智慧家居产业最流行的无线技术,WiFi与 ZigBee有何优缺点

智慧家居产业最流行的无线技术,WiFi与 ZigBee有何优缺点,第1张

目前,在全球范围内,“无线取代有线”已经成为不可逆转的趋势,在家庭物联网领域这种趋向更加明显。可以说,家庭自动化也就是通常所说的“智慧家居”已经 成了先进无线技术的竞技场,不同企业采用了不同的技术解决方案,使用效果也千差万别。对于当前智慧家居产业最流行的无线技术,WiFi与 ZigBee有何优缺点?

一 先来谈一下WiFi,这种无线技术的优势是技术研发门槛低,产品成本低。由于技术开发难度小,很多初创企业均以WiFi为基础开发智慧家居产品,但 其缺点也非常明显。首先,WiFi最大的问题是安全性非常低,产品的无线稳定性也比较差,用户体验度不好。很难想像,假如你的邻居可以轻松 获知你家所有讯息,可以知道你家是否有人、是否睡觉甚至连你正在看什么影片他都瞭如指掌,你又如何能够安然入睡?其次,WiFi的功耗高也是其很大的弱点,这也导致其在智慧家居领域的应用有限。

(1)由于其功耗较高,WiFi将不能用在诸如智慧门锁、红外转发控制 器、各种感应器等产品内,而智慧门锁是智慧家庭不可或缺的产品之一。而温湿度感应器、光照感应器、烟雾探测器等各类感应器也是智慧家居系统必不可少的部 分。

(2)WiFi组网能力低,扩展空间受限制。目前,WiFi网络的实际规模一般不超过16个设备,而普通家庭内开关、电灯、家电的数量已经远远超过16个了,显然基于WiFi技术的智慧家居系统可以连接的设备数量非常有限,未来发展空间受限。

相对于WiFi技术,ZigBee技术的优势却非常明显。ZigBee技术在工业领域内积累了非常多的宝贵经验,众所周知,工业领域的要求通常要远 高于民用领域,而ZigBee技术正是诞生在应用环境复杂的工业场所并得到了全球各地市场长时间的检验。这里谈一下ZigBee技术的几大优势:

(1)安全性高。ZigBee技术的安全性源于其系统性的设计,至今为止,ZigBee技术在全球还没有发生一起破解先例,而WiFi、蓝牙、Z-Wave等无线技术的安全事故却频发。由此可见,其在近距离无线通信领域内的安全地位。

(2)功耗低。ZigBee技术采用了极低功耗设计,理论上一节电池可以使用10年以上,实际应用中一节电池可以使用2年左右,这种低功耗技术让其在智慧家居领域应用广泛,包括在智慧门锁、红外转发器、温湿度等各类感应器的应用中游刃有余。

(3)组网能力强。理论上,一个ZigBee闸道器可以连接65000多个设备,目前在实际应用中已经可以组成超过100种设备的稳定网络,这样的网络规模已经远超WiFi、Z-Wave、蓝牙等技术,在可预见的将来也足以满足智慧家庭的需求。

当然,ZigBee的缺点也很明显,主要是产品开发难度大,开发周期长,产品成本高,一般的初创企业很难承受开发风险,这也是ZigBee技术目前在全球也只有少数几家企业掌握的重要原因。

目前,更多的专家认为WiFi做一些类似智慧单品这样的演示产品还可以,但做家庭长期使用的安全、可靠的产品,显然不是WiFi能够支撑的。长期看,ZigBee技术将更具优势和应用前景。

物联网传感器在布局的时候,会产生规模巨大、短距离传输需求高的现象,而且是必须解决的问题。如果采用移动网络(GPRS/cdma)会产生大量运营费用。
而Zigbee就是解决这个问题短距离传输传感器数据的一个技术。
但是,经过我几年来的实际工程案例来看,Zigbee通讯业也有其不可忽视的问题,如稳定性差、距离太短、容易被干扰等。后来,我们是采用了自主研发的通讯技术,才得以解决上述问题。这是后话了。

不少物联网装置都同时加入多种规范,例如同时支援亚马逊Alexa、GoogleHome、苹果HomeKit连接规范,但若是与其中一种连接规范绑定,就无法被其他连接规范装置使用,对于一般连网家庭可能同时使用不同品牌装置情况,实际上还是会面临部分装置无法串接互连的尴尬情况。

苹果、亚马逊、Google在内业者稍早宣布与ZigBee联盟(ZigBeeAlliance)共同宣布,将提出名为「ProjectConnectedHomeoverIP」的技术规格,借此让不同物联网连接规范能彼此互通。

由于目前多数物联网装置均以不同规范运作,同时多半无法彼此连接互通,在部分情况甚至必须透过其他方式桥接才能达成彼此互连效果。

为了改善此类问题,不少物联网装置必须同时加入多种规范,例如昕诺飞(Signify)推出的PhilipsHue系列灯具,本身就同时支援亚马逊Alexa、GoogleHome、苹果HomeKit连接规范,但若是与其中一种连接规范绑定,就无法被其他连接规范装置使用,对于一般连网家庭可能同时使用不同品牌装置情况,实际上还是会面临部分装置无法串接互连的尴尬情况。

因此,除了LINEThings透过Beacon及蓝牙方式,让连网装置能以JavaScript标准网页技术彼此连接,此次由ZigBee联盟主导,并且由旗下会员如IKEA、Legrand、恩智浦、Reso、三星旗下SmartThings、施耐德电机、昕诺飞、SiliconLabs、Somfy,以及中国南京物联加入的「ProjectConnectedHomeoverIP」技术规格,则是以网路IP技术为基础,让所有连网装置能彼此安全互连。

而在苹果、亚马逊与Google大型物联网应用业者也加入推动「ProjectConnectedHomeoverIP」技术规格,预期将可让多数物联网装置能够彼此串接,而预期未来也可能吸引诸如小米在内同样推行大量物联网装置的业者加入。

「ProjectConnectedHomeoverIP」技术规格初期将会聚焦在诸如烟雾侦测设备,以及针对居家安全监控设备,预计在2020年下半年以开源形式对外公开使用,并且呼吁更多物联网装置业者加入支持。

百度百科上对于ZigBee的介绍是这样的:

ZigBee是基于IEEE802154标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定,ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议)来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。

zigbee技术和wifi、蓝牙可以有个对比。注重低功耗、短距离、低速率。应用现在不广泛,主要在工业物联网和智能家具这两大块。

蓝牙现在最多只能1对8,不能自由组网。而且芯片还贵,不能穿墙。不能群控,工业用不行。单对单的工业用来干什么?wifi成本的问题,加上功耗大。

zigbee工业用很方便,就是现在开发配套的少,因为出的时间晚。现在和蓝牙、wifi在“斗狠”,因后两者在手机上的普及,使得zigbee发展略微“艰苦”。最新的蓝牙标准也实现了超底功耗,wifi也在努力,这让zigbee面临严重的压力。还好,zigbee是开源的,可以自己修改协议,这点算是优势吧。我老师说,物联网中,zigbee不是最好的选择,最好的当然是蓝牙和wifi(这就是市场占有率的优势!),可是在资源有限的情况下,zigbee是最好的选择。

ZigBee网络一般由协调器、路由器、终端三部分组成。
ZigBee是一个自组的、无线的、局域网。它同时是一个物联网,整个ZigBee网络的中心是协调器,它负责将数据传输收集起来;终端是传感器,用于感知物联网的各种数据(例如温度数据、湿度数据、水质数据等等);如果终端和协调器之间距离或者需要多点联系,就需要路由器进入串联。
需要特别提出的,终端和协调器在硬件上是一致的,协调器相当于被选出来的一个“将”,进行“号召”,“自行”组网。
总之,ZigBee是物联网组网中的一部分,重点解决终端感知传递数据到协调器这里,最终由协调器通过无线传输数据到云端。

最主要的原因是:低功耗,能组网,低成本,免费频段,有专门针对智能家居的协议,这些都是ZigBee应用与智能家居的最佳选择。
你可以了解下ZigBee 协议的优缺点:
优点:ZigBee是短距离低功耗的无线通信技术,是目前除Wi-Fi以外的智能家居无线技术的首选。也可以说是与Wi-Fi技术相辅相成的,解决Wi-Fi的缺点,同样能够与Wi-Fi连接在一起。比如SZ05-ADV ZigBee模块与SZ12-LPW Wi-Fi模块都可以通过ZigBee & Wi-Fi网关来实现跨网间的数据交互,回到问题本身,小米智能家庭套装本身使用的是ZigBee技术,结合小米路由器,可以做到网关功能交互。
缺点:整个网络间需要一个复杂交互的智能网关存在,已方便处理ZigBee与Wi-Fi之间的交互,ZigBee可扩展性较好,但是在穿墙方面有一定的劣势,当然,如果家庭的节点够多,可以通过中继的方式解决穿墙问题。

三种之中,zigbee最适合。对比多种参数和实际 *** 作、运用得出。WiFi的高功耗和高辐射,人们使用顾虑很多,不会是智能家居采用的无线通信技术。目前市面上销售的wifi智能设备,多半是智能单品,一个设备配一个App,这个显然是不具备可持续发展的,开发成本低、价格也行,大家都可以买来尝试。但智能家居是一个系统的协调工作,智能单品不能说是智能家居。至于z-wave,目前还没有国际标准,市面有基于z-wave 的智能家居,但是它的可挂载设备远逊于zigbee(这点wifi就更没有优势了,可挂载20几个,再多网络就崩溃了),具体优劣可以查查资料。综合起来,技术各有特点,各适合不同的方面,但对于智能家居一个系统来说,zigbee最适合(其拥有低功耗、低速率、安全稳定、抗干扰、自组网、易安装、低辐射等特点)。
#婺源智能家居体验中心#

物联网其实最简单的解释就是通过电子识别等技术,将物的数据信息转化到网络上,实现追踪、定位等目的。再简单点说,将物通过类似二维码转化成网络信息,有一个身份,也就是互联网多数使用人身份,物联网就是让物也出现一个身份罢了。至于ZigBee是短距离无线通信技术。


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