、感慨萬(wàn)千。智能家居也因此難以得到快速持續(xù)的發(fā)展?？偩€類產(chǎn)品已走過幾十年歷史，可謂經(jīng)得起風(fēng)吹雨打，那就主要來說說無線的產(chǎn)品和解決方案。

在這先提一點(diǎn)，做智能控制所謂的有線無線，最主要是指開關(guān)模塊、設(shè)備之間的通信介質(zhì)，國(guó)內(nèi)很多廠家吹噓忽悠說自己的產(chǎn)品完全免布線，也就是吸引下那些不懂的人，很多地方還是要布線的，比如電源線、音頻線等，沒有哪個(gè)智能系統(tǒng)的解決方案敢說它完全不需要布線。

無線通訊的技術(shù)名稱很多，比如Wi-Fi，藍(lán)牙，RF射頻，ZigBee，Z-Wave，紅外（IR）……羅列得差不多了吧，一個(gè)個(gè)來。

Wi-Fi：是一種短程無線傳輸技術(shù)，能夠在數(shù)百米范圍內(nèi)支持互聯(lián)網(wǎng)接入的無線電信號(hào)。它的最大特點(diǎn)就是方便人們隨時(shí)隨地接入互聯(lián)網(wǎng)。在智能家居中網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、UPNP設(shè)備以及幾乎所有無線終端的控制全部是通過它實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)橹悄芗揖拥倪h(yuǎn)程控制就是建立在網(wǎng)絡(luò)之上的，斷網(wǎng)之后，就無法遠(yuǎn)程了，它的組網(wǎng)專業(yè)性比較強(qiáng)，但功耗比較高，這是它的一大缺點(diǎn)，當(dāng)然現(xiàn)在很多品牌都自帶局域網(wǎng)的Wi-Fi，但那也只是能夠保證在斷網(wǎng)的情況下，局域網(wǎng)內(nèi)的無線控制?，F(xiàn)在市面上有很多的Wi-Fi智能單品，由于功能少，智能體驗(yàn)差，并且不是互聯(lián)互控，不能形成控制系統(tǒng)，在這就不說它了。

藍(lán)牙：也是一種支持設(shè)備短距離通信（一般10m內(nèi)）的無線電技術(shù)，能在包括移動(dòng)電話、PDA、無線耳機(jī)、筆記本電腦及其它相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無線信息交換。但這只是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的短距離通訊，而且功耗較高。在智能家居應(yīng)用中，一般只能作為一種輔助方式，用來傳傳手機(jī)里的音樂之類的事情，無法派上大用場(chǎng)。

RF433/315M ：現(xiàn)在無論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外的智能家居市場(chǎng)，RF還是占據(jù)主流地位的，主要原因是因?yàn)镽F是一項(xiàng)非常成熟的無線傳輸技術(shù)，所以一直被世界上很多的國(guó)家所采用。RF射頻它包括315M/433M/868M/915M（開放民用），這些無線射頻技術(shù)被廣泛運(yùn)用在車輛監(jiān)控、遙控、遙測(cè)、小型無線網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無線標(biāo)簽、身份識(shí)別、非接觸RF等場(chǎng)所，我們?nèi)粘Ｉ钪兴佑|到的搖控器除了紅外的就是射頻的了，電動(dòng)窗簾、車庫(kù)門、汽車搖控等都是射頻的，特別是在電機(jī)控制領(lǐng)域應(yīng)用非常廣，是無線智能家居中一種最為主流的控制方式。不過由于它是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的，組網(wǎng)不太靈活，當(dāng)然這個(gè)是可以通過增加中繼器的方式來解決，另外它的傳輸速度相對(duì)比較慢也是其一個(gè)很大的缺點(diǎn)。但絕對(duì)沒有那么夸張！

早些年單火線無線遙控?zé)艄庵畷r(shí)，風(fēng)頭不二，但直到現(xiàn)在，也是不溫不火，用戶接受度非常低，商業(yè)方面就不說了，就從技術(shù)角度上來講，單火線，也就因?yàn)榧揖咏ㄖ氖┕?dǎo)致，只拉了一根火線到各燈控開關(guān)面板，所以，作為最基礎(chǔ)的燈光控制，就面臨了單火線取電的問題。為了讓取電回路上的燈光不閃爍，只能采用小電流充電的方式儲(chǔ)能，或者使用開燈的一瞬間快速充電的方式儲(chǔ)能，一句話，現(xiàn)在好像還離不開儲(chǔ)能。但這種方式就導(dǎo)致兩個(gè)問題，一來是充放電的極限值；二來就是儲(chǔ)能不夠時(shí)可能導(dǎo)致的不可控，或者控制范圍降低。

就算撇開這個(gè)不談，現(xiàn)有的單火線產(chǎn)品，還真沒見到有多穩(wěn)定的，所以市面上就有了需要加布零線或用電池的產(chǎn)品。

ZigBee（重點(diǎn)說下）：自從上了ZigBee，人也精神多了，到處喊打了。不知為何，很多廠商用了ZigBee，就好像握了把屠龍寶刀一般，唯我獨(dú)尊，總線型也不行，自家無線兄弟433M也不行。叫囂著總線型布線麻煩也就算了，還要說433M RF不穩(wěn)定，通訊差，實(shí)際上人家穿墻穩(wěn)定性比您強(qiáng)多了吧？不知道從誰(shuí)開始，就鼓吹，無線的，ZigBee滴，不用重新布線，方便，可實(shí)際上呢，細(xì)問之下，有哪家不是說，多拉條零線過來，還又方便了什么呢？更別說，那可悲的穿墻能力了，別跟我說加中繼，你以為是玩接龍呢，響應(yīng)速度呢？不穩(wěn)定因素太多了…

ZigBee是基于IEEE802.15.4的通信協(xié)議，是一種新興的近程（10米~100米）、低速率（250Kbps標(biāo)稱速率）、低功耗的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要用于近距離無線連接。具有低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本、自組網(wǎng)、高可靠、超視距的特點(diǎn)。主要適合應(yīng)用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制等領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。簡(jiǎn)而言之，ZigBee就是一種便宜的、低功耗、自組網(wǎng)的近程無線通訊技術(shù)。ZigBee在智能家居中的優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)羿戓設(shè)計(jì)所認(rèn)識(shí)，ZigBee技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用，具有以下優(yōu)點(diǎn)。

抗干擾力強(qiáng)：ZigBee收發(fā)模塊使用的是2.4G直序擴(kuò)頻技術(shù)，比起一般FSK，ASK和跳頻的數(shù)傳電臺(tái)來，具有更好的抗干擾能力。

保密性好：ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能，加密算法采用通用的AES-128，長(zhǎng)達(dá)128位的密碼給ZigBee信號(hào)傳輸?shù)谋Ｃ苄蕴峁┝吮Ｕ稀?/p>

傳輸速度快：ZigBee傳輸數(shù)據(jù)多采用短幀傳送，因此，傳輸速度快，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。

可擴(kuò)展性強(qiáng)：ZigBee組網(wǎng)容易，自恢復(fù)能力強(qiáng)，因此，便于在智能家居中進(jìn)行擴(kuò)展，增加新設(shè)備。

看起來很美的優(yōu)點(diǎn)

但是，我們必須認(rèn)識(shí)到，ZigBee的很多功能落實(shí)在智能家居的應(yīng)用場(chǎng)景中之后，就變成了看起來很美的優(yōu)點(diǎn)：

成本真的很低么？

目前ZigBee芯片出貨量比較大的TI公司的CC2430，CC2530以及Freescale的MC1319X，MC1322X系列，（截止2015年4月）上量其成本最低在1.5美金左右，再考慮到其他外圍器件和相關(guān)2.4G射頻器件，BOM成本難以低于10美金，針對(duì)智能家居這種成本敏感而有需要大量節(jié)點(diǎn)的家用設(shè)備，其成本頗為尷尬。

通信真的穩(wěn)定么？

目前國(guó)內(nèi)ZigBee技術(shù)主要采用ISM頻段中的2.4G頻率，其衍射能力弱，穿墻能力弱。ZigBee作為一種無線電波，它也是無法突破無線電波的特性的。2.4G的電波在傳輸過程中速率高，損耗小，但穿透能力較差，有較強(qiáng)的方向性要求。也就是說，在沒有障礙物的環(huán)境中，ZigBee還是很有優(yōu)勢(shì)的，但是在有障礙物的環(huán)境下，ZigBee的電波會(huì)被阻擋一部分，造成信號(hào)不良，而在現(xiàn)實(shí)中，空曠的地方實(shí)際上是很難找的，這也是ZigBee技術(shù)無法取代傳統(tǒng)射頻的一個(gè)重要原因。家居環(huán)境中，即使是一扇門，一扇窗，一堵非承重墻，也會(huì)讓信號(hào)大打折扣。當(dāng)然，有些廠家會(huì)使用射頻功放，對(duì)2.4G信號(hào)進(jìn)行放大，但是這樣會(huì)造成額外的輻射污染，同時(shí)也和ZigBee低功耗、節(jié)能的初衷背道而馳。

組網(wǎng)真的有用么？

ZigBee技術(shù)的主要特點(diǎn)是支持自組網(wǎng)能力強(qiáng)，自恢復(fù)能力強(qiáng)，因此，對(duì)于井下定位，停車場(chǎng)車位定位，室外溫濕度采集，污染采集等應(yīng)用非常具有吸引力。然而，對(duì)于智能家居的應(yīng)用場(chǎng)景中，開關(guān)，插座，窗簾的位置一旦固定，一直不變，自組網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)也就不復(fù)存在，但是自組網(wǎng)所耗費(fèi)的時(shí)間和資源缺卻依舊高企。

網(wǎng)絡(luò)容量大的不得了又如何？

ZigBee雖然支持多達(dá)65，000個(gè)節(jié)點(diǎn)，但是在家居場(chǎng)合，又需要多少個(gè)節(jié)點(diǎn)呢？一個(gè)別墅，所有的開關(guān)插座窗簾控制加起來，也不會(huì)超過100個(gè)，如果數(shù)量更多，也將超出用戶能夠使用的極限。因此，龐大的網(wǎng)絡(luò)容量未必對(duì)智能家居應(yīng)用帶來價(jià)值，自組網(wǎng)和巨大的網(wǎng)絡(luò)容量成了擺設(shè)，也制約著ZigBee技術(shù)在智能家居產(chǎn)品中的應(yīng)用和推廣。

Z-Wave推的人不多，實(shí)際上面臨的狀況和ZigBee也差不多，這里就不再贅述了！

智能家居單品為王？

其實(shí)從智能化的角度來說，不考慮到綜合布線的系統(tǒng)，還真沒什么智能的，現(xiàn)在一些廠家或者某些互聯(lián)IT大佬們，搞個(gè)模塊，用手機(jī)無線控制個(gè)燈、插座、空調(diào)，就說自己擁有智能家居產(chǎn)品，實(shí)際上就是個(gè)遠(yuǎn)程遙控器好吧，這只能是80年內(nèi)的智能吧？？這完全違背智能家居定義的初衷，并不是說他們的產(chǎn)品完全就是無用垃圾，只是真看不慣那些個(gè)廠家的浮夸風(fēng)，把好好的智能化推廣變成了概念，攪局后還得要真正做智能控制產(chǎn)品研發(fā)的團(tuán)隊(duì)來擦屁股，別說我偏激，我也會(huì)想著可能以后會(huì)有超級(jí)電池產(chǎn)生，用上一輩子不用換電池，或者無線的傳輸更靠譜，響應(yīng)速度更快，但就近幾年來看，無線，還是安靜些做好自己的產(chǎn)品及做好定位～～～

從近幾年本人從事智能家居產(chǎn)品的應(yīng)用推廣情況來看，市場(chǎng)上有線或無線的產(chǎn)品各有優(yōu)勢(shì)，無線的產(chǎn)品在單個(gè)小項(xiàng)目、小面積戶型應(yīng)用較為方便，總線型的產(chǎn)品則更合適中高端別墅的安裝應(yīng)用。但有些總線型的產(chǎn)品也只需增加一根網(wǎng)線就可組網(wǎng)，而且還不需要改動(dòng)裝修設(shè)計(jì)的強(qiáng)電線路，實(shí)施起來也簡(jiǎn)單方便。

在2014年的廣州光亞展會(huì)上，筆者參觀了深圳一家公司展出的一種分布式總線系統(tǒng)。據(jù)介紹，對(duì)比一些其它采用Lon Works、EIB進(jìn)口品牌的總線產(chǎn)品，該公司宣稱其采用的通訊總線協(xié)議是自主研發(fā)的技術(shù)，并獲得了國(guó)家發(fā)明專利證書……這對(duì)于智能家居行業(yè)的發(fā)展可是一個(gè)極為提振士氣的消息，國(guó)產(chǎn)智能家居也擁有媲美進(jìn)口高端品牌的分布式總線技術(shù)產(chǎn)品了！據(jù)說價(jià)格比同類進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格要低好幾倍。這一類總線型的系統(tǒng)以其布線簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠受到業(yè)內(nèi)專業(yè)人士的熱捧。特別是一些多年在智能家居行業(yè)提供設(shè)計(jì)安裝服務(wù)的工程商們，對(duì)這類總線的系統(tǒng)比較認(rèn)同，認(rèn)為無線的產(chǎn)品雖然組網(wǎng)方便一點(diǎn)，但調(diào)試麻煩，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，用的時(shí)間一長(zhǎng)，系統(tǒng)信號(hào)就變得不那么穩(wěn)定，用戶的投訴就很多。

總而言之，現(xiàn)階段，智能家居的銷售還是處于中高端用戶試吃螃蟹的階段，無論選擇哪類產(chǎn)品，安裝調(diào)試工作甚為關(guān)鍵。讓用戶們感覺到安裝后實(shí)實(shí)在在有用，實(shí)用，錢花的值，服務(wù)讓用戶滿意，才會(huì)逐步營(yíng)造智能家居市場(chǎng)的良好氛圍，才會(huì)讓智能家居在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代真真正正進(jìn)入尋常百姓家庭，人們才能在工作及休閑娛樂中體驗(yàn)到現(xiàn)代科技帶來的前所未有的快樂和便捷，相信智能家居在物聯(lián)網(wǎng)+的時(shí)代必將快速興起，徹底改變?nèi)藗兊募揖由盍?xí)慣，帶給人們更安全、更舒適、更便捷、更節(jié)能環(huán)保的高品質(zhì)生活！