智能家居无线技术大比拼:ZigBee尽显优势

2016-03-30 今日观察
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谈到智能家居的无线控制方式,就不得不联想到与之相关的几大无线技术。目前,全球通用的无线技术主要包括红外、蓝牙、RFID、ZigBee、WIFI等。随着科技的不断发展,无线技术也进行着日新月异的改进。基于其灵活性、无需布线等优点,在市场上也得到相当广泛应用。智能家居产品的出现,更是为无线技术开辟了另一方新的应用空间。相比较传统智能家居系统采用的有线布网方式,无线技术的应用则可以减少布线带来的麻烦,具有更好的可扩展性、移动性。因此采用无线智能控制模式是智能家居发展的必然选择。本文就和大家共同探讨一下ZigBee在智能家居应用的技术问题。

 

无线智能家居主流技术介绍

ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。简单的说,Zigbee是一种高可靠的无线数传网络,类似于CDMA和GSM网络。Zigbee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里,并且支持无限扩展。


主动式红外探测技术在智能家居中的家庭报警系统中也有着应用。主动式红外探测,通过红外线发射器发出一束或多束经过调制处理的平行红外光束,由红外线接收器进行接收并转换为数字信号发送给报警控制器,若传输区间出现障碍物,就会触发报警,比如在阳台的两端各安装红外发射及接收器,只要有人翻越阳台,马上就会触发报警信号,让主人在第一时间做好戒备。


Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌,由Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)所持有。目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网路产品之间的互通性。但基于Wi-Fi技术的规模商业化应用,却在世界范围内罕见成功先例。问题主要集中在两个方面:一是大型运营商对这一模式的不认可:二是本身缺乏有效的商业模式。


Zigbee相对于其它无线技术的优势

标准化是产业发展,规模扩张的前提。在智能家居领域同样面临抉择,目前主要有2个标准,ZigBee与Z-Wave。目前多数人看好的是ZigBee,毕竟ZigBee有国际标准IEEE 802.15.4为其技术根基,且目标市场较广、潜在需求用量较大。相对的,丹麦Zensys公司所提出的Z-Wave技术不仅没有国际标准为其依靠,应用上也仅止于家庭自动化。就技术标准而言Z-Wave已矮于ZigBee一截,而推广上,Z-Wave也一样居于弱势。而在实际使用中,基于Zigbee技术的产品操纵简单,节省成本。如消费者家中原先的家居设备不必全部淘汰,只要对其进行智能化改造,植入ZigBee模块,就能实现对家居设备的智能控制。


无线智能家居市场,ZigBee技术受关注

无线智能家居作为智能家居系统的一个重要分支,着重关注于智能家居系统建立的简易性和维护的方便性,在物联网时代,技术让智能家居生活变得更为方便。现阶段ZigBee无线技术已经适用于家庭环境中,部分智能家居产品也采用了此类技术,日前ZigBee联盟宣布,为智能照明提供无线控制解决方案的ZigBee Light Link标准已经完成制定,认证并正式启用。SILICON LABS等IC设计公司也纷纷推出芯片级和系统级的基于ZigBee技术的解决方案。


比如Silicon Labs 针对这一市场推出的的系统级解决方案:EM358x 族,该系列产品集成了业界领先的 ARM Cortex-M3内核、2.4GHz 频段IEEE 802.15.4 收发器,以及引以为豪的512/256 KB Flash和64/32 KB RAM大容量存储选项。扩增的存储器使得EM358x允许未来需要更多存储空间的前瞻性设计,从而不仅可以减少BOM成本和最终产品尺寸,还能提高产品的寿命。EM358x Soc亦拥有片上USB外设,以及支持网络级调试功能的强大硬件,可以简化系统软件设计,加快产品的上市时间。


为协助客户快速开发出低功耗无线通信产品,SILICON LABS还推出了Zigbee 开发工具,搭载基于图形化的配置界面,配置完成后可以直接生成工程代码,和IAR无缝链接。其网络数据包自动解析,用户能够自定义选择节点数据,其它无关节点则可以屏蔽。数据收发时间侦测到ns级,时延一目了然,实现了数据收发过程的可视化。

 

Zigbee的未来前景

虽然ZigBee在艰难中前进,但未来整个ZigBee产品还是值得我们期待,从技术标准层面上来看,未来ZigBee将紧密迎合物联网大概念方向趋势的发展,努力扮演好传输层界面上的角色,在ZigBee联盟的推动下,ZigBee技术将朝着开发SoC(片上系统),更多规范,基于于IPV6结合,更廉价,更省电,更快速等方向发展。从应用领域和方向方面来看,ZigBee完全有机会开拓智能手机领域的应用,目前智能手机领域里短距离数据传输主要是通过其他方式来实现,但相比于此,ZigBee的低功耗更具有优势。

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  • 拿着橘子跑儿 Lv4. 资深工程师 2020-01-11
  • crystal529 Lv5. 技术专家 2019-12-11
    学习了
  • 119 Lv7. 资深专家 2019-03-01
    支持
  • FENT Lv8. 研究员 2018-12-31
    Zigbee相对于其它无线技术的优势 标准化是产业发展,规模扩张的前提。在智能家居领域同样面临抉择,目前主要有2个标准,ZigBee与Z-Wave。目前多数人看好的是ZigBee,毕竟ZigBee有国际标准IEEE 802.15.4为其技术根基,且目标市场较广、潜在需求用量较大。相对的,丹麦Zensys公司所提出的Z-Wave技术不仅没有国际标准为其依靠,应用上也仅止于家庭自动化。就技术标准而言Z-Wave已矮于ZigBee一截,而推广上,Z-Wave似乎后来居上!
  • 勇哥666 Lv7. 资深专家 2018-09-07
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  • 一头笨牛 Lv8. 研究员 2018-05-15
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  • jacv Lv3. 高级工程师 2018-03-31
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  • 用户18396822 Lv8 2018-01-30
    学习了
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对照表  -  SILICON LABS

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2020-04-11 -  应用方案

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2020-06-04 -  设计经验 代理服务 技术支持 采购服务
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