解析智能家居通訊網(wǎng)絡架構三大類技術

　　眾所周知，智能家居最重要的也就是實現(xiàn)智能產品之間的互聯(lián)互通，如何實現(xiàn)智能家居產品之間的聯(lián)通，如何在喊出命令時，保證產品的執(zhí)行力？

　　這一切必須要涉及到通訊架構。而當前智能家居的通訊網(wǎng)絡架構包括三大類。

　　智能家居通訊網(wǎng)絡架構三大類技術

　　實現(xiàn)智能家居控制的就屬于信息網(wǎng)絡和控制網(wǎng)絡技術。主要有三類：總線技術、無線技術、電力載波技術。

　　總線技術就是將各部件連接到計算機處理器的一個元件，通過總線能使整個系統(tǒng)內各部件之間的信息進行傳輸、交換、共享和邏輯控制等功能。被分為外部和內部總線、系統(tǒng)總線和非系統(tǒng)總線等等。

　　無線技術也分不同種類，通常以產生無線信號的方式來區(qū)分，目前主要的方式有調頻無線技術、紅外無線技術和藍牙無線技術三種，其成本和特點也不盡相同。

　　電力載波通訊即PLC（Power-line-CommunicaTIon），是電力系統(tǒng)特有的通信方式，電力載波通訊是指利用現(xiàn)有電力線，通過載波方式將模擬或數(shù)字信號進行高速傳輸?shù)募夹g。最大特點是不需要重新架設網(wǎng)絡，只要有電線，就能進行數(shù)據(jù)傳遞。

　　一、總線技術在智能家居中應用

　　總線技術應用在智能家居方面在于，家庭總線系統(tǒng)。家庭總線是智能家居實現(xiàn)的重要基礎，是住宅內部的神經(jīng)系統(tǒng)，其主要作用是連接家中的各種電子、電氣設備，負責將家庭內的各種通信設備（包括安保、電話、家電、視聽設備等）連接在一起，形成一個完整的家庭網(wǎng)絡。

　　日本是較早提出家庭總線系統(tǒng)（簡稱HBS）概念，成立HBS研究會，制定了日本的HBS標準，后面又發(fā)展成為S-HBS系統(tǒng)，也即超級家庭總線。

　　二、無線技術在智能家居中的應用

　　就目前而言，無線智能家居根據(jù)所使用的技術不同，主要分為藍牙、Wi-Fi、Zwave和ZigBee四種，無線技術讓人們得以實現(xiàn)對家居的遠程控制。下面我們不妨先從日常接觸最為頻繁的WiFi說起。

　　基于WiFi技術的智能家居產品最為常見，其優(yōu)勢在于傳輸速率快，且產品成本低，生活中也最為普及，對用戶來說，基于WiFi的智能家居組合最為省事，購買設備直接組網(wǎng)即可。

　　凡事都存在兩面性，WiFi雖然傳輸快、普及廣，但也存在著自身的技術劣勢：其最大的問題要屬安全性非常低，無線穩(wěn)定性弱;功耗大也是其弱點之一，將導致其在家居領域的應用受限，例如智能門鎖、紅外轉發(fā)控制器、各種傳感器等不適宜使用;此外，WiFi的組網(wǎng)能力也相對較低，目前WiFi網(wǎng)絡的實際規(guī)模一般不超過16個設備，而實際家居環(huán)境中，僅開關、照明、家電的數(shù)量就已遠遠多于16個，顯然發(fā)展空間受到了一定的限制。

　　三、電力載波在智能家居領域的應用

　　電力載波在國外智能家居領域的應用已經(jīng)有幾十年，在智能家居進入我國時，電力載波也是最先被引入的技術，然而傳統(tǒng)的電力線載波也存在許多弱點，如通道干擾大、信息量小、頻率擁擠等，同時傳統(tǒng)窄帶調制技術傳輸速率較低（傳輸一個指令需要0.883s）。這使得在過去較長的一段時間限制了電力載波技術在智能家居行業(yè)的應用。

　　隨著電力載波技術的不斷發(fā)展，國內廠家已開發(fā)出使用OFDM調制技術的載波通信系統(tǒng)，峰值通信速率可以達到400kbps，穩(wěn)定運行通信速率也已經(jīng)達到100kbps，足以滿足現(xiàn)有智能家居應用對速率的需求，也讓我們看到電力載波在智能家居領域應用的廣闊前景。

　　產業(yè)趨勢：多通信技術并存

　　智能家居的發(fā)展呈現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡化、人性化、信息化、集成化方向發(fā)展。總線型、無線通訊和電力線載波通信作為智能家居主要的技術路線，獲得了大多數(shù)認可;同時，三者之間無法相互替代，有線、無線、電力線多種通信技術并存是未來的產業(yè)趨勢。

　　不過，智能家居行業(yè)的發(fā)展一日千里，技術更新步伐也較快，有線技術需要穿墻布線，工期長，不能升級換代，已經(jīng)不能滿足消費者的個性化需求。無線技術則憑借免布線、移動性強、低成本等優(yōu)勢成為市場新寵。

　　此外，自動組網(wǎng)、設備拓展能力強也是其優(yōu)勢之一，而功耗較低、健康節(jié)能更是符合低碳生活的綠色家居概念的理念。并且，無線方式維護簡單，可快速檢測出問題所在，并及時修復。

　　在無線方式上，又分為藍牙、Wi-Fi和ZigBee等主要幾種技術，前兩者組網(wǎng)性能差，穩(wěn)定性薄弱，而ZigBee正憑借成本低、組網(wǎng)快、低復雜度等特點迅速成為新時代的主流無線通訊技術，主要適合用于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備。據(jù)悉，目前ZigBee聯(lián)盟正積極介入中國智能家居行業(yè)標準的制定工作，將進一步促進產業(yè)的推廣和發(fā)展。

　　總線型、無線通信和電力線載波通信三種技術線路無法相互替代，有線、無線、電力線多種通信技術并存是未來的產業(yè)趨勢。就智能家庭領域而言，無線通信技術有著獨特的優(yōu)勢，近年來智能家庭的發(fā)展趨勢也驗證了這點，無線通信在智能家庭中已成為最主要的通信方式。

　　智能家居領域的協(xié)議們

　　日本是較早推動智能家居發(fā)展的國家之一，它較早地提出了家庭總線系統(tǒng)HBS的概念，制定了日本的HBS標準。為適應大型居住社區(qū)的需要，1988年年初，日本住宅信息化推進協(xié)會又推出了超級家庭總線（SuperHomeBusSystem，簡稱S-HBS），它適用于更大的范圍，因為一個S-HBS系統(tǒng)可掛接數(shù)千個家庭內部網(wǎng)。