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

　　眾所周知，智能家居最重要的也就是實(shí)現(xiàn)智能產(chǎn)品之間的互聯(lián)互通，如何實(shí)現(xiàn)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(zhí)行力？

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

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

　　實(shí)現(xiàn)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：總線技術(shù)、無(wú)線技術(shù)、電力載波技術(shù)。

　　總線技術(shù)就是將各部件連接到計(jì)算機(jī)處理器的一個(gè)元件，通過(guò)總線能使整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)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(nèi)部總線、系統(tǒng)總線和非系統(tǒng)總線等等。

　　無(wú)線技術(shù)也分不同種類，通常以產(chǎn)生無(wú)線信號(hào)的方式來(lái)區(qū)分，目前主要的方式有調(diào)頻無(wú)線技術(shù)、紅外無(wú)線技術(shù)和藍(lán)牙無(wú)線技術(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(tǒng)特有的通信方式，電力載波通訊是指利用現(xiàn)有電力線，通過(guò)載波方式將模擬或數(shù)字信號(hào)進(jìn)行高速傳輸?shù)募夹g(shù)。最大特點(diǎn)是不需要重新架設(shè)網(wǎng)絡(luò)，只要有電線，就能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。

　　一、總線技術(shù)在智能家居中應(yīng)用

　　總線技術(shù)應(yīng)用在智能家居方面在于，家庭總線系統(tǒng)。家庭總線是智能家居實(shí)現(xiàn)的重要基礎(chǔ)，是住宅內(nèi)部的神經(jīng)系統(tǒng)，其主要作用是連接家中的各種電子、電氣設(shè)備，負(fù)責(zé)將家庭內(nèi)的各種通信設(shè)備（包括安保、電話、家電、視聽(tīng)設(shè)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系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱HBS）概念，成立HBS研究會(huì)，制定了日本的HBS標(biāo)準(zhǔn)，后面又發(fā)展成為S-HBS系統(tǒng)，也即超級(jí)家庭總線。

　　二、無(wú)線技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用

　　就目前而言，無(wú)線智能家居根據(jù)所使用的技術(shù)不同，主要分為藍(lán)牙、Wi-Fi、Zwave和ZigBee四種，無(wú)線技術(shù)讓人們得以實(shí)現(xiàn)對(duì)家居的遠(yuǎn)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(shì)在于傳輸速率快，且產(chǎn)品成本低，生活中也最為普及，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，基于WiFi的智能家居組合最為省事，購(gòu)買設(shè)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，但也存在著自身的技術(shù)劣勢(shì)：其最大的問(wèn)題要屬安全性非常低，無(wú)線穩(wěn)定性弱;功耗大也是其弱點(diǎn)之一，將導(dǎo)致其在家居領(lǐng)域的應(yīng)用受限，例如智能門鎖、紅外轉(zhuǎn)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(duì)較低，目前WiFi網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際規(guī)模一般不超過(guò)16個(gè)設(shè)備，而實(shí)際家居環(huán)境中，僅開(kāi)關(guān)、照明、家電的數(shù)量就已遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(yīng)用

　　電力載波在國(guó)外智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)有幾十年，在智能家居進(jìn)入我國(guó)時(shí)，電力載波也是最先被引入的技術(shù)，然而傳統(tǒng)的電力線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(tǒng)窄帶調(diào)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(zhǎng)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(yīng)用。

　　隨著電力載波技術(shù)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)廠家已開(kāi)發(fā)出使用OFDM調(diào)制技術(shù)的載波通信系統(tǒng)，峰值通信速率可以達(dá)到400kbps，穩(wěn)定運(yùn)行通信速率也已經(jīng)達(dá)到100kbps，足以滿足現(xiàn)有智能家居應(yīng)用對(duì)速率的需求，也讓我們看到電力載波在智能家居領(lǐng)域應(yīng)用的廣闊前景。

　　產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)：多通信技術(shù)并存

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

　　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，有線技術(shù)需要穿墻布線，工期長(zhǎng)，不能升級(jí)換代，已經(jīng)不能滿足消費(fèi)者的個(gè)性化需求。無(wú)線技術(shù)則憑借免布線、移動(dòng)性強(qiáng)、低成本等優(yōu)勢(shì)成為市場(chǎng)新寵。

　　此外，自動(dòng)組網(wǎng)、設(shè)備拓展能力強(qiáng)也是其優(yōu)勢(shì)之一，而功耗較低、健康節(jié)能更是符合低碳生活的綠色家居概念的理念。并且，無(wú)線方式維護(hù)簡(jiǎn)單，可快速檢測(cè)出問(wèn)題所在，并及時(shí)修復(fù)。

　　在無(wú)線方式上，又分為藍(lán)牙、Wi-Fi和ZigBee等主要幾種技術(shù)，前兩者組網(wǎng)性能差，穩(wěn)定性薄弱，而ZigBee正憑借成本低、組網(wǎng)快、低復(fù)雜度等特點(diǎn)迅速成為新時(shí)代的主流無(wú)線通訊技術(shù)，主要適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。據(jù)悉，目前ZigBee聯(lián)盟正積極介入中國(guó)智能家居行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，將進(jìn)一步促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的推廣和發(fā)展。

　　總線型、無(wú)線通信和電力線載波通信三種技術(shù)線路無(wú)法相互替代，有線、無(wú)線、電力線多種通信技術(shù)并存是未來(lái)的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)。就智能家庭領(lǐng)域而言，無(wú)線通信技術(shù)有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)智能家庭的發(fā)展趨勢(shì)也驗(yàn)證了這點(diǎn)，無(wú)線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(guó)家之一，它較早地提出了家庭總線系統(tǒng)HBS的概念，制定了日本的HBS標(biāo)準(zhǔn)。為適應(yīng)大型居住社區(qū)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(jí)家庭總線（SuperHomeBusSystem，簡(jiǎn)稱S-HBS），它適用于更大的范圍，因?yàn)橐粋€(gè)S-HBS系統(tǒng)可掛接數(shù)千個(gè)家庭內(nèi)部網(wǎng)。