智能家居無線技術(shù)ZIGBEE有無挑戰(zhàn)者

【CPS中安網(wǎng) cps.com.cn】智能家居的接入技術(shù)主要分有線和無線兩種。有線通信技術(shù)雖然數(shù)據(jù)傳輸可靠性強(qiáng)，傳輸速率高，但由于體積龐大，靈活差，布線需鉆墻鑿洞，施工復(fù)雜，功能固定，難以擴(kuò)展，成本相對較高，在智能家居的應(yīng)用中逐漸被無線通信技術(shù)無取代。無線通信技術(shù)成為智能家居技術(shù)發(fā)展的趨勢，并將大大促進(jìn)智能家居的發(fā)展。

目前，智能家居最流行的無線通信技術(shù)有藍(lán)牙、WIFI、Z-Wave、Zigbee等。但由于藍(lán)牙技術(shù)協(xié)議較復(fù)雜，功耗高，成本高，傳輸范圍受限，一般有效的范圍在10米左右，抗干擾能力不強(qiáng)、信息安全性差，使其并不太適用于要求低成本、低功耗的工業(yè)控制和家庭網(wǎng)絡(luò)，并制約其進(jìn)一步發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用。而WIFI技術(shù)雖然移動性強(qiáng)，但由于采用的是射頻技術(shù)，通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號，容易受到外界的干擾和受黑客威脅，安全性比較差，因此也不太適合對安全性要求極高的智能家居。與藍(lán)牙和WIFI不同，但是Z-Wave和Zigbee技術(shù)對比并無明顯優(yōu)勢，依然是ZigBee在智能家居中有著更加廣泛的應(yīng)用。

ZigBee是一種新興的近距離(10米—100米)、低速率(250Kbps標(biāo)稱速率)、低功耗的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具有低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本、自組網(wǎng)、高可靠、超視距的特點(diǎn)，主要適合應(yīng)用于自動控制和遠(yuǎn)程控制等領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。簡而言之，ZigBee就是一種便宜的、低功耗、自組網(wǎng)的近程無線通訊技術(shù)。而Z-Wave是一種新興的基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適于網(wǎng)絡(luò)的短距離無線通信技術(shù)。工作頻帶為908.42MHz(美國)至868.42MHz(歐洲)，采用FSK(BFSK/GFSK)調(diào)制方式，數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6 kbps，信號的有效覆蓋范圍在室內(nèi)是30m，室外可超過100m，適合于窄帶寬應(yīng)用場合，劣勢與ZigBee。

在智能家居應(yīng)用上二者各有優(yōu)點(diǎn)。ZigBee技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用，具有以下優(yōu)點(diǎn)。一是抗干擾力強(qiáng)，Zigbee收發(fā)模塊使用的是2.4G直序擴(kuò)頻、調(diào)頻技術(shù)，比起一般FSK，ASK和跳頻的數(shù)傳電臺來，具有更好的抗干擾能力;二是保密性好，ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能，加密算法采用通用的AES-128位，長達(dá)128位的密碼給ZIGBEE信號傳輸?shù)谋Ｃ苄蕴峁┝吮Ｕ?三是傳輸速度快，ZIGBEE傳輸數(shù)據(jù)多采用短幀傳送，傳輸速度快，實(shí)時(shí)性強(qiáng);四是可擴(kuò)展性強(qiáng)，ZIGBEE組網(wǎng)容易，自恢復(fù)能力強(qiáng)，便于在智能家居中進(jìn)行擴(kuò)展，增加新設(shè)備。

Z-Wave技術(shù)在最初設(shè)計(jì)時(shí)，僅定位于智能家居無線控制領(lǐng)域，可用于住宅、照明商業(yè)控制以及狀態(tài)讀取應(yīng)用，例如抄表、照明及家電控制、HVAC、接入控制、防盜及火災(zāi)檢測等。Z-Wave采用小數(shù)據(jù)格式傳輸，40kb/s的傳輸速率來以應(yīng)對，早期甚至使用9.6kb/s的速率傳輸。與ZIGBEE無線技術(shù)相比，擁有較低的傳輸頻率、相對較近的傳輸距離和一搬的價(jià)格都不及ZigBee，并且在通用性、安全性等方面，Z-Wave也相對要差。

ZigBee技術(shù)已經(jīng)取得了絕對的領(lǐng)先地位，其在智能家居應(yīng)用的最大優(yōu)勢在于在全球普及較高，不同廠商生產(chǎn)的ZigBee產(chǎn)品也可以依據(jù)同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方便地實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，產(chǎn)品兼容性好。目前，ZigBee 聯(lián)盟由 300 多個(gè)成員企業(yè)，包括Ember、Freescale、Schneider、華為、物聯(lián)傳感(中國區(qū)總部)等，它們共同推動 ZigBee 無線技術(shù)的發(fā)展，使其能成為應(yīng)用于家用電器、能源、住宅、商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)先無線網(wǎng)絡(luò)連接、傳感和控制標(biāo)準(zhǔn)。