智能家居無(wú)線通訊方案

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步和普及，智能家居系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)逐步變得容易。智能家居能極大的提高人們的生活質(zhì)量，得益于家居系統(tǒng)的完善，而又如何確保單品完美接入您的智能系統(tǒng)嗎?

　　近年來(lái)，智能家居在中國(guó)掀起了一股不小的熱浪，智能家居經(jīng)過(guò)多年的洗禮，在我國(guó)已經(jīng)走過(guò)了概念普及階段，但是由于發(fā)展緩慢的問(wèn)題，智能家居行業(yè)并沒(méi)有得到普及，85%的消費(fèi)者表示只是聽(tīng)說(shuō)過(guò)智能家居，但是尚不知道智能家居到底包括哪些設(shè)備，要具備什么樣的功能。

　　圖 1 智能家居控制系統(tǒng)

　　其實(shí)這也是我國(guó)智能家居行業(yè)的定位尷尬，自從行業(yè)引進(jìn)以來(lái)，尚沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)表明智能家居要達(dá)到怎樣的需求，能夠?yàn)橄M(fèi)者提供怎樣的服務(wù)。不同廠家有不同的定位，一些照明企業(yè)、電器企業(yè)甚至一些窗簾企業(yè)都介入智能家居市場(chǎng)。相關(guān)產(chǎn)品可謂五花八門，產(chǎn)品的穩(wěn)定性有所欠缺。

　　圖 2 缺少標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致產(chǎn)品性能良莠不齊

　　Wi-Fi、ZigBee、藍(lán)牙等多種無(wú)線通信方式各有優(yōu)劣，廠商各自聯(lián)盟，統(tǒng)一行業(yè)通信標(biāo)準(zhǔn)才是智能家居行業(yè)亟需解決的問(wèn)題，只有這樣才能讓眾多用戶享受到智能家居帶來(lái)的方便、智能生活。

　　圖 3 Wi-Fi、ZigBee、Bluetooth適用場(chǎng)景與特點(diǎn)

　1.Wi-Fi方案：

　　Wi-Fi技術(shù)是目前無(wú)線傳輸速度較快的技術(shù)，產(chǎn)品成本也較低，在目前的生活中較為普及，最方便的是只需要購(gòu)買模塊連上Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)就能使用。所以目前基于Wi-Fi技術(shù)的智能家居產(chǎn)品占的市場(chǎng)份額最大。

　　圖 4 ZLG致遠(yuǎn)電子Wi-Fi模塊

　　如圖 4為ZLG致遠(yuǎn)電子推出的一款低功耗、高性能的Wi-Fi模塊，產(chǎn)品采用博通(Broadcom)無(wú)線方案設(shè)計(jì)。

　　圖 5 WM6201串口透?jìng)?/p>

　　模塊內(nèi)置一顆Cortex-M4內(nèi)核的處理器，主頻高達(dá)100MHz，無(wú)線遵循IEEE 802.11b/g/n協(xié)議，支持UART串口透明傳輸，用戶無(wú)需了解復(fù)雜的TCP/UDP及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，即可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的快速聯(lián)網(wǎng)。

　　2.ZigBee方案

　　傳感器 (Sensor) 在物聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)系統(tǒng) (Eco System) 中扮演著很重要的角色，在智能家庭的運(yùn)用場(chǎng)景中更顯得重要，例如燈光控制，窗簾控制，溫度控制，煙霧偵測(cè)，甚至安防系統(tǒng)都需要透過(guò)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也得到了快速的革新與進(jìn)步，ZigBee就是其中之一。ZigBee是一種中距離低速傳輸?shù)臒o(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。它的優(yōu)勢(shì)在于低耗電、低成本、支持大量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?(點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、星型網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò))。

　　圖 6 ZigBee點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、星型、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　從2001年ZigBee問(wèn)世到現(xiàn)在歷經(jīng)了十多年來(lái)的改革，ZigBee3.0統(tǒng)一了各個(gè)不同應(yīng)用規(guī)格 (Profile) 之間的標(biāo)準(zhǔn)，讓各個(gè)運(yùn)行在不同應(yīng)用的ZigBee裝置能夠互連互通，為整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)打通了鏈接管道，大大增進(jìn)了整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)與智能家庭運(yùn)用的發(fā)展進(jìn)程。

　　華為在2016年8月29號(hào)申請(qǐng)加入ZigBee聯(lián)盟，成為“促進(jìn)者”成員并獲得一個(gè)董事會(huì)席位。華為成為ZigBee聯(lián)盟董事會(huì)成員，無(wú)疑進(jìn)一步彰顯了ZigBee在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域不斷增長(zhǎng)的影響力和價(jià)值。

　　ZLG致遠(yuǎn)結(jié)合多年的市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和該行業(yè)用戶的實(shí)際需求，將用戶80%的實(shí)際應(yīng)用需求，90%的協(xié)議研發(fā)耗時(shí)，推出了一系列基于NXP JN516X無(wú)線微控制器開(kāi)發(fā)的低功耗、高性價(jià)比的ZigBee模塊。

　　其最大的特點(diǎn)是實(shí)用性極強(qiáng)、傳輸效率高、性能可靠穩(wěn)定、二次開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、工程布網(wǎng)靈活。

　　3.Bluetooth方案

　　藍(lán)牙技術(shù)(Bluetooth) 應(yīng)該是在智能家庭運(yùn)用場(chǎng)景里僅次于Wi-Fi和ZigBee的另一個(gè)關(guān)鍵無(wú)線傳輸技術(shù)，它通常被用于不同設(shè)備之間的短距離無(wú)線通信，如同Wi-Fi，藍(lán)牙技術(shù)經(jīng)過(guò)了近二十年的演進(jìn)，從BT1.0、BT2.0、BT3.0、BT4.0到最新的BT5.0，其中藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟 (SIG) 在藍(lán)牙4.0的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中已提出了“低功耗藍(lán)牙”(BLE, Bluetooth Low Energy)的運(yùn)作模式，藍(lán)牙技術(shù)連盟更進(jìn)一步地在2013年底推出了藍(lán)牙4.1的技術(shù)規(guī)范，其主要目的是為了讓Bluetooth Smart 技術(shù)最終成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心動(dòng)力。

　　ZLG9021系列藍(lán)牙模塊是ZLG致遠(yuǎn)電子推出的一款低成本、低功耗和小尺寸的BLE模塊，符合藍(lán)牙4.0標(biāo)準(zhǔn)。

　　模塊內(nèi)置完整的無(wú)線協(xié)議棧，支持串口透明傳輸模式，用戶無(wú)需進(jìn)行繁瑣的射頻硬件設(shè)計(jì)或無(wú)線協(xié)議的開(kāi)發(fā)即可快速使用，大幅減少研發(fā)投入，縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期。

　　物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與協(xié)議也許需要一個(gè)漫長(zhǎng)的整改完善的過(guò)程，當(dāng)然，新的技術(shù)還在不停的開(kāi)發(fā)，可以預(yù)見(jiàn)的是每個(gè)規(guī)格之間的兼容性會(huì)愈來(lái)愈好。

　　并且通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)商的努力之下，同時(shí)支持多種傳輸技術(shù)與多種規(guī)范的產(chǎn)品會(huì)變成主流，在某個(gè)單一無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)與規(guī)范統(tǒng)一整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)之前，能兼容于多種傳輸技術(shù)與規(guī)范的產(chǎn)品才能因應(yīng)市場(chǎng)的變化并不被制定的框架所局限。

　　未來(lái)會(huì)不會(huì)有一個(gè)規(guī)格一統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)的天下?目前沒(méi)有人可以提供一個(gè)明確的答案。

　　但是多樣性且充滿創(chuàng)意的產(chǎn)品與應(yīng)用能讓萬(wàn)物更自由的互連互通并為人類的生活帶來(lái)更多的便利，是所有科學(xué)家、軟硬件設(shè)備開(kāi)發(fā)商、規(guī)格制訂者與解決方案提供者未來(lái)一起努力奮斗的目標(biāo)。