?1、WIFI,WIFI是目前應(yīng)用最廣泛的無線通信技術(shù),傳輸距離在100-300M,速率可達(dá)300Mbps,功耗10-50mA。
2、Zigbee,傳輸距離50-300M,速率250kbps,功耗5mA,最大特點是可自組網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)最大可達(dá)65000個。
3、藍(lán)牙,傳輸距離2-30M,速率1Mbps,功耗介于zigbee和WIFI之間。
這3種無線技術(shù),從傳輸距離來說,是WIFI>ZigBee>藍(lán)牙;從功耗來說,是WIFI>藍(lán)牙>ZigBee,后兩者僅靠電池供電即可; 從傳輸速率來講,是WIFI>藍(lán)牙>ZigBee。
目前來說,WIFI的優(yōu)勢是應(yīng)用廣泛,已經(jīng)普及到千家萬戶;ZigBee的優(yōu)勢是低功耗和自組網(wǎng);UWB無載波無線通信技術(shù)的優(yōu)勢是傳輸速率;藍(lán)牙的優(yōu)勢組網(wǎng)簡單。然而,這3種技術(shù),也都有各自的不足,沒有一種技術(shù)能完全滿足智能家居的全部要求。
Zigbee協(xié)議無線通信技術(shù)特點:
數(shù)據(jù)傳輸速率低:10Kb/s~250Kb/s,專注于低速率傳輸應(yīng)用
功耗低:在低功耗待機模式下,兩節(jié)普通 5號電池可使用 6~24 個月
成本低:Zigbee 數(shù)據(jù)傳輸速率低,協(xié)議簡單,所以大大降低了成本
網(wǎng)絡(luò)容量大:網(wǎng)絡(luò)可容納 65000 個設(shè)備
延時短:典型搜索設(shè)備時延為 30ms,休眠激活時延為 15ms,活動設(shè)備信道接入時延為15ms。
網(wǎng)絡(luò)的自組織、自愈能力強,通信可靠
數(shù)據(jù)安全:Zigbee 提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和健全功能,采用 AES-128 加密算法(美國新加密算法,是目前最好的文本加密算法之一) ,各個應(yīng)用可靈活確定其安全屬性
ZigBee 技術(shù)在低功耗、低成本和組網(wǎng)能力具有無可比擬的應(yīng)用優(yōu)勢
無線技術(shù)應(yīng)用對比
藍(lán)牙技術(shù)的出現(xiàn)使得短距離無線通信成為可能,但其協(xié)議較復(fù)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(yè)控制和家庭網(wǎng)絡(luò)。尤其藍(lán)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(jìn)一步發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用的主要因素。
Wi-Fi也是是一種短距離無線傳輸技術(shù),可以隨時接入無線信號,移動性強,比較適合在辦公室及家庭的環(huán)境下應(yīng)用。當(dāng)然Wi-Fi也存在一個致命缺點。由于Wi-Fi采用的是射頻技術(shù),通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù),使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號,比較容易受到外界的干擾。數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)可以經(jīng)過加密后傳輸,但在數(shù)據(jù)包足夠多的情況下,仍有被黑客破解的可能。
與Wi-Fi、藍(lán)牙相比,ZigBee則是國際通行的無線通訊技術(shù),它的每個網(wǎng)絡(luò)端口可以最多接入6.5萬多個端口,適合家居、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等多個領(lǐng)域使用,而藍(lán)牙和Wi-Fi網(wǎng)端只能接入10個端口,顯然不能適應(yīng)家庭需要。ZigBee還具有低功耗和低成本優(yōu)勢,在低耗電待機模式下,兩節(jié)普通5號干電池可使用6個月以上。
ZigBee智能家居雙向互動
值得注意的是,目前市場上的很多智能家居也打出無線的旗號,但客戶在使用的過程中卻發(fā)現(xiàn),明明發(fā)送了指令,但執(zhí)行的效果大打折扣,不如人意,例如,清晨離家時,主人撥動手機中的“離家”模式,本意是要關(guān)閉所有電器和電燈,以及啟動智能安防功能,卻由于信號不穩(wěn)定,很可能安防功能就沒有執(zhí)行,以致于歹徒撬門而入,家中的傳感器沒有及時發(fā)出報警信號。
原來,現(xiàn)在很多采用433M/315M無線射頻技術(shù)的智能家居都只有單向通信功能,即只能知道控制信號已經(jīng)發(fā)送成功,但被控制信號的操作命令是否真正執(zhí)行,被控制的設(shè)備是否已經(jīng)開啟或關(guān)閉,這是沒法知道的。很顯然,這種不能確認(rèn)接受方的信息反饋傳輸模式,已經(jīng)不能適應(yīng)市場需求,必須采用雙向通信技術(shù),即當(dāng)信號發(fā)送成功后,同時接收設(shè)備會把收到的信號即時反饋給發(fā)射器,也就是接收器既具有接收功能還具發(fā)射功能,ZigBee作為無線雙向通信技術(shù),具有自我檢測功能,例如,它可隨時反饋與查詢燈光及電器等設(shè)備開關(guān)狀態(tài),如果是燈光還可以查詢燈光亮度級數(shù),可以查詢系統(tǒng)中地址的分配情況。
基于ZigBee技術(shù)的無線智能家居由于采用碰撞避免機制,當(dāng)主人用手持設(shè)備發(fā)送控制命令后,接受方就會立即回復(fù)確認(rèn)的信息,如果沒有收到回復(fù)的確認(rèn)信息,就意味著發(fā)生了碰撞,就會再次發(fā)出控制命令,直到接受方回復(fù)確認(rèn)信息為止,使得系統(tǒng)的傳輸非??煽?。物聯(lián)傳感推出的智能家居操作軟件,比市場同類型的軟件上就多了到指令確認(rèn)回復(fù)功能,每個指令執(zhí)行后,軟件界面都有執(zhí)行效果的確認(rèn)和提示。
基于ZigBee技術(shù)的應(yīng)用
隨著ZigBee規(guī)范的進(jìn)一步完善,許多公司均在著手開發(fā)基于ZigBee的產(chǎn)品。采用ZigBee技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域有家庭自動化、家庭安全、工業(yè)與環(huán)境控制與醫(yī)療護理、檢測環(huán)境、監(jiān)測、監(jiān)察保鮮食品的運輸過程及保質(zhì)情況等等。其典型應(yīng)用領(lǐng)域如下:
數(shù)字家庭領(lǐng)域
可以應(yīng)用于家庭的照明、溫度、安全、控制等。ZigBee模塊可安裝在電視、燈泡、遙控器、兒童玩具、游戲機、門禁系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和其它家電產(chǎn)品等,例如在燈泡中裝置ZigBee模塊,則人們要開燈,就不需要走到墻壁開關(guān)處,直接通過遙控便可開燈。當(dāng)你打開電視機時,燈光會自動減弱;當(dāng)電話鈴響起時或你拿起話機準(zhǔn)備打電話時,電視機會自動靜音。通過ZigBee終端設(shè)備可以收集家庭各種信息,傳送到中央控制設(shè)備,或是通過遙控達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的,提供家居生活自動化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化。韓國第三大移動手持設(shè)備制造商Curitel Communications公司已經(jīng)開始研制世界上第一款Zigbee手機,該手機將可通過無線的方式將家中或是辦公室內(nèi)的個人電腦、家用設(shè)備和電動開關(guān)連接起來。這種手機融入了“Zigbee”技術(shù),能夠使手機用戶在短距離內(nèi)操縱電動開關(guān)和控制其他電子設(shè)備。
工業(yè)領(lǐng)域
通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)自動收集各種信息,并將信息回饋到系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析,以利工廠整體信息之掌握,例如火警的感測和通知,照明系統(tǒng)之感測,生產(chǎn)機臺之流程控制等,都可由ZigBee網(wǎng)絡(luò)提供相關(guān)信息,以達(dá)到工業(yè)與環(huán)境控制的目的。韓國的NURI Telecom在基于Atmel和Ember的平臺上成功研發(fā)出基于ZigBee技術(shù)的自動抄表系統(tǒng)。該系統(tǒng)無需手動讀取電表、天然氣表及水表,從而為公用事業(yè)企業(yè)節(jié)省數(shù)百萬美元,此項技術(shù)正在進(jìn)行前期測試,很快將在美國市場上推出。
智能交通
如果沿著街道、高速公路及其他地方分布式地裝有大量ZigBee終端設(shè)備,你就不再擔(dān)心會迷路。安裝在汽車?yán)锏钠骷⒏嬖V你,你當(dāng)前所處位置,正向何處去。全球定位系統(tǒng)(GPS)也能提供類似服務(wù),但是這種新的分布式系統(tǒng)能夠向你提供更精確更具體的信息。即使在GPS覆蓋不到的樓內(nèi)或隧道內(nèi),你仍能繼續(xù)使用此系統(tǒng)。從ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠得到比GPS多很多的信息,如限速、街道是單行線還是雙行線、前面每條街的交通情況或事故信息等。使用這種系統(tǒng),也可以跟蹤公共交通情況,你可以適時地趕上下一班車,而不至于在寒風(fēng)中或烈日下在車站等上數(shù)十分鐘?;赯igBee技術(shù)的系統(tǒng)還可以開發(fā)出許多其他功能,例如在不同街道根據(jù)交通流量動態(tài)調(diào)節(jié)紅綠燈,追蹤超速的汽車或被盜的汽車等。