解析智能家居通訊網(wǎng)絡(luò )架構三大類(lèi)技術(shù)

　　眾所周知，智能家居最重要的也就是實(shí)現智能產(chǎn)品之間的互聯(lián)互通，如何實(shí)現智能家居產(chǎn)品之間的聯(lián)通，如何在喊出命令時(shí)，保證產(chǎn)品的執行力？

　　這一切必須要涉及到通訊架構。而當前智能家居的通訊網(wǎng)絡(luò )架構包括三大類(lèi)。

　　智能家居通訊網(wǎng)絡(luò )架構三大類(lèi)技術(shù)

　　實(shí)現智能家居控制的就屬于信息網(wǎng)絡(luò )和控制網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。主要有三類(lèi)：總線(xiàn)技術(shù)、無(wú)線(xiàn)技術(shù)、電力載波技術(shù)。

　　總線(xiàn)技術(shù)就是將各部件連接到計算機處理器的一個(gè)元件，通過(guò)總線(xiàn)能使整個(gè)系統內各部件之間的信息進(jìn)行傳輸、交換、共享和邏輯控制等功能。被分為外部和內部總線(xiàn)、系統總線(xiàn)和非系統總線(xiàn)等等。

　　無(wú)線(xiàn)技術(shù)也分不同種類(lèi)，通常以產(chǎn)生無(wú)線(xiàn)信號的方式來(lái)區分，目前主要的方式有調頻無(wú)線(xiàn)技術(shù)、紅外無(wú)線(xiàn)技術(shù)和藍牙無(wú)線(xiàn)技術(shù)三種，其成本和特點(diǎn)也不盡相同。

　　電力載波通訊即PLC（Power-line-CommunicaTIon），是電力系統特有的通信方式，電力載波通訊是指利用現有電力線(xiàn)，通過(guò)載波方式將模擬或數字信號進(jìn)行高速傳輸的技術(shù)。最大特點(diǎn)是不需要重新架設網(wǎng)絡(luò )，只要有電線(xiàn)，就能進(jìn)行數據傳遞。

　　一、總線(xiàn)技術(shù)在智能家居中應用

　　總線(xiàn)技術(shù)應用在智能家居方面在于，家庭總線(xiàn)系統。家庭總線(xiàn)是智能家居實(shí)現的重要基礎，是住宅內部的神經(jīng)系統，其主要作用是連接家中的各種電子、電氣設備，負責將家庭內的各種通信設備（包括安保、電話(huà)、家電、視聽(tīng)設備等）連接在一起，形成一個(gè)完整的家庭網(wǎng)絡(luò )。

　　日本是較早提出家庭總線(xiàn)系統（簡(jiǎn)稱(chēng)HBS）概念，成立HBS研究會(huì )，制定了日本的HBS標準，后面又發(fā)展成為S-HBS系統，也即超級家庭總線(xiàn)。

　　二、無(wú)線(xiàn)技術(shù)在智能家居中的應用

　　就目前而言，無(wú)線(xiàn)智能家居根據所使用的技術(shù)不同，主要分為藍牙、Wi-Fi、Zwave和ZigBee四種，無(wú)線(xiàn)技術(shù)讓人們得以實(shí)現對家居的遠程控制。下面我們不妨先從日常接觸最為頻繁的WiFi說(shuō)起。

　　基于WiFi技術(shù)的智能家居產(chǎn)品最為常見(jiàn)，其優(yōu)勢在于傳輸速率快，且產(chǎn)品成本低，生活中也最為普及，對用戶(hù)來(lái)說(shuō)，基于WiFi的智能家居組合最為省事，購買(mǎi)設備直接組網(wǎng)即可。

　　凡事都存在兩面性，WiFi雖然傳輸快、普及廣，但也存在著(zhù)自身的技術(shù)劣勢：其最大的問(wèn)題要屬安全性非常低，無(wú)線(xiàn)穩定性弱;功耗大也是其弱點(diǎn)之一，將導致其在家居領(lǐng)域的應用受限，例如智能門(mén)鎖、紅外轉發(fā)控制器、各種傳感器等不適宜使用;此外，WiFi的組網(wǎng)能力也相對較低，目前WiFi網(wǎng)絡(luò )的實(shí)際規模一般不超過(guò)16個(gè)設備，而實(shí)際家居環(huán)境中，僅開(kāi)關(guān)、照明、家電的數量就已遠遠多于16個(gè)，顯然發(fā)展空間受到了一定的限制。

　　三、電力載波在智能家居領(lǐng)域的應用

　　電力載波在國外智能家居領(lǐng)域的應用已經(jīng)有幾十年，在智能家居進(jìn)入我國時(shí)，電力載波也是最先被引入的技術(shù)，然而傳統的電力線(xiàn)載波也存在許多弱點(diǎn)，如通道干擾大、信息量小、頻率擁擠等，同時(shí)傳統窄帶調制技術(shù)傳輸速率較低（傳輸一個(gè)指令需要0.883s）。這使得在過(guò)去較長(cháng)的一段時(shí)間限制了電力載波技術(shù)在智能家居行業(yè)的應用。

　　隨著(zhù)電力載波技術(shù)的不斷發(fā)展，國內廠(chǎng)家已開(kāi)發(fā)出使用OFDM調制技術(shù)的載波通信系統，峰值通信速率可以達到400kbps，穩定運行通信速率也已經(jīng)達到100kbps，足以滿(mǎn)足現有智能家居應用對速率的需求，也讓我們看到電力載波在智能家居領(lǐng)域應用的廣闊前景。

　　產(chǎn)業(yè)趨勢：多通信技術(shù)并存

　　智能家居的發(fā)展呈現智能化、網(wǎng)絡(luò )化、人性化、信息化、集成化方向發(fā)展?？偩€(xiàn)型、無(wú)線(xiàn)通訊和電力線(xiàn)載波通信作為智能家居主要的技術(shù)路線(xiàn)，獲得了大多數認可;同時(shí)，三者之間無(wú)法相互替代，有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)、電力線(xiàn)多種通信技術(shù)并存是未來(lái)的產(chǎn)業(yè)趨勢。

　　不過(guò)，智能家居行業(yè)的發(fā)展一日千里，技術(shù)更新步伐也較快，有線(xiàn)技術(shù)需要穿墻布線(xiàn)，工期長(cháng)，不能升級換代，已經(jīng)不能滿(mǎn)足消費者的個(gè)性化需求。無(wú)線(xiàn)技術(shù)則憑借免布線(xiàn)、移動(dòng)性強、低成本等優(yōu)勢成為市場(chǎng)新寵。

　　此外，自動(dòng)組網(wǎng)、設備拓展能力強也是其優(yōu)勢之一，而功耗較低、健康節能更是符合低碳生活的綠色家居概念的理念。并且，無(wú)線(xiàn)方式維護簡(jiǎn)單，可快速檢測出問(wèn)題所在，并及時(shí)修復。

　　在無(wú)線(xiàn)方式上，又分為藍牙、Wi-Fi和ZigBee等主要幾種技術(shù)，前兩者組網(wǎng)性能差，穩定性薄弱，而ZigBee正憑借成本低、組網(wǎng)快、低復雜度等特點(diǎn)迅速成為新時(shí)代的主流無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)，主要適合用于自動(dòng)控制和遠程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設備。據悉，目前ZigBee聯(lián)盟正積極介入中國智能家居行業(yè)標準的制定工作，將進(jìn)一步促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的推廣和發(fā)展。

　　總線(xiàn)型、無(wú)線(xiàn)通信和電力線(xiàn)載波通信三種技術(shù)線(xiàn)路無(wú)法相互替代，有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)、電力線(xiàn)多種通信技術(shù)并存是未來(lái)的產(chǎn)業(yè)趨勢。就智能家庭領(lǐng)域而言，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)有著(zhù)獨特的優(yōu)勢，近年來(lái)智能家庭的發(fā)展趨勢也驗證了這點(diǎn)，無(wú)線(xiàn)通信在智能家庭中已成為最主要的通信方式。

　　智能家居領(lǐng)域的協(xié)議們

　　日本是較早推動(dòng)智能家居發(fā)展的國家之一，它較早地提出了家庭總線(xiàn)系統HBS的概念，制定了日本的HBS標準。為適應大型居住社區的需要，1988年年初，日本住宅信息化推進(jìn)協(xié)會(huì )又推出了超級家庭總線(xiàn)（SuperHomeBusSystem，簡(jiǎn)稱(chēng)S-HBS），它適用于更大的范圍，因為一個(gè)S-HBS系統可掛接數千個(gè)家庭內部網(wǎng)。