無線技術引領智能家居新思路

文/段婷

引言

以前，談起智能家居，人們首先想到的是鑿開墻壁，密密麻麻的布線，有礙美觀，成本高昂，系統升級更新困難，售后服務也因為線路復雜導致故障診斷無法及時，這些都嚴重影響了消費者的滿意度，無法被客戶接受。可是現如今，隨著物聯網技術的興起，智能家居迎來第二次革命，智能化程度大幅提高，客戶拿著手機就能搞定日常的很多事物。現在的智能家居已經從當初的有線傳輸躍升為無線通訊，無需破墻布線，只需客戶根據自己需要組合安裝，系統自動組網，擴展性能強，能夠任意嵌入家居設備，更新升級，遇到售后也能及時診斷故障，予以修復。智能家居的采用的通訊方式有三種，藍牙、WIFI、ZIGBEE，前兩者應用到家庭領域成本高昂，設備擴展性能較差，一個網端最多對應10個端口。而ZIGBEE則能無限制地接入新的端口，嵌入各種家居設備。這是一種低成本、低復雜度、高安全的雙向通訊技術，還能支持地理定位功能。目前很多企業紛紛投入到ZIGBEE技術陣營，國際ZIGBEE聯盟會員在國內已經占據了領先的搶跑優勢。

未來趨勢：數字化對講與智能家居的結合

數字/模擬混合組網方式是當前最經濟實用的工程解決方案，在短期內會是大型社區樓宇對講聯網系統的首選。其解決了長距離傳輸以及模擬聯網通道阻塞限制等問題，得到較好的音視頻效果，相對于純數字系統以及模擬系統，此種方式具有明顯的價格優勢；并且此種網絡結構便于平穩擴展，聯網性能穩定。雖然數字/模擬混合組網方式有諸多優勢，但其受到整個物理平臺的限制，終端設備是模擬產品，在功能以及聯網方面有很難逾越的障礙，數字化社區以及與多系統的集成方面主要依賴于TCP/IP純數字可視對講系統。單純對講潛力是有限的，關鍵要和三網合一融合，提供綜合智能家居管理平臺和數字安防系統一體化的解決方案才算一個飛躍。在這個系統中，物業公司的管理水平，民眾的接受程度，網絡運營商的前瞻性思維缺一不可。總體來說，在國內智能家居系統的發展與可視對講系統的發展出現了趨同化現象。就發展趨勢而言，智能家居與樓宇對講同樣由小屏幕到大屏幕，并朝著觸屏控制發展，外觀上要求更美觀、精致，安裝上要求更符合家居環境，更節省空間，擁有更多元化功能。

樓宇對講與智能家居的結合，在某種意義上來講可以說是樓宇對講系統從模擬到數字化發展的必然產物，對講的數字化從根本上打開了對講系統的發展瓶頸，使得智能家居與之結合成為可能。而對講與智能家居系統的結合又進一步提高對講系統的增值空間，系統的性價比也得到了提高，從而使新系統的推廣應用更加廣泛。未來智能家居的發展方向應是以實用、易用為主。隨著智能家居配套技術的不斷成熟，數字化對講必然在其功能上實現與智能家居系統更加深入的合作，在更寬廣的范圍內結合，實現更多的功能。

多姿多彩的無線技術

紅外、藍牙、ZigBee、WiFi等一系列無線網絡技術的進一步發展，必將大大促進家居設備無線化、智能化的進程。目前在中國市場上，由上海辰漢電子多年研發的飛思卡爾i.MX系列處理器的嵌入式智能家居解決方案有五大特點，包括：1、系統的處理能力大大增強，可以給您帶來更加逼真的圖象以及更加真實的語音等。2、根據系統定制的實時操作系統不僅可以最大限度的利用硬件資源而且還避免了過于龐大的系統造成的系統冗余。3、只用一顆主處理芯片，系統架構更加清晰簡捷。4、軟件采用分層設計方便維護和升級，大大提高了代碼利用率，縮短開發周期。5、具有更加卓越的網絡性能，可以增加更多的網絡應用。

智能家居從有線向無線轉型成未來發展趨勢

早期的智能家居產品雖是高科技產品，主要以有線產品為主，其控制方式主要有是總線控制方式，通過EIB、C-Bus、H-Bus、LonWorks、SCS、RS-485等總線通過協議對外圍設備進行控制。但在銷售，施工上都存在很大的限制，因為早期產品安裝周期長，通常需要半年到一年左右的時間，還得和基礎裝修的施工銜接好，避免安裝線路沖突。后期維護也比較困難，輕者破壞線路，重者對房屋裝修會有不同程度的破壞。盡管銷售商承諾售后服務，很多用戶用后依然擔心這個問題，這也成為有線智能家居產品在市場推廣過程中的瓶頸。特別是在后期用戶需要添加設備，進行智能升級的過程中，也會有所限制。

無線智能家居產品，近幾年再市場中逐步打開局面。智能家居的無線產品以射頻、載波為主，主要技術315MHz射頻、ZigBee、wifi、藍牙等。無線智能家居的產品特點在于無需紛繁復雜的網絡布線，組裝方便，自動組網，設備擴展性強，功耗低，成本低，符合現代綠色環保理念，維修服務方便。隨著技術的不斷更新，目前市場上以zigbee技術為主的無線智能家居產品成為當下主流。ZIGBEE是一種新興的低速率、低功耗的無線網絡技術，主要用于近距離無線連接。具有低復雜度、低功耗、低速率、低成本、自組網、高可靠、超視距的特點。zigbee技術以也被廣泛的應用到了國內的物聯網產業。

同時無線領域應用比較成熟的wifi技術以前由于功耗大在智能家居產品中沒有太成熟，如今GainSpan公司（2006年9月從Intel分拆出來）聲稱，他們已經擁有了在無線傳感器網絡（WSN）領域戰勝Zigbee的技術方案。GainSpan總裁兼首席執行官VijayParmar表示，采用這家公司的WSN解決方案，不僅能夠享受到成熟的Wi-Fi技術帶來的各種好處，還能確保在單節AA電池下維持長達5～10年的電池壽命。這個消息無疑給智能家居產品帶來福音，無線產品的技術改進會不斷的優化智能家居的產品。

ZigBee技術贏定無線智能家居未來

當年比爾蓋茨為了實現他的智能豪宅，鋪設了84公里電纜，將房內的所有電器設備連接成一個家庭網絡，耗資5.3億美元，這些錢足以買下一家的中型上市公司。但如今，再打造一座與比爾蓋茨“未來之屋”一樣的智能豪宅，就不用如此大費周章地鋪設84公里的電纜，隨著無線智能家居的發展，智能家居已經逐漸擺脫了集中布線的弊端。經過幾年市場的檢驗，有線智能家居的弱點一覽無遺，即穿墻布線，破壞墻體，線路埋入墻內，系統想要升級更新，登天還難，尤其維修時診斷故障也很難，極大地降低了消費者的使用便捷心理。無線智能家居將引領市場的潮流已經得到業界的廣泛認可，目前市場上無線技術主要有藍牙技術、射頻技術和ZigBee技術等幾種。

藍牙技術的出現使得短距離無線通信成為可能，但其協議較復雜、功耗高、成本高等特點不太適用于要求低成本、低功耗的工業控制和家庭網絡。尤其藍牙最大的障礙在于傳輸范圍受限，一般有效的范圍在10米左右，抗干擾能力不強、信息安全問題等問題也是制約其進一步發展和大規模應用的主要因素。

射頻技術是通過空氣發送和接收數據，使用無線電波傳輸數據信號，比較容易受到外界的干擾。數據包在傳送的過程中都可以被外界檢測或接收，信息安全是個隱患，雖然數據可以經過加密后傳輸，但在數據包足夠多的情況下，仍有被黑客破解的可能。

ZigBee技術是一種低成本、低復雜度、低功耗、高安全、近距離傳輸的雙向無線通訊技術，具備擴展性強特點，能夠嵌入各種家居設備，這是藍牙、WIFI等所不能比的。ZigBee則是國際通行的無線通訊技術，它的每個網絡端口可以最多接入6.5萬多個端口，可應用范圍極為廣泛。

結束語

從早期的智能家居入市中國來，最近幾年的技術和市場都有很大的改善。大部分智能家居產品從有線向無線轉型，無線產品可以說作為未來市場發展的主力軍，將會逐步的替代有線產品。