智能家居无线通信协议有哪些

　　我们都知道，消费者在选购智能家居产品时，往往会受到很多因素的影响，如娱乐性、便利性、安全性以及提升家庭能源利用效率和减少能源支出等等。但是，在这些背后，我们都知道，智能家居发展最大的阻碍因素之一就是智能家居设备的互操作性和越来越多的无线协议。下面有具体的智能家居无线通信协议有哪些的介绍，大家可以了解下。

智能家居无线通信协议有哪些

　　一、无线技术主要协议有：zigbee、z-wave、蓝牙、wifi、RF、EnOcean、UWB

　　zigbee

　　ZigBee是一种低速低功耗，短距，自组网的无线局域网通信技术，于2003年被正式提出，为了弥补蓝牙通信协议的高复杂，功耗大，距离近，组网规模太小等缺陷。名称取自于蜜蜂，蜜蜂（bee）是靠飞翔和“嗡嗡”（zig）地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。

　　ZigBee被标准化为IEEE 802.15.4，工作频段有三个：868MHz-868.6MHz、902MHz-928MHz和2.4GHz-2.4835GHz，其中最后一个频段世界范围内通用，16个信道，并且该频段为免付费、免申请的无线电频段。三个频段传输速率分别为20kbps，40kbps以及250kbps。

　　传输距离50-300M，速率250kbps，功耗5mA，网络节点数最大可达65000个。

　　其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率，最大特点是可自组网。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。缺点是：数据传输速率低，有效范围小，ZigBee协议没有开源，以及和IP协议的对接比较复杂等。

　　z-wave：主打互联互通，标准统一，审核较严格。

　　Z-Wave是由丹麦公司Zensys所一手主导的无线组网规格，Z-wave联盟虽然没有ZigBee联盟强大，但是Z-wave联盟的成员均是已经在智能家居领域有现行产品的厂商，该联盟已经具有160多家国际知名公司，范围基本覆盖全球各个国家和地区。　　蓝牙

　　是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换（使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波）。蓝牙可连接多个设备，克服了数据同步的难题。传输距离2-30M，速率1Mbps，功耗介于zigbee和WIFI之间。主要应用在一些小型的智能硬件产品上。

智能家居无线通讯协议有什么用

　　简而言之，协议是设备如何相互通信和理解的语言或功能。许多人认为现代智能家居协议的出现可追溯到20世纪70年代X10（一种国际通用的智能家居电力载波协议）的创建，它是第一个用于电子设备的通用通信协议。不久之后，又开发了各种其它协议，包括Z-Wave，以及UPB（通用电力线总线），Wi-Fi和Insteon（一种复杂度低，功耗低，数据传输速率低，成本低的双向混合通信技术，具有即时响应，易安装，易使用，经济可靠和与X10兼容的特点）等以解决消费电子和家庭控制市场的各种问题。

　　UPB于1999年发布，使用电力线接线进行信号和控制，通过家中现有的电线提供高水平的可靠性和传输速率。这是一项技术性很强的技术，对于那些几乎没有相应技术知识的DIY人群来说很难采用。另外，在90年代早期引入Wi-Fi来传输大量数据。今天，Wi-Fi在智能家居中允许设备连接并让用户享受家庭设备的远程控制。但是，Wi-Fi确实存在和面临诸如高干扰、高功耗等挑战，这对于电池供电的产品来说并不理想。

　　继Wi-Fi之后，Z-Wave和Insteon等新一代协议通过提供高效、低功耗连接和利用网状网络来增强网络信号，主要为家庭控制而设计。

智能家居无线通讯协议优缺点

　　优点

　　“低功耗蓝牙”模式下实现了低功耗，覆盖范围增强，最大范围可超过100米。

　　支持复杂网络：针对一对一连接最优化，并支持星形拓扑的一对多连接等。

　　智能连接：增加设置设备间连接频率的支持，Ipv6网络支持。

　　较高安全性：使用AES-128 CCM加密算法进行数据包加密和认证。

　　蓝牙模块体积很小，便于集成。

　　可以建立临时性的对等连接（Ad-hoc Connection）：根据蓝牙设备在网络中的角色，可分为主设备（Master）与从设备（Slave）。

　　缺点

　　蓝牙的各个版本不兼容，组网能力差；网络节点少，不适合多点布控。

　　wifi

　　Wi-Fi是一种无线局域网通信技术，全称Wireless-Fidelity，无线保真，IEEE组织的IEEE 802.11标准制定了以太网的技术标准。Wi-Fi终端指使用高频无线电信号发送和接收数据，使用以太网通信协议，通信距离通常在几十米。

　　Wi-Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网（WLAN）的技术，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射频频段。是目前应用最广泛的无线通信技术，传输距离在100-300M，速率可达300Mbps，功耗10-50mA。

　　优点

　　Wi-Fi的优点是局域网部署无需使用电线，降低部署和扩充的成本。另外，根据Wi-Fi联盟指定，“Wi-Fi认证”是向后兼容的，它指定一套全球统一标准：不同于移动电话，任何Wi-Fi标准设备将在世界上任何地方正确运行。

　　缺点

　　Wi-Fi的缺点是通信距离有限，稳定性差，功耗较大，组网能力差，安全性也较差。

　　RF

　　是一种非接触式的自动识别技术。相对于传统的磁卡及IC卡技术具有非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点和具有防冲突功能，能同时处理多张卡片。无线射频技术在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的。

　　EnOcean

　　世界上唯一使用能量采集技术的无线国际标准。无源无线的通讯标准。EnOcean能量采集模块能够采集周围环境产生的能量，用来供给EnOcean超低功耗的无线通讯模块。和同类技术相比，功耗最低，传输距离最远，可以组网并且支持中继等功能。无需电池，无线信号所需的电力是ZigBee的1/30～1/100。主要应用在一些无线无源智能家居和智能楼宇产品上。

　　UWB

　　是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，UWB能在10米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率。抗干扰性能强，传输速率高，系统容量大发送功率非常小。低发射功率大大延长系统电源工作时间。电磁波辐射对人体的影响也会很小，应用面广。

　　功耗

　　Zigbee/Z-Wave/KNXRF：都为低功耗设计，典型1mW（0dBm），

　　KNX RF：甚至支持机电能源获取方式（类似EnOcean方式）；

　　WiFi：功耗大，需外配电源，典型36mW（16dBm）；

　　蓝牙：功耗介于低功耗与WiFi功耗之间，典型2.5 mW（4dBm）。

　　节点数

　　Zigbee：理论上可支持超过6万个节点。

　　Z-Wave：多232个节点。

　　KNX RF：多约4000个节点。

　　WiFi：理论上254个节点，但实际支持远低于理论值，一般不超过20个。

　　蓝牙：一般8个节点。

　　安全性

　　Zigbee：AES- 128等安全机制。

　　Z-Wave：具备安全层，提供密钥机制。

　　KNX RF：应用层之上提供认证、加密等安全机制。

　　WiFi：WPA/WPA2安全机制。

　　蓝牙：可提供认证、加密和密钥管理等安全机制。

　　开放性

　　Zigbee：Zigbee联盟，会员开放。

　　Z-Wave：Zensys公司主导Z-Wave联盟，会员开放。

　　KNX RF：KNX协会，会员完全开放。

　　WiFi：完全开放。

　　蓝牙：蓝牙技术联盟，完全开放。

　　标准化与互操作

　　Zigbee：

　　未建立国际标准，已建立协会内部协议规范和不同领域规约，目前不同厂商产品存在互操作问题。

　　Z-Wave：

　　未建立国际标准，已建立协会内部协议规范。

　　KNX RF：

　　已成为ISO/IEC标准、EN标准、GB/T标准，不同厂商产品可实现互操作，且使用统一软件进行配置。

　　WiFi：

　　已有国际标准，但面向智能家居领域没有建立规约，不同厂商产品无法实现互操作。

　　蓝牙：

　　已有国际标准，但面向智能家居领域没有建立规约，不同厂商产品无法实现互操作。

　　希望以上这些智能家居无线通信协议有哪些的分析可以帮助到您。尽管目前智能家居仍没有统一的协议，但随着技术的逐步完善，通讯协议将成为智能家居的底层技术，而不是各大厂商竞争的主要利益争夺点，更不能最终决定智能产品的品质。可以预见，接下来通讯协议对智能家居而言依然重要，但智能家居将会更加注重云计算和大数据，而最终决定胜负的关键则是产品本身。

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