智慧家居:Zigbee優勢有多大~

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智慧家居的接入技術主要分有線和無線兩種。有線通信技術雖然資料傳輸可靠性強,傳輸速率高,但由於體積龐大,靈活差,佈線需鑽牆鑿洞,施工複雜,功能固定,難以擴展,成本相對較高,在智慧家居的應用中逐漸被無線通訊技術無取代。無線通訊技術成為智慧家居技術發展的趨勢,並將大大促進智慧家居的發展。
目前,智慧家居最流行的無線通訊技術有藍牙、WIFI、Z-Wave、Zigbee等。但由於藍牙技術協議較複雜,功耗高,成本高,傳輸範圍受限,一般有效的範圍在10米左右,抗干擾能力不強、資訊安全性差,使其並不太適用於要求低成本、低功耗的工業控制和家用網路,並制約其進一步發展和大規模應用。
而WIFI技術雖然移動性強,但由於採用的是射頻技術,通過空氣發送和接收資料,使用無線電波傳輸資料信號,容易受到外界的干擾和受駭客威脅,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。與藍牙和WIFI不同,但是Z-Wave和Zigbee技術對比並無明顯優勢,依然是ZigBee在智慧家居中有著更加廣泛的應用。
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ZigBee是一種新興的近距離(10米—100米)、低速率(250Kbps標稱速率)、低功耗的無線網路技術,具有低複雜度、低功耗、低速率、低成本、自組網、高可靠、超視距的特點,主要適合應用于自動控制和遠端控制等領域,可以嵌入各種設備。簡而言之,ZigBee就是一種便宜的、低功耗、自組網的近程無線通訊技術。
而Z-Wave是一種新興的基於射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適於網路的短距離無線通訊技術。工作頻帶為908.42MHz(美國)至868.42MHz(歐洲),採用FSK(BFSK/GFSK)調製方式,資料傳輸速率為9.6kbps,信號的有效覆蓋範圍在室內是30m,室外可超過100m,適合於窄頻寬應用場合。
 在智慧家居應用上二者各有優點。ZigBee技術在智慧家居中的應用,具有以下優點。一是抗干擾力強,Zigbee收發模組使用的是2.4G直序擴頻、調頻技術,比起一般FSK,ASK和跳頻的數傳電臺來,具有更好的抗干擾能力;二是保密性好,ZigBee提供了資料完整性檢查和鑒權功能,加密演算法採用通用的AES-128位,長達128位元的密碼給ZIGBEE信號傳輸的保密性提供了保障;三是傳送速率快,ZIGBEE傳輸資料多採用短幀傳送,傳送速率快,即時性強;四是可擴展性強,ZIGBEE組網容易,自恢復能力強,便於在智慧家居中進行擴展,增加新設備。
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Z-Wave技術在最初設計時,僅定位于智慧家居無線控制領域,可用於住宅、照明商業控制以及狀態讀取應用,例如抄表、照明及家電控制、HVAC、接入控制、防盜及火災檢測等。
Z-Wave採用小資料格式傳輸,40kb/s的傳輸速率來以應對,早期甚至使用9.6kb/s的速率傳輸。與ZIGBEE無線技術相比,擁有較低的傳輸頻率、相對較近的傳輸距離和一搬的價格都不及ZigBee,並且在通用性、安全性等方面,Z-Wave也相對要差。
ZigBee技術已經取得了絕對的領先地位,其在智慧家居應用的最大優勢在於在全球普及較高,不同廠商生產的ZigBee產品也可以依據同一個標準方便地實現互聯互通,產品相容性好。
目前,ZigBee聯盟由300多個成員企業,包括Ember、Freescale、Schneider、華為、物聯傳感(中國區總部)等,它們共同推動ZigBee無線技術的發展,使其能成為應用於家用電器、能源、住宅、商業和工業領域的領先無線網路連接、傳感和控制標準
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