智能家居無線通訊方案怎樣設(shè)計

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進步和普及，智能家居系統(tǒng)的實現(xiàn)逐步變得容易。智能家居能極大的提高人們的生活質(zhì)量，得益于家居系統(tǒng)的完善，而又如何確保單品完美接入您的智能系統(tǒng)嗎？

近年來，智能家居在中國掀起了一股不小的熱浪，智能家居經(jīng)過多年的洗禮，在我國已經(jīng)走過了概念普及階段，但是由于發(fā)展緩慢的問題，智能家居行業(yè)并沒有得到普及，85%的消費者表示只是聽說過智能家居，但是尚不知道智能家居到底包括哪些設(shè)備，要具備什么樣的功能。

圖 1 智能家居控制系統(tǒng)

其實這也是我國智能家居行業(yè)的定位尷尬，自從行業(yè)引進以來，尚沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)表明智能家居要達(dá)到怎樣的需求，能夠為消費者提供怎樣的服務(wù)。不同廠家有不同的定位，一些照明企業(yè)、電器企業(yè)甚至一些窗簾企業(yè)都介入智能家居市場。相關(guān)產(chǎn)品可謂五花八門，產(chǎn)品的穩(wěn)定性有所欠缺。

Wi-Fi、ZigBee、藍(lán)牙等多種無線通信方式各有優(yōu)劣，廠商各自聯(lián)盟，統(tǒng)一行業(yè)通信標(biāo)準(zhǔn)才是智能家居行業(yè)亟需解決的問題，只有這樣才能讓眾多用戶享受到智能家居帶來的方便、智能生活。

Wi-Fi技術(shù)是目前無線傳輸速度較快的技術(shù)，產(chǎn)品成本也較低，在目前的生活中較為普及，最方便的是只需要購買模塊連上Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)就能使用。所以目前基于Wi-Fi技術(shù)的智能家居產(chǎn)品占的市場份額最大。

如圖 4為ZLG致遠(yuǎn)電子推出的一款低功耗、高性能的Wi-Fi模塊，產(chǎn)品采用博通（Broadcom）無線方案設(shè)計。

模塊內(nèi)置一顆Cortex-M4內(nèi)核的處理器，主頻高達(dá)100MHz，無線遵循IEEE 802.11b/g/n協(xié)議，支持UART串口透明傳輸，用戶無需了解復(fù)雜的TCP/UDP及無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，即可實現(xiàn)設(shè)備的快速聯(lián)網(wǎng)。

傳感器 （Sensor） 在物聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)系統(tǒng) （Eco System） 中扮演著很重要的角色，在智能家庭的運用場景中更顯得重要，例如燈光控制，窗簾控制，溫度控制，煙霧偵測，甚至安防系統(tǒng)都需要透過傳感器來實現(xiàn)。

隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也得到了快速的革新與進步，ZigBee就是其中之一。ZigBee是一種中距離低速傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。它的優(yōu)勢在于低耗電、低成本、支持大量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?（點對點網(wǎng)絡(luò)、星型網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)）。

從2001年ZigBee問世到現(xiàn)在歷經(jīng)了十多年來的改革，ZigBee3.0統(tǒng)一了各個不同應(yīng)用規(guī)格 （Profile） 之間的標(biāo)準(zhǔn)，讓各個運行在不同應(yīng)用的ZigBee裝置能夠互連互通，為整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)打通了鏈接管道，大大增進了整個物聯(lián)網(wǎng)與智能家庭運用的發(fā)展進程。

華為在2016年8月29號申請加入ZigBee聯(lián)盟，成為“促進者”成員并獲得一個董事會席位。華為成為ZigBee聯(lián)盟董事會成員，無疑進一步彰顯了ZigBee在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域不斷增長的影響力和價值。

ZLG致遠(yuǎn)結(jié)合多年的市場經(jīng)驗和該行業(yè)用戶的實際需求，將用戶80%的實際應(yīng)用需求，90%的協(xié)議研發(fā)耗時，推出了一系列基于NXP JN516X無線微控制器開發(fā)的低功耗、高性價比的ZigBee模塊。

其最大的特點是實用性極強、傳輸效率高、性能可靠穩(wěn)定、二次開發(fā)簡單、工程布網(wǎng)靈活。

藍(lán)牙技術(shù)（Bluetooth） 應(yīng)該是在智能家庭運用場景里僅次于Wi-Fi和ZigBee的另一個關(guān)鍵無線傳輸技術(shù)，它通常被用于不同設(shè)備之間的短距離無線通信，如同Wi-Fi，藍(lán)牙技術(shù)經(jīng)過了近二十年的演進，從BT1.0、BT2.0、BT3.0、BT4.0到最新的BT5.0，其中藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟 （SIG） 在藍(lán)牙4.0的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中已提出了“低功耗藍(lán)牙”（BLE， Bluetooth Low Energy）的運作模式，藍(lán)牙技術(shù)連盟更進一步地在2013年底推出了藍(lán)牙4.1的技術(shù)規(guī)范，其主要目的是為了讓Bluetooth Smart 技術(shù)最終成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心動力。

ZLG9021系列藍(lán)牙模塊是ZLG致遠(yuǎn)電子推出的一款低成本、低功耗和小尺寸的BLE模塊，符合藍(lán)牙4.0標(biāo)準(zhǔn)。

模塊內(nèi)置完整的無線協(xié)議棧，支持串口透明傳輸模式，用戶無需進行繁瑣的射頻硬件設(shè)計或無線協(xié)議的開發(fā)即可快速使用，大幅減少研發(fā)投入，縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期。

物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與協(xié)議也許需要一個漫長的整改完善的過程，當(dāng)然，新的技術(shù)還在不停的開發(fā)，可以預(yù)見的是每個規(guī)格之間的兼容性會愈來愈好。

并且通過物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)商的努力之下，同時支持多種傳輸技術(shù)與多種規(guī)范的產(chǎn)品會變成主流，在某個單一無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)與規(guī)范統(tǒng)一整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)之前，能兼容于多種傳輸技術(shù)與規(guī)范的產(chǎn)品才能因應(yīng)市場的變化并不被制定的框架所局限。

未來會不會有一個規(guī)格一統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)的天下？目前沒有人可以提供一個明確的答案。

但是多樣性且充滿創(chuàng)意的產(chǎn)品與應(yīng)用能讓萬物更自由的互連互通并為人類的生活帶來更多的便利，是所有科學(xué)家、軟硬件設(shè)備開發(fā)商、規(guī)格制訂者與解決方案提供者未來一起努力奮斗的目標(biāo)。