淺析Zigbee技術(shù)在智能家居應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)

目前看可視對(duì)講和智能家居已經(jīng)朝著全數(shù)字化、智能型方向發(fā)展。隨著電腦芯片技術(shù)的革新和價(jià)格的大幅度降低，今后基于電腦平臺(tái)的產(chǎn)品是一定會(huì)成為所有產(chǎn)品的思路。但是可視對(duì)講/智能家居系統(tǒng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化之路漫漫，由于全數(shù)字化可視對(duì)講和智能家居產(chǎn)品在施工中最大的問(wèn)題是對(duì)于小區(qū)寬帶的要求很高，也帶來(lái)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)瓶頸、病毒沖擊、網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴等一系列的問(wèn)題，同時(shí)也造成設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性的要求極高，可想而知，如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題，面臨的將是所有系統(tǒng)的癱瘓問(wèn)題，因此網(wǎng)絡(luò)的可靠性對(duì)于該系統(tǒng)的來(lái)說(shuō)是最關(guān)鍵的，反而全數(shù)字化可視對(duì)講和智能家居產(chǎn)品的可靠性退而次之了。因此鑒于以上考慮，廠家應(yīng)就如何解決依附于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下，提高可視對(duì)講和家居智能控制系統(tǒng)產(chǎn)品可靠性和避免網(wǎng)絡(luò)沖擊，網(wǎng)絡(luò)安全漏洞和規(guī)范遠(yuǎn)程控制及外界攻擊所帶來(lái)的自身系統(tǒng)的癱瘓問(wèn)題就成為了目前最現(xiàn)實(shí)和最難解決的技術(shù)瓶頸了。

ZigBee技術(shù)最佳應(yīng)用范圍是無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中，例如水文監(jiān)測(cè)，污染監(jiān)測(cè)等場(chǎng)景中。這些應(yīng)用場(chǎng)景往往需要多個(gè)節(jié)電自組網(wǎng)，相互之間傳輸數(shù)據(jù)，便于維護(hù)和擴(kuò)容。今年來(lái)，國(guó)內(nèi)外也有很多廠家把Zigbee技術(shù)應(yīng)用在智能家居的場(chǎng)景中，下面，我們就看看Zigbee技術(shù)在智能家居中，到底有哪些優(yōu)缺點(diǎn)呢?

ZIGBEE技術(shù)簡(jiǎn)介

Zigbee是基于IEEE802.15.4的通信協(xié)議，IEEE802.15.4處理低級(jí)MAC層和物理層協(xié)議，而Zigbee協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)層和API進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。Zigbee完全協(xié)議用于一次可直接連接到一個(gè)設(shè)備的基本節(jié)點(diǎn)的4K字節(jié)或者作為Hub或路由器的協(xié)調(diào)器的32K字節(jié)。每個(gè)協(xié)調(diào)器可連接多達(dá)255個(gè)節(jié)點(diǎn)，而幾個(gè)協(xié)調(diào)器則可形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)路由傳輸?shù)臄?shù)目則沒(méi)有限制。

Zigbee是一種新興的近程(10米~100米)、低速率(250Kbps標(biāo)稱速率)、低功耗的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要用于近距離無(wú)線連接。具有低復(fù)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(yīng)用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制等領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)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)線通訊技術(shù)。

ZIGBEE在智能家居中的優(yōu)點(diǎn)

Zigbee技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用，具有以下優(yōu)點(diǎn)。

抗干擾力強(qiáng)：Zigbee收發(fā)模塊使用的是2.4G直序擴(kuò)頻技術(shù)，比起一般FSK，ASK和跳頻的數(shù)傳電臺(tái)來(lái)，具有更好的抗干擾能力。

保密性好：ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能，加密算法采用通用的AES-128，長(zhǎng)達(dá)128位的密碼給ZIGBEE信號(hào)傳輸?shù)谋Ｃ苄蕴峁┝吮Ｕ稀?/p>

傳輸速度快：ZIGBEE傳輸數(shù)據(jù)多采用短幀傳送，因此，傳輸速度快，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。

可擴(kuò)展性強(qiáng)：ZIGBEE組網(wǎng)容易，自恢復(fù)能力強(qiáng)，因此，便于在智能家居中進(jìn)行擴(kuò)展，增加新設(shè)備。

看起來(lái)很美的優(yōu)點(diǎn)

但是，我們必須認(rèn)識(shí)到，ZIGBEE的很多功能落實(shí)在智能家居的應(yīng)用場(chǎng)景中之后，就變成了看起來(lái)很美的優(yōu)點(diǎn)：

成本真的很低么?

目前ZIGBEE芯片出貨量比較大的TI公司的CC2430，CC2530以及Freescale的MC1319X,MC1322X系列，其成本均在2~3美金左右，再考慮到其他外圍器件和相關(guān)2.4G射頻器件，BOM成本難以低于10美金，針對(duì)智能家居這種成本敏感而有需要大量節(jié)點(diǎn)的家用設(shè)備，其成本頗為尷尬。

通信真的穩(wěn)定么?

目前國(guó)內(nèi)Zigbee技術(shù)主要采用ISM頻段中的2.5G頻率，其衍射能力弱，穿墻能力弱。家居環(huán)境中，即使是一扇門，一扇窗，一堵非承重墻，也會(huì)讓信號(hào)大打折扣。

當(dāng)然，有些廠家會(huì)使用射頻功放，對(duì)2.5G信號(hào)進(jìn)行放大，但是這樣會(huì)造成額外的輻射污染，同時(shí)也和ZIGBEE低功耗，節(jié)能的初衷背道而馳。

組網(wǎng)真的有用么?

Zigbee技術(shù)的主要特點(diǎn)是支持自組網(wǎng)能力強(qiáng)，自恢復(fù)能力強(qiáng)，因此，對(duì)于井下定位，停車場(chǎng)車位定位，室外溫濕度采集，污染采集等應(yīng)用非常具有吸引力。然而，對(duì)于智能家居的應(yīng)用場(chǎng)景中，開(kāi)關(guān)，插座，窗簾的位置一旦固定，一直不變，自組網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)也就不復(fù)存在，但是自組網(wǎng)所耗費(fèi)的時(shí)間和資源缺卻依舊高企。

網(wǎng)絡(luò)容量大

ZIGBEE雖然支持多達(dá)65000個(gè)節(jié)點(diǎn)，但是在家居場(chǎng)合，又需要多少個(gè)節(jié)點(diǎn)呢?一個(gè)別墅，所有的開(kāi)關(guān)插座窗簾控制加起來(lái)，也不會(huì)超過(guò)100個(gè)，如果數(shù)量更多，也將超出用戶能夠使用的極限。因此，龐大的網(wǎng)絡(luò)容量未必對(duì)智能家居應(yīng)用帶來(lái)價(jià)值。

綜上所述，ZIGBEE技術(shù)在智能家居中，固然有著加密高，安全性好的優(yōu)點(diǎn)。然而，我們不得不認(rèn)識(shí)到，成本高，傳輸距離近，自組網(wǎng)和巨大的網(wǎng)絡(luò)容量成了擺設(shè)，也制約著ZIGBEE技術(shù)在智能家居產(chǎn)品中的應(yīng)用和推廣。靈活運(yùn)用ZIGBEE技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，并且克服其缺點(diǎn)，才能夠更好的提供高性價(jià)比，高可靠性的智能家居產(chǎn)品，引爆智能家居市場(chǎng)!