无线智能家居有哪些解决方案?

现阶段物联网智能家居的应用极为多元，在设计初期就需要d性地搭配不同的无线连接技术，本篇SKYLAB将从无线模块解决方案的角度来详细分析，哪些无线模块可用于物联网智能家居应用。

基于WiFi技术的智能家居解决方案

WiFi方案的优势是技术成熟，单独的设计就可以接入公网，成本也是相对较低。缺点则是WiFi设备功耗大，无法满足供电供电的需求；接入数量也相对有限，一个家庭路由器只能接入32~64个设备；无法复杂组网，覆盖能力严重受制于路由器的部署。WiFi方案在物联网初级阶段有较大优势，单独的模块依托路由器即可入网，优势明显，虽然接入数量不多，但是在物联网、只能家具未大规模普及的情况下，也可以满足大多数需求。80211ac可能会一定程度缓解WiFi方案缺陷，但是该技术的普及还需要很长的路。适用于部分对功耗要求不明显，且不会大量部署的产品，例如：智能电饭煲，智能空调，智能灯等传统家具入网。

智能家居WiFi模块选型：根据产品实际需求选择WiFi模块的通讯接口、数据速率、发射速率、传输距离、芯片、封装尺寸、供电、天线以及频率范围等。

基于蓝牙技术的智能家居解决方案

蓝牙方案的优势在于低功耗，与手机的交互比较简单。目前蓝牙的优势就是功耗与容易实现与手机的交互，缺点则是设备无法独立入网。而随着蓝牙50与蓝牙mesh的普及，基于蓝牙模块的物联网应用更如雨后春笋。适用于对功耗有要求且需求手机直接就能交互的产品，例如：智能门锁，智能称，智能牙刷，Mesh灯控，智能照明以及智能楼宇。

智能家居蓝牙模块选型：了解蓝牙解决方案的应用场景、需要实现的功能（应用框图），以及功能实现过程中所能提供调用的接口（主从设备，功能），考虑模块供电，尺寸，接收灵敏度，发射功率，Flash，RAM，功耗（广播，连续传输，深度睡眠，待机状态），连接距离，接口，天线，性价比等。

蓝牙的传输速率，远远远远超过了音频的比特率。而在蓝牙50最高无损采样率1411kbps下都能满足17条通道。虽然通常情况下我们都满足不了如此高速，所以完全不用担心蓝牙耳机会无法接收无损音乐。

蓝牙耳机现在主要有三大规格———HSP、HFP和A2DP。他们分别代表不同的功能。

HeadsetPro-file（HSP）代表耳机功能，提供手机与耳机之间通信所需的基本功能。

HandProfile（HFP）则代表免提功能，HFP在HSP的基础上增加了某些扩展功能。

Advanced Audio Distribution Profile（A2DP），指的是 蓝牙音频传输模型协定。

HFP格式的蓝牙耳机支持手机功能比较完整，消费者可在耳机上 *** 作手机设定好的重拨、来电保留、来电拒听等免提选项功能。

A2DP是高级音频传送规格，允许传输立体声音频信号，相比用于 HSP 和 HFP 的单声道加密，质量要好得多。

A2DP能够让两个同样支持蓝牙音效传输的装置互相连接，都能输出如CD音质(16 bits，441 kHz)般的音乐。假如有一方没有支持A2DP的话，这时音效就只能输出Handsfree Profile(8 bits，8 kHz)，就算耳机是采用双耳筒的设计，也只能有一般电话的单声道音质，与真正的立体声相去甚远。

蓝牙版本（10、12、20、30、40）代表不同的技术版本。截止到目前，蓝牙共有六个版本：V11 / 12 / 20 / 21 / 30 / 40，以通讯距离来在不同版本可再分为Class A与Class B，Class A由于成本高主要用于商业特殊用途，我们日常接触的大多是Class B。

V11与12为最早期的版本，传输速率仅有748~810kb/s，由于是早期设计，通讯质量并不算好，还易受到同频率产品的干扰。    

直到蓝牙20+EDR标准的推出，蓝牙的实用性得到了大幅的提升，现在市场上能见到的产品也大多是20版本以后的，蓝牙20+EDR的传输速率达到了21Mbps，相对于12提升了三倍。    

随后蓝牙21+EDR的推出增加了Sniff Subrating功能，透过设定在2个装置之间互相确认讯号的发送间隔来达到节省功耗的目的。采用此技术后，让蓝牙21+EDR的待机时间可以延长5倍以上，具备了更加的省电效果。    

蓝牙30的推出，让数据传输速率再次提高到了大约24Mbps，同时还可以调用WiFi功能实现高速数据传输。紧接着蓝牙40的推出实现了最远100米的传输距离，同时拥有更低的功耗和3毫秒低延迟。

蓝牙40最重要的特性是省电 科技 ，极低的运行和待机功耗可以使一粒纽扣电池连续工作数年之久。此外，低成本和跨厂商互 *** 作性，3毫秒低延迟、100米以上超长距离、AES-128加密等诸多特色，可以用于计步器、心律监视器、智能仪表、传感器物联网等众多领域，大大扩展蓝牙技术的应用范围。

蓝牙40依旧向下兼容，包含经典蓝牙技术规范和最高速度24Mbps的蓝牙高速技术规范。三种技术规范可单独使用。

目前还有蓝牙50版本，这个要两端都支持50才有效果，目前还未形成主流。

蓝牙耳机你要是和电脑主板自带蓝牙连接，那个音质烂的不行，估计是不支持a2dp协议，像手机一般都支持这类协议，所以音质好点。

手机就相当于台电脑，所有歌在线的，是必须下载到手机，然后手机再处理完，传给耳机的，如果您网络不好，下载速度不够，蓝牙接收也会卡的。歌曲本来内存不大，四G下载是很快的，一般的处理器都可以应付过来，所以您听到的音乐是实时的。

APE的码率只有770Kbps，高码率MP3只有320Kbps。蓝牙最初的版本传输速率就已经达到1Mbps，42版本达到了24Mbps。

所以，无线带宽并不是制约音质的因素。

决定音质的是音频编码。

蓝牙音频编码码率从高到低是LDAC>APTXH>APTX>AAC>SBC，LDAC和APTXHD可以达到无损码率。APTX相当于320K MP3，AAC略高于普通128K MP3。

蓝牙有很多的版本，每个版本的传输速率都不同，蓝牙耳机和手机之间的通讯可以传输的速率也不同！目前我们新的智能手机使用的都是蓝牙4和蓝牙5！
蓝牙4的理论传输速率最高可以达到24Mbps，每秒钟才3MB，这对于动辄几十M的文件来说确实传输的很慢！并且对于无线传输来说容易受到干扰可见物的阻挡，实际可能会因为不会的环境而不同，可能并大部分理论的速度！传输一些小的还是可以的！程序 游戏 文件什么的就算了！
但是普通语音来说是完全够用的！对于无损音乐来说，文件体积也有限，高版本的蓝牙还是可以满足音乐文件的传输速率要求的！并且有时候还有一些缓冲技术来解决速度上的差异！

因为蓝牙的设计理念是为无线近距离传递音频而设计，所以对传递的数据量设计的非常的小，仅仅能扩大到音乐的频率范围。再大的数据量就会卡顿了。

看你耳机和手机主持的协议 如果你在户外行走运动过程中试试aptx或者不是ldac 顿死你户外也就cbc和aac相对稳定。所以为什么苹果只用aac的原因 我的森海tws 如果只用aac还是很稳定如果一用aptx。在户外真的一个字 惨 特别通话时候只能手机接听 如果用耳机 对方十句有八句要让你重复n遍 所以蓝牙目前技术还是看协议支持

这问题不对，目前蓝牙听不了无损音乐，只能接近无损，怎么都有损失的，这和传输速率没太大关系，主要是音频编码，要把音乐按各种编码转换后发送到耳机，然后耳机再解码播放音乐，跟mp3一样道理，经过多一道转换音质肯定损失。

因为声音被编码传输时被压缩了，无损变有损。

蓝牙还能传无损音乐，牛逼

LoRa

LoRa(长 距离)是由Semtech公司开发的一种技术，典型工作频率在美国是915MHz，在欧洲是868MHz，在亚洲是433MHz。LoRa的物理层 (PHY)使用了一种独特形式的带前向纠错(FEC)的调频啁啾扩频技术。这种扩频调制允许多个无线电设备使用相同的频段，只要每台设备采用不同的啁啾和 数据速率就可以了。其典型范围是2km至5km，最长距离可达15km，具体取决于所处的位置和天线特性。

LoRa芯片在整个产业链中处于基础核心地位，重要性不言而喻。值得注意的是，目前美国Semtech公司是LoRa芯片的核心供应商，掌握着LoRa底层技术的核心专利。而Semtech的客户主要有两种，一是获得Semtech LoRa芯片IP授权的半导体公司；二是直接采用Semtech芯片做SIP级芯片的厂商，包括微芯 科技 （Microchip）等。

Wi-Fi

Wi-Fi被广泛用于许多物联网应用案例，最常见的是作为从网关到连接互联网的路由器的链路。然而，它也被用于要求高速和中距离的主要无线链路。

大多数Wi-Fi版本工作在24GHz免许可频段，传输距离长达100米，具体取决于应用环境。流行的80211n速度可达300Mb/s，而更新的、工作在5GHz ISM频段的80211ac，速度甚至可以超过13Gb/s。

一 种被称为HaLow的适合物联网应用的新版Wi-Fi即将推出。这个版本的代号是80211ah，在美国使用902MHz至928MHz的免许可频段， 其它国家使用1GHz以下的类似频段。虽然大多数Wi-Fi设备在理想条件下最大只能达到100米的覆盖范围，但HaLow在使用合适天线的情况下可以远达1km。

80211ah 的调制技术是OFDM，它在1MHz信道中使用24个子载波，在更大带宽的信道中使用52个子载波。它可以是BPSK、QPSK或QAM，因此可以提供宽 范围的数据速率。在大多数情况下100kb/s到数Mb/s的速率足够用了——真正的目标是低功耗。Wi-Fi联盟透露，它将在2018年前完成 80211ah的测试和认证计划。

针对物联网应用的另外一种新的Wi-Fi标准是80211af。它旨在使用从54MHz到698MHz范围内的电视空白频段或未使用的电视频道。这些频道 很适合长距离和非视距传输。调制技术是采用BPSK、QPSK或QAM的OFDM。每个6MHz信道的最大数据速率大约为24Mb/s，不过在更低的 VHF电视频段有望实现更长的距离。
ZigBee

ZigBee，也称紫蜂，是一种低速短距离传输的无线网上协议，底层是采用IEEE 802154标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee是物联网的理想选择之一。

虽然ZigBee一般工作在24GHz ISM频段，但它也可以在902MHz到928MHz和868MHz频段中使用。在24GHz频段中数据速率是250kb/s。它可以用在点到点、星形和网格配置中，支持多达254个节点。与其它技术一样，安全性是通过AES-128加密来保证的。ZigBee的一个主要优势是有预先开发好的软件应用配 置文件供具体应用(包括物联网)使用。最终产品必须得到许可。

ZigBee技术所采用的自组织网是怎么回事？举一个简单的例子就可以说明这个问题，当一队伞兵空降后，每人持有一个ZigBee网络模块终端，降落到地面后，只要他们彼此间在网络模块的通信范围内，通过彼此自动寻找，很快就可以形成一个互联互通的ZigBee网络。而且，由于人员的移动，彼此间的联络还会发生变化。因而，模块还可以通过重新寻找通信对象，确定彼此间的联络，对原有网络进行刷新。这就是自组织网。

NB-IoT

窄带物联网（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。

NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

蓝牙50

蓝牙是一种无线传输技术，理论上能够在最远 100 米左右的设备之间进行短距离连线，但实际使用时大约只有 10 米。其最大特色在于能让轻易携带的移动通讯设备和电脑，在不借助电缆的情况下联网，并传输资料和讯息，目前普遍被应用在智能手机和智慧穿戴设备的连结以及智慧家庭、车用物联网等领域中。新到来的蓝牙 50 不仅可以向下相容旧版本产品，且能带来更高速、更远传输距离的优势。

蓝牙网关可以通过4G，WIFI，以太网等方式，实现对蓝牙终端设备的远程控制和数据采集；也可以通过RS232，RS485方式，实现对蓝牙终端的近距离数据采集或无线双向通讯。

蓝牙网关的技术发展到现在，已经不再是一个仅仅用于扫描蓝牙beacon设备的广播数据的数据中转设备了。

蓝牙扫描网关：主要用于扫描到iBeacon设备广播数据中的RSSI，MAC标识，做一些定位，资产管理等简单的应用，进而衍生出一些对心跳，计步，温度，湿度等广播数据采集的诸如健康体征监测，冷库温湿度监测等场景应用。优势在于能在实际场景中同时采集数百个蓝牙设备的广播数据，采集效率高，其局限性在于只支持单向传输，且采集数据的过程中有丢包的可能。

蓝牙连接网关：主要用于和蓝牙设备的远程双向通讯，实现采集蓝牙终端设备的同时，也能下发指令控制蓝牙设备，蓝牙网关不仅能同时连接多个设备，而且能同时连接多个不同类型的设备，这将有助于蓝牙物联网的发展迈向一个新的台阶，也为无数的大数据平台提供了数据来源，最典型的则是应用在医护场景，养老院场景，车位锁管理，储物柜管理等。

物联网应用主要有两种连接方式
一、蓝牙（BLE40)连接方式。优势：连接速度快。劣势：由于蓝牙协议过多，部分手机无法连接。
二、wifi连接模式。是在蓝牙基础上研发的。只要是智能手机都能连接，物联网设备也可以连接，你的物联网设备也可以发射WIFI信号出来。
我推荐wifi适用性更加广阔

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