无线技术引领智能家居新思路

2013-08-15段婷

中国公共安全 2013年18期

文/段婷

引言

以前，谈起智能家居，人们首先想到的是凿开墙壁，密密麻麻的布线，有碍美观，成本高昂，系统升级更新困难，售后服务也因为线路复杂导致故障诊断无法及时，这些都严重影响了消费者的满意度，无法被客户接受。可是现如今，随着物联网技术的兴起，智能家居迎来第二次革命，智能化程度大幅提高，客户拿着手机就能搞定日常的很多事物。现在的智能家居已经从当初的有线传输跃升为无线通讯，无需破墙布线，只需客户根据自己需要组合安装，系统自动组网，扩展性能强，能够任意嵌入家居设备，更新升级，遇到售后也能及时诊断故障，予以修复。智能家居的采用的通讯方式有三种，蓝牙、WIFI、ZIGBEE，前两者应用到家庭领域成本高昂，设备扩展性能较差，一个网端最多对应10个端口。而ZIGBEE则能无限制地接入新的端口，嵌入各种家居设备。这是一种低成本、低复杂度、高安全的双向通讯技术，还能支持地理定位功能。目前很多企业纷纷投入到ZIGBEE技术阵营，国际ZIGBEE联盟会员在国内已经占据了领先的抢跑优势。

未来趋势：数字化对讲与智能家居的结合

数字/模拟混合组网方式是当前最经济实用的工程解决方案，在短期内会是大型社区楼宇对讲联网系统的首选。其解决了长距离传输以及模拟联网通道阻塞限制等问题，得到较好的音视频效果，相对于纯数字系统以及模拟系统，此种方式具有明显的价格优势；并且此种网络结构便于平稳扩展，联网性能稳定。虽然数字/模拟混合组网方式有诸多优势，但其受到整个物理平台的限制，终端设备是模拟产品，在功能以及联网方面有很难逾越的障碍，数字化社区以及与多系统的集成方面主要依赖于TCP/IP纯数字可视对讲系统。单纯对讲潜力是有限的，关键要和三网合一融合，提供综合智能家居管理平台和数字安防系统一体化的解决方案才算一个飞跃。在这个系统中，物业公司的管理水平，民众的接受程度，网络运营商的前瞻性思维缺一不可。总体来说，在国内智能家居系统的发展与可视对讲系统的发展出现了趋同化现象。就发展趋势而言，智能家居与楼宇对讲同样由小屏幕到大屏幕，并朝着触屏控制发展，外观上要求更美观、精致，安装上要求更符合家居环境，更节省空间，拥有更多元化功能。

楼宇对讲与智能家居的结合，在某种意义上来讲可以说是楼宇对讲系统从模拟到数字化发展的必然产物，对讲的数字化从根本上打开了对讲系统的发展瓶颈，使得智能家居与之结合成为可能。而对讲与智能家居系统的结合又进一步提高对讲系统的增值空间，系统的性价比也得到了提高，从而使新系统的推广应用更加广泛。未来智能家居的发展方向应是以实用、易用为主。随着智能家居配套技术的不断成熟，数字化对讲必然在其功能上实现与智能家居系统更加深入的合作，在更宽广的范围内结合，实现更多的功能。

多姿多彩的无线技术

红外、蓝牙、ZigBee、WiFi等一系列无线网络技术的进一步发展，必将大大促进家居设备无线化、智能化的进程。目前在中国市场上，由上海辰汉电子多年研发的飞思卡尔i.MX系列处理器的嵌入式智能家居解决方案有五大特点，包括：1、系统的处理能力大大增强，可以给您带来更加逼真的图象以及更加真实的语音等。2、根据系统定制的实时操作系统不仅可以最大限度的利用硬件资源而且还避免了过于庞大的系统造成的系统冗余。3、只用一颗主处理芯片，系统架构更加清晰简捷。4、软件采用分层设计方便维护和升级，大大提高了代码利用率，缩短开发周期。5、具有更加卓越的网络性能，可以增加更多的网络应用。

智能家居从有线向无线转型成未来发展趋势

早期的智能家居产品虽是高科技产品，主要以有线产品为主，其控制方式主要有是总线控制方式，通过EIB、C-Bus、H-Bus、LonWorks、SCS、RS-485等总线通过协议对外围设备进行控制。但在销售，施工上都存在很大的限制，因为早期产品安装周期长，通常需要半年到一年左右的时间，还得和基础装修的施工衔接好，避免安装线路冲突。后期维护也比较困难，轻者破坏线路，重者对房屋装修会有不同程度的破坏。尽管销售商承诺售后服务，很多用户用后依然担心这个问题，这也成为有线智能家居产品在市场推广过程中的瓶颈。特别是在后期用户需要添加设备，进行智能升级的过程中，也会有所限制。

无线智能家居产品，近几年再市场中逐步打开局面。智能家居的无线产品以射频、载波为主，主要技术315MHz射频、ZigBee、wifi、蓝牙等。无线智能家居的产品特点在于无需纷繁复杂的网络布线，组装方便，自动组网，设备扩展性强，功耗低，成本低，符合现代绿色环保理念，维修服务方便。随着技术的不断更新，目前市场上以zigbee技术为主的无线智能家居产品成为当下主流。ZIGBEE是一种新兴的低速率、低功耗的无线网络技术，主要用于近距离无线连接。具有低复杂度、低功耗、低速率、低成本、自组网、高可靠、超视距的特点。zigbee技术以也被广泛的应用到了国内的物联网产业。

同时无线领域应用比较成熟的wifi技术以前由于功耗大在智能家居产品中没有太成熟，如今GainSpan公司（2006年9月从Intel分拆出来）声称，他们已经拥有了在无线传感器网络（WSN）领域战胜Zigbee的技术方案。GainSpan总裁兼首席执行官VijayParmar表示，采用这家公司的WSN解决方案，不仅能够享受到成熟的Wi-Fi技术带来的各种好处，还能确保在单节AA电池下维持长达5～10年的电池寿命。这个消息无疑给智能家居产品带来福音，无线产品的技术改进会不断的优化智能家居的产品。

ZigBee技术赢定无线智能家居未来

当年比尔盖茨为了实现他的智能豪宅，铺设了84公里电缆，将房内的所有电器设备连接成一个家庭网络，耗资5.3亿美元，这些钱足以买下一家的中型上市公司。但如今，再打造一座与比尔盖茨“未来之屋”一样的智能豪宅，就不用如此大费周章地铺设84公里的电缆，随着无线智能家居的发展，智能家居已经逐渐摆脱了集中布线的弊端。经过几年市场的检验，有线智能家居的弱点一览无遗，即穿墙布线，破坏墙体，线路埋入墙内，系统想要升级更新，登天还难，尤其维修时诊断故障也很难，极大地降低了消费者的使用便捷心理。无线智能家居将引领市场的潮流已经得到业界的广泛认可，目前市场上无线技术主要有蓝牙技术、射频技术和ZigBee技术等几种。

蓝牙技术的出现使得短距离无线通信成为可能，但其协议较复杂、功耗高、成本高等特点不太适用于要求低成本、低功耗的工业控制和家庭网络。尤其蓝牙最大的障碍在于传输范围受限，一般有效的范围在10米左右，抗干扰能力不强、信息安全问题等问题也是制约其进一步发展和大规模应用的主要因素。

射频技术是通过空气发送和接收数据，使用无线电波传输数据信号，比较容易受到外界的干扰。数据包在传送的过程中都可以被外界检测或接收，信息安全是个隐患，虽然数据可以经过加密后传输，但在数据包足够多的情况下，仍有被黑客破解的可能。

ZigBee技术是一种低成本、低复杂度、低功耗、高安全、近距离传输的双向无线通讯技术，具备扩展性强特点，能够嵌入各种家居设备，这是蓝牙、WIFI等所不能比的。ZigBee则是国际通行的无线通讯技术，它的每个网络端口可以最多接入6.5万多个端口，可应用范围极为广泛。