無線通信協(xié)議未統(tǒng)一,三大巨頭誰做老大?
智能產(chǎn)品種類越來越多,運(yùn)用在智能家居上的技術(shù)也越來越成熟。然而在無線通信協(xié)議上卻一直無法做到統(tǒng)一,從目前的情況來看,短期內(nèi)是無法實(shí)現(xiàn)這一愿望的了。既然如此,我們何不另辟蹊徑,在這些標(biāo)準(zhǔn)中,選擇優(yōu)勢最大,呼聲最高的加以重用呢?
在當(dāng)下的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,無線傳輸技術(shù)可謂眾多,但細(xì)數(shù)下來,應(yīng)用范圍最廣且最具潛力的無非是藍(lán)牙、Wifi與ZigBee三種,那么這三種無線傳輸技術(shù)誰能一統(tǒng)天下呢?
Wifi
說起智能家居,大家首先想到的就是通過WiFi連接,手機(jī)與智能設(shè)備通過WiFi實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控,無論在世界的哪個角落,只要有3G/4G或WiFi網(wǎng)絡(luò)都可以控制家里的電器、插座、燈泡等智能產(chǎn)品。
Wi-Fi行業(yè)長久以來一直致力于讓W(xué)i-Fi技術(shù)成為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)的首選無線傳輸選項(xiàng),總的來說,WiFi將在物聯(lián)網(wǎng)最后的成功中發(fā)揮重要的作用。只是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的WiFi連接,一個反復(fù)出現(xiàn)的批評就是電量消耗和資源占用的增多。但同時,Wifi能夠在智能手機(jī)上建立安全的設(shè)備間連接,讓用戶可以分享圖片。
在技術(shù)上,WIFI的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在傳輸速度與傳輸距離上,其最大傳輸距離可達(dá)300m,最大傳輸速度可達(dá)300Mbps,弱點(diǎn)則體現(xiàn)在功耗上,其最大功耗為50mA。另外一個,就是目前大家普遍關(guān)心的安全問題,WiFi加密方式為SSID,由于它是一個相對開放式的結(jié)構(gòu),用戶需特別注意家庭網(wǎng)關(guān)密碼。想一想智能家居里面的產(chǎn)品要是靠Wi-Fi連接的,萬一哪天被黑了,還真是有點(diǎn)可怕呢。
藍(lán)牙
盡管在手機(jī)及電腦領(lǐng)域中,藍(lán)牙的應(yīng)用并不普遍,幾乎都快被人遺忘,但其作用仍卻不可忽視。由1.0版本發(fā)展到當(dāng)下最新的4.2版本,功能也越來越強(qiáng)大,其中4.2版本中,藍(lán)牙大大加強(qiáng)了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用特性,可實(shí)現(xiàn)IP聯(lián)接及網(wǎng) 關(guān)設(shè)置等諸多新特性。
藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟日前宣布,智能家居已經(jīng)成為藍(lán)牙增長最快的領(lǐng)域。近幾年來,藍(lán)牙在智能家居領(lǐng)域年復(fù)合增長率超過232%。藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟也將智能家居市場列為2015年主攻的方向。
由于技術(shù)規(guī)格的限制,藍(lán)牙在智能家居應(yīng)用中也面臨著信號容易被墻壁阻擋等問題。藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟已經(jīng)成立了智能Mesh研究小組。從在去年10月份開始,已經(jīng)有幾個公司通過Mesh技術(shù)進(jìn)行藍(lán)牙的連接與組網(wǎng)。在多個藍(lán)牙設(shè)備組網(wǎng)之后,藍(lán)牙信號偏弱的問題會得到明顯的改善。相信在2016年,藍(lán)牙相信會比Wi-Fi變得更加主流,同時傳輸速度更快、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍更廣,可以帶來更快的數(shù)據(jù)傳輸。
跟WIFI相比,藍(lán)牙的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在功耗及安全性上,相對WIFI最大50mA的功耗,藍(lán)牙最大20mA的功耗要小得多,但在傳輸速度與距離上的劣勢也較明顯,其最大傳輸速度與最遠(yuǎn)傳輸距離分別為1Mbps及100m。
Zigbee
ZigBee又稱紫蜂協(xié)議,名字來源于蜜蜂的八字舞,是一種建立在IEEE802.15.4基礎(chǔ)上的短距離、低功耗無線通信協(xié)議。ZigBee協(xié)議牽動著全球物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的神經(jīng),深度影響著智能家居的發(fā)展。這一點(diǎn)毋容置疑。將市場領(lǐng)先的無線標(biāo)準(zhǔn)ZigBee統(tǒng)一為ZigBee 3.0,宣布將在Thread網(wǎng)路架構(gòu)上實(shí)現(xiàn)ZigBee的應(yīng)用層協(xié)議
Zigbee的前身可以追溯到藍(lán)牙,二者的優(yōu)勢都是低功耗傳輸,不過后者相對復(fù)雜,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)較少,不適合多點(diǎn)布 控,當(dāng)智能產(chǎn)品超過一定數(shù)量時,就無法在同一局域網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。且藍(lán)牙傳輸也相對較慢,平均耗時需要10秒左右;藍(lán)牙覆蓋范圍僅限10米,所以僅限客 廳或臥室的小范圍內(nèi)設(shè)備互聯(lián)互通。最近小米旗下綠米推出的家庭智能套裝就使用了Zigbee技術(shù)。
ZigBee是近幾年流行起來的智能家庭控制系統(tǒng)的通訊協(xié)議,性能總結(jié)起來主要有以下幾個方面:
1.?dāng)?shù)據(jù)速率比較低。在2.4GHz的頻段只有250Kb/S,除掉信道競爭應(yīng)答和重傳等消耗,真正能被應(yīng)用所利用的速率可能不足100Kb/s。因此不適合做視頻之類事情。
2.在可靠性方面。物理層采用了擴(kuò)頻技術(shù),能夠在一定程度上抵抗干擾,MAC應(yīng)用層(APS部分)有應(yīng)答重傳功能。當(dāng)ZigBee網(wǎng)絡(luò)受到外界干擾,無法正常工作時,整個網(wǎng)絡(luò)可以動態(tài)的切換到另一個工作信道上。
3.能耗特性能耗特性是ZigBee的一個技術(shù)優(yōu)勢。通常ZigBee節(jié)點(diǎn)所承載的應(yīng)用數(shù)據(jù)速率都比較低。在不需要通信時,節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)入很低功耗的休眠狀態(tài),此時能耗可能只有正常工作狀態(tài)下的千分之一。由于一般情況下,休眠時間占總運(yùn)行時間的大部分,有時正常工作的時間還不到百分之一,因此達(dá)到很高的節(jié)能效果。
4.組網(wǎng)特性。ZigBee大規(guī)模的組網(wǎng)能力——每個網(wǎng)絡(luò)65000個節(jié)點(diǎn),而每個藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)只有8個節(jié)點(diǎn),能夠給豐富的應(yīng)用帶來有力的支持。
總之,藍(lán)牙、Wifi與ZigBee這三種無線傳輸技術(shù)依據(jù)各自在技術(shù)上的優(yōu)勢,從而在物聯(lián)網(wǎng)的不同應(yīng)用中發(fā)揮所長。三者之間的競爭關(guān)系是毋庸置疑的,有關(guān)未來誰將一統(tǒng)江山,或者說會出現(xiàn)第四種技術(shù),說誰的定,不是么?那么,我們需要做的就是取其所長,滿足自己設(shè)計(jì)中的需求。