和總線制智能家居系統相比,無線的好處是即插即用、免布線等。但主流的Wi-Fi、ZigBee、藍牙在家庭的環境中都有各自的短板。網上有很多關于技術的介紹,我就不詳細分析技術了,從應用上來聊聊。Wi-Fi是基于IEEE802.11的通信協議,被廣泛使用在智能單品及智能家電中。原因是配網簡單,用戶熟悉度高,不需要額外的網關,可以和存量路由器直接通信。但Wi-Fi的問題是信道本身已經擁擠、接入數量多容易掉線,路由器能支持同時連接的設備數有限。BLE(低功耗藍牙技術)有低功耗、快速與手機連接的特性,但早期都是以點對點產品為主。基于低功耗特性,藍牙智能產品集中在可穿戴設備、健康監護設備等產品中。從藍牙4.1協議開始,藍牙 mesh產品具備了ZigBee才有的自組網特征,但藍牙mesh還處在技術積累期,尤其是要解決為了組網而功耗增加的問題。以上兩種協議在蘋果的HomeKit中有完整定義,其他無線產品則需要通過“bridge”來接入。
智能手機都標配這兩種技術,用戶都非常熟悉這些產品的配對、聯網,這也是大量的智能硬件使用Wi-Fi和BLE的原因。Zigbee是基于IEEE802.15.4的通信協議,它的特點是低功耗、自組網、節點數多。但手機中沒有ZigBee模塊,需要額外的網關接入ip網絡。ZigBee mesh網絡復雜、用戶DIY的可能性小,可能更適用于工業物聯網。早期的ZigBee智能家居產品有很多私有協議,使得產品互通困難。ZHA和ZLL做了不少互通嘗試,ZigBee3.0也風風火火,都想解決iot時代互通問題。Zwave還比較小眾,我們在這里就不討論了。請注意以上三種技術都是基于2.4GHz頻段的,在無線設備爆發的時代,這個信道變得越來越擁擠,相互之間干擾問題也會更嚴重。在無線產品中,頻率越高則距離越短,穿墻性越差,這也是subGHz頻段越來越被重視的原因。早期的小無線產品集中在315MHz和433MHz頻段,但由于頻段寶貴,所以帶寬很窄,因此一些成熟的通訊算法無法實現。這些早期產品給人的印象就是不穩定,抗干擾性差。隨著通訊技術的發展,使用subGHz的低功耗廣域網(LP-WAN)發展迅速,目前主要集中在LoRa和NB-iot兩個技術標準上。利用數字擴頻、糾錯碼、雙工通訊、MAC層控制等技術使得LP-WAN既保留了低功耗、遠距離、穿墻好等優點,又解決了抗干擾的問題,在iot領域有后來居上的優勢。
智能手機都標配這兩種技術,用戶都非常熟悉這些產品的配對、聯網,這也是大量的智能硬件使用Wi-Fi和BLE的原因。Zigbee是基于IEEE802.15.4的通信協議,它的特點是低功耗、自組網、節點數多。但手機中沒有ZigBee模塊,需要額外的網關接入ip網絡。ZigBee mesh網絡復雜、用戶DIY的可能性小,可能更適用于工業物聯網。早期的ZigBee智能家居產品有很多私有協議,使得產品互通困難。ZHA和ZLL做了不少互通嘗試,ZigBee3.0也風風火火,都想解決iot時代互通問題。Zwave還比較小眾,我們在這里就不討論了。請注意以上三種技術都是基于2.4GHz頻段的,在無線設備爆發的時代,這個信道變得越來越擁擠,相互之間干擾問題也會更嚴重。在無線產品中,頻率越高則距離越短,穿墻性越差,這也是subGHz頻段越來越被重視的原因。早期的小無線產品集中在315MHz和433MHz頻段,但由于頻段寶貴,所以帶寬很窄,因此一些成熟的通訊算法無法實現。這些早期產品給人的印象就是不穩定,抗干擾性差。隨著通訊技術的發展,使用subGHz的低功耗廣域網(LP-WAN)發展迅速,目前主要集中在LoRa和NB-iot兩個技術標準上。利用數字擴頻、糾錯碼、雙工通訊、MAC層控制等技術使得LP-WAN既保留了低功耗、遠距離、穿墻好等優點,又解決了抗干擾的問題,在iot領域有后來居上的優勢。