智能家居的無線組網(wǎng)技術(shù)

張秋聲

浙江方圓檢測(cè)集團(tuán)股份有限公司

智能家居的無線組網(wǎng)技術(shù)

張秋聲

浙江方圓檢測(cè)集團(tuán)股份有限公司

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展下，人們對(duì)生活質(zhì)量的水平逐漸提升。在智能技術(shù)日益成熟的情況下，其在人們的生活中得到了普遍的使用。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展下，人們的智能家居環(huán)境更具科技性。在智能家居中存在著很多的無線組網(wǎng)，本文就其中的無線組網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行深入的分析。

智能家居；無線組網(wǎng)；技術(shù)分析

在整個(gè)智能家居中，其必定要包含科技、健康以及節(jié)能等特征，其中包含了家庭安防、網(wǎng)絡(luò)以及照明等等相關(guān)的系統(tǒng)。傳統(tǒng)的有線式在智能家居中的使用存在很多問題，無論是在技術(shù)和實(shí)用性上看，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能家居中有著很大的優(yōu)勢(shì)。其不但是由于能夠更加靈活的使用，更關(guān)鍵的是具有家庭網(wǎng)絡(luò)成本低以及傳輸效率的通訊特征。

一、智能家居的相關(guān)概述

智能家居網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是目前信息時(shí)代中出現(xiàn)的一種高科技產(chǎn)物，其是使用電腦以及網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行布線的技術(shù)。經(jīng)過家庭信息管理平臺(tái)，和家居生活相關(guān)系統(tǒng)結(jié)合在一起，其中包含了對(duì)智能家具設(shè)備以及系統(tǒng)的操作與管理。智能家居的主要目的是為人們提供一個(gè)相應(yīng)安全、舒適以及方便的居住環(huán)境。完整性的智能家居系統(tǒng)通常要具有下面的功能：自動(dòng)抄表功能；可視對(duì)講；網(wǎng)絡(luò)家用電器；電器自動(dòng)控制以及家庭安防等相關(guān)功能。在傳統(tǒng)的智能家居中，其主要使用的是經(jīng)過有線方法構(gòu)建，例如比較常見的是CEBus以及X-10等，其中使用最普遍的是X-10，因?yàn)槠渚哂兄鴥r(jià)格低以及用戶能夠自己組裝的特點(diǎn)，不過上面三種技術(shù)使用在智能家居中都存在著布線復(fù)雜、對(duì)PC的依賴性比較強(qiáng)以及在標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的缺點(diǎn)。在這種情況下，無線網(wǎng)絡(luò)就有著先天的優(yōu)勢(shì)，在技術(shù)的不斷進(jìn)步中也會(huì)大幅度的促使家庭家居環(huán)境智能化以及網(wǎng)絡(luò)化。

在通信技術(shù)的發(fā)展中，人們對(duì)其的需求量也在逐漸增加，因此就出現(xiàn)了很多的無線通信協(xié)議，其中的標(biāo)準(zhǔn)也是用戶和廠商十分關(guān)注的問題。這些無線技術(shù)都各具其特點(diǎn)，要使用哪種無線組網(wǎng)方式，需要依據(jù)其產(chǎn)品要求以及市場(chǎng)前景進(jìn)行選擇，因此對(duì)這些無線組網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行仔細(xì)的分析具有實(shí)際性的意義。其能夠?qū)χ悄芗揖拥陌l(fā)展夯實(shí)堅(jiān)固的基礎(chǔ)，并且促使其能夠健康發(fā)展，為人們的生活更好地服務(wù)。

二、智能家居中幾種無線組網(wǎng)技術(shù)

(一)無線wlan技術(shù)

無線局域網(wǎng)的技術(shù)是在20世紀(jì)末期發(fā)展起來的。WLANIEEE802.11為L(zhǎng)AN以太網(wǎng)的無線進(jìn)行擴(kuò)展的。在這其中的IEEE802.1，其物理層支持5.5Mb/s、11Mb/s、2Mb/s以及1Mb/s之間進(jìn)行切換，能夠在2Mb/s以及1Mb/s效率的時(shí)候和IEEE802.11相兼容。其傳輸?shù)男逝c距離最高能夠?qū)崿F(xiàn)11Mb/s。因?yàn)樵诩彝ゾW(wǎng)絡(luò)中主要使用的是遠(yuǎn)程控制，在信息的傳輸量上比較小，且?guī)捠褂貌蛔恪２徽撌窃诖罅可a(chǎn)或是減低成本上，使用IEEE802.11b/g有種太過浪費(fèi)的嫌疑。

(二)HomeRF無線技術(shù)

這種技術(shù)就是專門對(duì)家庭環(huán)境而研發(fā)的，其是IEEE802.11和無繩電話的結(jié)合體，其主要是使用在PC與用戶電子設(shè)備之間進(jìn)行無線數(shù)字通信的，主要是為了降低語音方面的成本。作為一種新的無線技術(shù)方案，可以取締需進(jìn)行鋪設(shè)的昂貴傳輸有線家庭網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)基礎(chǔ)上的網(wǎng)絡(luò)是相等的。homeRF是在現(xiàn)有的無線通信標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行改善的，數(shù)據(jù)通信的時(shí)候，使用了IEEE802.11中的TCP/IP傳輸協(xié)議；在實(shí)行語音通信時(shí)使用的則是數(shù)字化無繩電話DECT規(guī)范。homeRF中的物理層和IEEE802.11WLAN中的物理層規(guī)范相對(duì)寬松，因此使用簡(jiǎn)單的調(diào)頻方式就可以解決無線設(shè)備所具有的復(fù)雜性，從而降低了無線收發(fā)設(shè)備的成本，進(jìn)一步的讓這種技術(shù)被使用在普通家庭消費(fèi)的范疇中。

(三)HiperLAN無線技術(shù)

HiperLan無線技術(shù)在初期時(shí)使用的是GMSK調(diào)制，其最高傳輸率在23.SMbps左右，其覆蓋的范圍大約是50m，其能夠支持同步與異步語音傳輸，并且可以支持2Mbps的視頻傳輸。HiperLAN2使用的是正交頻分復(fù)當(dāng)做其物理層手段，能把速率提升到54Mbps，同時(shí)還能對(duì)多方面的干擾進(jìn)行抵御，和IEEE802.1一樣的物理層。HiperLAN2還有一個(gè)最大的特點(diǎn)是其吞吐率有很大的提升，以往的物理層吞吐率在54Mbps，而在實(shí)際的使用過程中其吞吐率最低也可以堅(jiān)持在20Mbps，進(jìn)而為視頻與語音這類應(yīng)該提供新的傳輸途徑。

(四)藍(lán)牙無線技術(shù)

藍(lán)牙無線技術(shù)是在1998年的時(shí)候產(chǎn)生的，其在工作時(shí)保持在2.4GHzISM的頻段上，使用的是GPSK調(diào)制技術(shù)，其傳輸速率是1Mbps，使用的是FHSS擴(kuò)頻審計(jì)署，其中發(fā)射的功率是在0dBm、4dBm以及20dBm三種級(jí)別，其相應(yīng)的距離分別是從10米至100米。藍(lán)牙1.0版中規(guī)定了通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾试?Mbps，而2.0版則是提升到了2Mbps。藍(lán)牙技術(shù)能夠?yàn)楣潭ㄔO(shè)備或者移動(dòng)端之間的通信環(huán)境建設(shè)可以通用的無線接口，主要是移動(dòng)設(shè)備之前的近距傳播，在本質(zhì)上可以說是一種取締線纜的技術(shù)。藍(lán)牙技術(shù)所具有的高寬帶性能夠讓其更加適用在視頻與圖片方面需要經(jīng)常性進(jìn)行大量數(shù)據(jù)共享的設(shè)備中，其能夠使用在近距離中，而替代現(xiàn)在一些線纜傳輸方式，并且還解決了紅外線技術(shù)中的問題，能夠穿越墻壁的阻礙，經(jīng)過統(tǒng)一的近距離無線連接，在多種數(shù)字設(shè)備中進(jìn)行安全而靈活的數(shù)據(jù)傳播工作。現(xiàn)在市面上有很多帶藍(lán)牙功能的電子設(shè)備，比如藍(lán)牙鼠標(biāo)、鍵盤以及游戲手柄等等。

(五)ZigBee無線技術(shù)

ZigBee技術(shù)具有近距離、簡(jiǎn)單化、成本低等特點(diǎn)，其是一種雙向無線通信技術(shù)，其具體是使用在自動(dòng)控制與遠(yuǎn)程控制工作中，能夠嵌入各種各樣的設(shè)備中，并且還能夠支持地理定位功能。ZigBee中的物理層接收范式使用了直接性序列擴(kuò)展頻率技術(shù)，使用的是2.4GHZ/868MHZ/915MHZ這幾個(gè)波段中，其運(yùn)用的是調(diào)頻技術(shù)，可使用在短距離范圍中，同時(shí)也可以使用在數(shù)據(jù)的傳輸速率不高的相關(guān)電子設(shè)備中。和藍(lán)牙技術(shù)相較，ZigBee無線技術(shù)更加方便，且可靠性更加強(qiáng)，同時(shí)耗損能量也比較少，和藍(lán)牙更加適用在游戲以及家庭自動(dòng)化。

結(jié)束語：

綜上所述，對(duì)常見幾種無線組網(wǎng)進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際智能家居的具體情況可以得知，ZigBee所具備的低數(shù)據(jù)傳輸率、低功能耗損以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等相關(guān)特征，能更好地達(dá)到智能家居中網(wǎng)絡(luò)的特征，在多種技術(shù)中存在著很大的優(yōu)勢(shì)。其是當(dāng)前比較理想的智能家居無線組網(wǎng)技術(shù)。