智能家居中四種技術(shù)的生存較量

放眼全球，“無線取代有線”已是大勢所趨，如今人們只需置身于WiFi環(huán)境，或者打開設(shè)備的藍(lán)牙功能，彼此間就能輕松的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。談及無線技術(shù)，多數(shù)人最先想到的可能會(huì)是WiFi、藍(lán)牙，但實(shí)際上，目前在智能家居行業(yè)中，較為主流的無線技術(shù)一共有四種：WiFi、藍(lán)牙、Zwave和ZigBee。那這四種技術(shù)，誰能在競爭的海洋里自由發(fā)展呢?

放眼全球，“無線取代有線”已是大勢所趨，如今人們只需置身于WiFi環(huán)境，或者打開設(shè)備的藍(lán)牙功能，彼此間就能輕松的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。另一方面，無線技術(shù)的不斷發(fā)展，也為家庭物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域帶來了全新的發(fā)展機(jī)遇，而家庭自動(dòng)化(智能家居)更是成為了先進(jìn)無線技術(shù)的競技場。談及無線技術(shù)，多數(shù)人最先想到的可能會(huì)是WiFi、藍(lán)牙，但實(shí)際上，目前在智能家居行業(yè)中，較為主流的無線技術(shù)一共有四種：WiFi、藍(lán)牙、Zwave和ZigBee。

其實(shí)，智能化家居這個(gè)概念早在十幾年前就出現(xiàn)了，1998年比爾蓋茨就為自己建造過一座智能化的豪宅。早期的智能家居是有線的，這在很大程度上，限制了其的自身發(fā)展：首先是布線問題，需要開墻破洞，使得多數(shù)已裝修好的房子不愿加入進(jìn)來;其次，將線布好埋于墻體內(nèi)，檢修維護(hù)非常不便，一旦出現(xiàn)問題，意味著要再次開墻破洞;最后，就是造價(jià)不菲，以至于早期的智能家居只適合高端人群，而非平民消費(fèi)品。

圖1 智能家居

無線解決方案為家居自動(dòng)化帶來了曙光，剪掉了這些繁瑣的線，就減去了很多麻煩。就目前而言，無線智能家居根據(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說起。

WiFi技術(shù)

基于WiFi技術(shù)的智能家居產(chǎn)品最為常見，其優(yōu)勢在于傳輸速率快，且產(chǎn)品成本低，生活中也最為普及，對(duì)用戶來說，基于WiFi的智能家居組合最為省事，購買設(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：其最大的問題要屬安全性非常低，無線穩(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16個(gè)設(shè)備，而實(shí)際家居環(huán)境中，僅開關(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。

圖2 wifi

相較于普及較廣的WiFi技術(shù)，下面要說的ZigBee技術(shù)，其研發(fā)和應(yīng)用的門檻相對(duì)要高，并不是隨便什么人都能駕馭，像施耐德、西門子、索尼、通用電氣、松下等一些全球500強(qiáng)企業(yè)，都已加入到ZigBee的陣營當(dāng)中，而華為、物聯(lián)傳感等國內(nèi)企業(yè)也在ZigBee陣營之中。

Zigbee技術(shù)

首先，ZigBee技術(shù)的安全性很高，至今全球尚未出現(xiàn)一起破解先例。其安全性源于其系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)：采用AES加密(高級(jí)加密系統(tǒng))，嚴(yán)密程度相當(dāng)于銀行卡加密技術(shù)的12倍;其次，Zigbee采用蜂巢結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，每個(gè)設(shè)備均能通過多個(gè)方向與網(wǎng)關(guān)通信，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性高;另外，其網(wǎng)絡(luò)容量理論節(jié)點(diǎn)為65300個(gè)，足夠滿足家庭網(wǎng)絡(luò)覆蓋需求，即便是智能小區(qū)、智能樓宇等仍能全面覆蓋;最后，Zigbee具備雙向通訊的能力，不僅能發(fā)送命令到設(shè)備，同時(shí)設(shè)備也會(huì)把執(zhí)行狀態(tài)反饋回來，這對(duì)終端使用體驗(yàn)至關(guān)重要，尤其是安防設(shè)備，倘若你點(diǎn)擊了關(guān)門，卻不知道門是否真的已經(jīng)鎖上，將會(huì)帶來多大的安全隱患;此外，Zigbee采用了極低功耗設(shè)計(jì)，可以全電池供電，理論上一節(jié)電池能使用10年以上，節(jié)能環(huán)保。

圖3 Zigbee

Zwave技術(shù)

Zwave的數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6kbps，信號(hào)的有效覆蓋在室內(nèi)30米(室外大于100米)，適于窄帶寬應(yīng)用場合，且具備一定的安全性和穩(wěn)定性，不過目前只應(yīng)用于家庭自動(dòng)化方面。究其缺點(diǎn)主要三：一是節(jié)點(diǎn)較少，理論值為256個(gè)，實(shí)際值可能只有150個(gè)左右，算是其能容納設(shè)備數(shù)量的上限，實(shí)際上很多廠商能做到容納20、30個(gè)設(shè)備就不錯(cuò)了;二是樹狀組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，一旦樹枝上端斷掉，下端的所有設(shè)備將無法與網(wǎng)關(guān)通信;三是沒有加密方式，安全性差，易受到攻擊。(Zwave所用頻段在我國是非民用的，國內(nèi)并不常見Zwave智能家居，更多的還是應(yīng)用在國外。)

圖4 Zwave

藍(lán)牙技術(shù)

大家對(duì)藍(lán)牙技術(shù)的熟知，恐怕要屬手機(jī)上的藍(lán)牙功能了。其功耗以及成本都介于WiFi與Zigbee兩者之間，但傳輸距離最短，屬于一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、短距離的通訊方式，因在移動(dòng)設(shè)備或較短距離間傳輸，故藍(lán)牙產(chǎn)品會(huì)提供一些較為私人化的使用體驗(yàn)，例如藍(lán)牙耳機(jī)、藍(lán)牙音箱、智能秤等，由于其傳輸距離較短，所以并不適合組建龐大的家庭網(wǎng)絡(luò)。

圖5 藍(lán)牙