基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居解決方案

經(jīng)過(guò)多年的需求累積，目前通常把智能家居定義為利用計算機、網(wǎng)絡(luò )和綜合布線(xiàn)技術(shù)，通過(guò)家庭信息管理平臺將與家居生活有關(guān)的各種子系統有機地組合成一個(gè)系統。具體來(lái)說(shuō)，就是首先在一個(gè)家居中建立一個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò )，為家庭信息提供必要的通路，在家庭網(wǎng)絡(luò )操作系統的控制下，通過(guò)相應的硬件和執行機構，實(shí)現對所有家庭網(wǎng)絡(luò )上的家電和設備的控制和監測。其次，它們都要通過(guò)一定的網(wǎng)絡(luò )平臺，構成與外界的通訊通道，以實(shí)現與家庭以外的世界溝通信息，滿(mǎn)足遠程控制、監測和交換信息的需求。最終達到滿(mǎn)足人們對安全、舒適、方便和綠色環(huán)保的需求。

一.常用智能家居技術(shù)介紹及比較

雖然智能家居的概念很早就出現，市場(chǎng)需求也一直存在，但長(cháng)期以來(lái)智能家居的發(fā)展由于受制于相關(guān)技術(shù)的突破，一直沒(méi)有得到大規模的應用普及。目前市場(chǎng)存在的智能家居技術(shù)介紹如下：

1.有線(xiàn)方式

這種方式所有的控制信號必須通過(guò)有線(xiàn)方式連接，控制器端的信號線(xiàn)更是多得嚇人，一但遇到問(wèn)題排查也相當困難。有線(xiàn)方式缺點(diǎn)非常突出，布線(xiàn)繁雜、工作量大、成本高、維護困難、不易組網(wǎng)。這些缺點(diǎn)最終導致有線(xiàn)方式的智能家居只停留在概念和試點(diǎn)階段，無(wú)法大規模推廣。

2.無(wú)線(xiàn)方式

用于智能家居的無(wú)線(xiàn)系統需要滿(mǎn)足幾個(gè)特性：低功耗、穩定、易于擴展并網(wǎng);至于傳輸速度顯然不是此類(lèi)應用的重點(diǎn)。目前幾種可用于智能家居的無(wú)線(xiàn)方式

藍牙：是一種支持設備短距離通信(一般10m內)的無(wú)線(xiàn)電技術(shù)。能在包括移動(dòng)電話(huà)、PDA、無(wú)線(xiàn)耳機、筆記本電腦、相關(guān)外設等眾多設備之間進(jìn)行無(wú)線(xiàn)信息交換。但這種技術(shù)通訊距離太短，同時(shí)屬于點(diǎn)對點(diǎn)通訊方式，對于智能家居的要求來(lái)說(shuō)根本不適用。

WIFI：其實(shí)就是IEEE802.11b的別稱(chēng)，是由一個(gè)名為“無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)相容聯(lián)盟”(WirelessEthernetCompatibilityAlliance,WECA)的組織所發(fā)布的業(yè)界術(shù)語(yǔ)，中文譯為“無(wú)線(xiàn)相容認證”。它是一種短程無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)，能夠在數百米范圍內支持互聯(lián)網(wǎng)接入的無(wú)線(xiàn)電信號。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)。但對于智能家居應用來(lái)說(shuō)缺點(diǎn)卻很明顯，功耗高、組網(wǎng)專(zhuān)業(yè)性強。高功耗對于隨時(shí)隨地部署低功耗傳感器是非常致命的缺陷，所以wifi雖然非常普及，但在智能家居的應用中只是起到輔助補充的作用。

315M/433M/868M/915M：這些無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù)廣泛運用在車(chē)輛監控、遙控、遙測、小型無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、工業(yè)數據采集系統、無(wú)線(xiàn)標簽、身份識別、非接觸RF等場(chǎng)所，也有廠(chǎng)商將其引入智能家居系統，但由于其抗干擾能力弱，組網(wǎng)不便，可靠性一般，在智能家居中的應用效果差強人意，泛善可陳，最終被主流廠(chǎng)商拋棄。

Zigbee：Zigbee的基礎是IEEE802.15。但IEEE僅處理低級MAC層和物理層協(xié)議，因此Zigbee聯(lián)盟擴展了IEEE，對其網(wǎng)絡(luò )層協(xié)議和API進(jìn)行了標準化。Zigbee是一種新興的近程、低速率、低功耗的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，主要用于近距離無(wú)線(xiàn)連接。具有低復雜度、低功耗、低速率、低成本、自組網(wǎng)、高可靠、超視距的特點(diǎn)。主要適合應用于自動(dòng)控制和遠程控制等領(lǐng)域，可以嵌入各種設備。簡(jiǎn)而言之，ZigBee就是一種便宜的、低功耗、自組網(wǎng)的近程無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)。

二.物聯(lián)網(wǎng)背景下智能家居的理解

ZigBee最初預計的應用領(lǐng)域主要包括消費電子、能源管理、衛生保健、家庭自動(dòng)化、建筑自動(dòng)化和工業(yè)自動(dòng)化。隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)的興起，ZigBee又獲得了新的應用機會(huì )。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )邊緣應用最多的就是傳感器或控制單元，這些是構成物聯(lián)網(wǎng)的最基礎最核心最廣泛的單元細胞，而ZigBee能夠在數千個(gè)微小的傳感傳動(dòng)單元之間相互協(xié)調實(shí)現通信，并且這些單元只需要很少的能量，以接力的方式通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波將數據從一個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)傳到另一個(gè)節點(diǎn)，所以它的通信效率非常高。這種技術(shù)低功耗、抗干擾、高可靠、易組網(wǎng)、易擴容，易使用，易維護、便于快速大規模部署等特點(diǎn)順應了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的要求和趨勢。目前來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)和ZigBee技術(shù)在智能家居、工業(yè)監測和健康保健等方面的應用有很大的融合性。

值得注意的是，物聯(lián)網(wǎng)的興起將給ZigBee帶來(lái)廣闊的市場(chǎng)空間。因為物聯(lián)網(wǎng)的目的是要將各種信息傳感傳動(dòng)單元與互聯(lián)網(wǎng)結合起來(lái)從而形成一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò )，在這個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò )中，傳感傳動(dòng)單元與通信網(wǎng)絡(luò )之間需要數據的傳輸，而相對其他無(wú)線(xiàn)技術(shù)而言，ZigBee以其在投資、建設、維護等方面的優(yōu)勢，必將在物聯(lián)網(wǎng)型智能家居領(lǐng)域獲得更廣泛的應用。