無線通訊在智能家居的應用分為兩個階段。第一階段是采用315/433M射頻通訊技術,這種方式一開始是采用主機到設備端單向、點對點的通訊方式,整個網(wǎng)絡一般為星型結構,后期也有廠家嘗試自己定義通訊協(xié)議,實現(xiàn)雙向通訊,甚至網(wǎng)狀的網(wǎng)絡結構。但是由于技術難度的原因,其穩(wěn)定性、抗干擾能力及組網(wǎng)能力等都會出現(xiàn)不同程度的問題。
第二階段是采用ZigBee無線通信協(xié)議。近幾年,全球頂尖IT業(yè)者組成了Zigbee聯(lián)盟,并推出用于無線通訊的ZigBee協(xié)議。ZigBee技術實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無線、雙向傳輸,并解決了射頻傳輸穩(wěn)定性較差、抗干擾能力不強的問題。另外,它能使設備自動組成網(wǎng)狀網(wǎng)絡,每個設備都可以實現(xiàn)信號中繼的功能。這樣不但使無線通訊距離得到極大的延伸,同時也無需進行對碼,使安裝、調(diào)試和維護更為簡便。
ZigBee的目標市場主要有PC外設(鼠標、鍵盤、游戲操控桿)、消費類電子設備(TV、VCR、CD、VCD、DVD等設備上的遙控裝置)、家庭內(nèi)智能控制(照明、煤氣計量控制及報警等)、玩具(電子寵物)、醫(yī)護(監(jiān)視器和傳感器)、工控(監(jiān)視器、傳感器和自動控制設備)等非常廣闊的領域。
IEEE 802.15.4/ZigBee協(xié)議是由IEEE 802.15.4標準的PHY和MAC層再加上ZigBee的網(wǎng)絡和應用支持層所組成的,其突出的特點是網(wǎng)絡系統(tǒng)支持極低成本、易實現(xiàn)、可靠的數(shù)據(jù)傳輸、短距離操作、極低功耗、各層次的安全性等。IEEE 802.15.4/ZigBee協(xié)議中明確定義了三種拓撲結構:星型結構(Star)、簇狀結構(Cluster tree)和網(wǎng)狀結構(Mesh)。
ZigBee技術的這些先天性優(yōu)勢,使得它在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)逐漸成為一個主流技術,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、智能家居等領域得到大規(guī)模的應用。例如,它可用于廠房內(nèi)進行設備控制、采集粉塵和有毒氣體等數(shù)據(jù);在農(nóng)業(yè),可以實現(xiàn)溫濕度、PH值等數(shù)據(jù)的采集并根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結果進行灌溉、通風等聯(lián)動動作;在礦井,可實現(xiàn)環(huán)境檢測、語音通訊和人員位置定位等功能。
在智能家居行業(yè),由于315/433M射頻技術存在的諸多缺陷,越來越多的廠家傾向于使用ZigBee技術來部署智能家居系統(tǒng)。以ZigBee技術對智能家居內(nèi)部進行無線網(wǎng)絡組網(wǎng),通過ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的設計,實現(xiàn)節(jié)點對各種傳感器信息的采集、傳輸和控制功能。近年來,國外的Control4、國內(nèi)的POLYHOME、新和創(chuàng)等多個智能家居品牌紛紛推出基于ZigBee技術的無線智能家居系統(tǒng)。
由于ZigBee技術在智能家居行業(yè)應用的時間不長,在軟硬件的穩(wěn)定性、用戶體驗等方面還需要在實際應用中不斷完善。另外,由于沒有統(tǒng)一的智能家居行業(yè)標準,廠家之間的產(chǎn)品還不能互相兼容。每個廠家都自成體系,需要研發(fā)、生產(chǎn)完整的系統(tǒng),包括硬件、固件以及應用軟件等。在資金不足、技術難度大的情況下,很難推出令消費者滿意的產(chǎn)品來。這就需要標準盡快出臺,然后各自發(fā)揮優(yōu)勢,一起構建完善的智能家居產(chǎn)業(yè)鏈,才能促進行業(yè)的良性發(fā)展。
智能家居的發(fā)展趨勢
關于智能家居在未來的發(fā)展趨勢,我們可以從幾個層面進行分析、推斷。首先是研發(fā)、生產(chǎn)廠商層面,在過去的十多年,不斷有廠商進入到這個行業(yè)。經(jīng)過多年的發(fā)展、積累,智能家居技術已經(jīng)趨于成熟。而且,天使投資、風險投資等資金也紛紛進入,在資金支持下,短期內(nèi)必定有成熟、穩(wěn)定、用戶體驗好的系統(tǒng)推出市場。
從智能家居推廣的層面來看,越來越多的公司和個人愿意加入到推廣的工作中來。這也從一個側面反映,大家推廣智能家居的熱情高漲。
至于終端使用者的層面,通過從事研發(fā)、生產(chǎn)和市場推廣人員的共同努力,智能家居的概念正在深入人心。另外,隨著網(wǎng)絡、智能終端設備的普及,使得智能家居的應用大環(huán)境已經(jīng)成熟,再加上滿足普通消費者需求的智能家居產(chǎn)品的推出,我們可以期待,一到三年內(nèi),智能家居行業(yè)必定進入爆發(fā)式增長的階段。