自上個世紀八十年代，歐美日等國家推出智能家庭這一概念以來，智能家居 行業(yè) 得到了初步的推廣及發(fā)展。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、安防技術的發(fā)展，智能家居也獲得了推動。尤其是隨著移動智能時代的到來，人們對智能家居的期翼更加明顯。據(jù)調(diào)查顯示，幾乎百分之百的受眾對智能家居產(chǎn)品擁有極大興趣。而谷歌、蘋果、微軟以及360、騰訊、小米的介入，2014年智能家居陷入熱潮。
通過搜索整理一些資料，讓各位看官更加了解智能家居，識別智能家居技術組成。給從事智能家居領域的企業(yè)、個人提供一些知識性的內(nèi)容。
智能家居通訊網(wǎng)絡架構三大類技術
智能家居如何實現(xiàn)控制，如何順利傳輸信息指令，如何實現(xiàn)互聯(lián)互通？這就涉及到通訊網(wǎng)絡架構技術，而在實現(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(nèi)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(nèi)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(chǎn)生無線信號的方式來區(qū)分，目前主要的方式有調(diào)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(nèi)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(nèi)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)(home bus system，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(chǎn)品最為常見，其優(yōu)勢在于傳輸速率快，且產(chǎn)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(zhuǎn)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(diào)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(nèi)載波芯片廠家已開發(fā)出使用OFDM調(diào)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。
例如某智能家居公司開發(fā)的采用BPSK調(diào)制方式的電力載波智能產(chǎn)品，完全能滿足智能家庭控制的需求，同時能夠?qū)崟r檢測設備用電，為用戶了解用電情況，提高用電效率提供了有效的工具。另外，該產(chǎn)品也能夠與該品牌的其他系列產(chǎn)品無縫銜接，實現(xiàn)豐富的智能功能應用。再通過對通信數(shù)據(jù)進行協(xié)議加密，可以確保通信的可靠性和安全性。
產(chǎn)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?？偩€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(chǎn)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，前幾年還是綜合布線技術盛行一時，現(xiàn)在無線技術漸漸占據(jù)市場主流，發(fā)展更為迅猛。究其原因，還是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(chǎn)業(yè)的推廣和發(fā)展。
智能家居是一個復雜系統(tǒng)，有低速高可靠應用、高數(shù)據(jù)帶寬但低QOS等級應用、高速高QOS高安全等級服務的分類，不同的通信方式各司其職，寸有所長，尺有所短，一個系統(tǒng)必將是有幾種通信方式并存，譬如低速高可靠便可以使用總線方式或者ZigBee方式。
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(chǎn)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。
智能家居領域的那些協(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)(HomeBusSystem，簡稱HBS)的概念，成立了家庭總線(HBS) 研究 會，并在郵政省和通產(chǎn)省的指導下組成了HBS標準委員會，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(nèi)部網(wǎng)。
LonWorks協(xié)議是美國Echelon公司開發(fā)并與Motorola和東芝公司共同倡導的現(xiàn)場總線技術，它支持多種物理介質(zhì)，適用于雙絞線、電力線、光纜、射頻、紅外線等，并可在同一網(wǎng)絡中混合使用。LonWorks協(xié)議支持多種拓撲結構，可以選用任意形式的網(wǎng)絡拓撲結構，組網(wǎng)方式靈活。LonWorks應用范圍主要包括樓宇自動化、工業(yè)控制等，在組建分布式監(jiān)控網(wǎng)絡方面有較好的性能，目前全球已建立的LonWorks節(jié)點已經(jīng)超過50萬個。在四種協(xié)議中，X-10是歷史最長且使用最簡單的一種，它于1978年誕生于美國，至今仍是美國家庭自動化的主導系統(tǒng)。之所以說X-10協(xié)議簡單是因為它直接利用住宅電力線作為控制總線，通過電力線將各控制器與各功能接口器相連并實現(xiàn)程序控制，不必再穿墻打孔，更有利于改變結構空間，用戶可自己動手安裝，價格也比較低廉。而CEBuS作為電子工業(yè)推廣協(xié)議，與歐洲的EHS標準同為歐美家庭自動化電子產(chǎn)品的 行業(yè) 推薦標準。
Zigbee和Z-Wave新的無線技術，使用網(wǎng)格式技術--每個端口都同時配備一個接收器和一個傳導器，以最有效的方式從一個端口到另一個端口貫穿整個設備來傳播信號。在您的家里有越多的端口，這項技術工作起來就越見成效。Zigbee是從一批用于商業(yè)/工業(yè)控制的技術提供商那里顯現(xiàn)出來的，他們有，Invensys，Motorola，MitsubishiandPhilips。這項技術現(xiàn)在是一項工業(yè)標準，IEEE802.15.4。
除了zigebee和z-wave技術外，目前用于家庭內(nèi)部的無線傳輸技術還包括無線通信HomeRF、藍牙技術、WAP、無線以太網(wǎng)等，而Home RF和藍牙技術相對來說比較受歡迎。
Insteon，在家居控制領域最新的協(xié)議，提出了一項RF/PLC交互的協(xié)議，家里的無線或有線電力裝置可以互相交流，而無需各種線路和插頭。
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