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智能家居协议有哪些

286浏览2023-06-01 11:21

智能家居的出现确实给人们带来了一定的便利性,不用起床开窗帘,不用用手去扫地,也不用自己去关灯,想看电视也不用按遥控器等等,使人们变得更享受生活了。

智能家居协议有哪些

1、ZigBee协议

ZigBee协议是一种低功耗、低速率的无线网络协议,它能够实现小型无线网络的连接和控制。ZigBee协议的优点是具有较低的功耗和可靠的数据传输,并且能够支持大量的节点连接。但是ZigBee协议的无线频带被大量使用,可能会造成干扰。

2、Z-Wave协议

Z-Wave协议也是一种低功耗、低速率的无线网络协议,它能够支持大量的节点连接。Z-Wave协议的优点是无线频带被较少使用,不容易受到干扰。但是Z-Wave协议的设备较少,且价格较高。

3、WiFi协议

WiFi协议是一种常用的无线网络协议,它的优点在于能够实现高速率的数据传输。智能家居应用中,WiFi协议也被广泛应用。但是WiFi协议的功耗较高,需要频繁的充电和供电,且可能会受到干扰。

4、Bluetooth LE协议

Bluetooth LE协议是一种低功耗的无线网络协议,它的优点是能够实现小型无线网络的连接和控制,且设备价格较低。但是Bluetooth LE协议的传输速率较低,适用于低带宽的应用场景。

5、Thread协议

Thread协议是一种新兴的协议,该协议基于IPv6网络协议,目的是为了连接各种智能家居设备。与ZigBee和Z-Wave等传统智能家居协议不同,Thread协议更为简单、实用,同时也提供更高的安全性。

智能家居协议介绍

从60年代的RF射频协议,到80年代的ModBus协议,90年代末更是诞生了改变世界的WiFi协议。至此智能家居基础架构已经成型。但是随后又产生了专供物联网的ZigBee协议、专供智能家居的Zwave协议、以及5G,现在智能家居已经处于新一轮革命性升级的爆发点。目前传统经典协议依旧在重大项目中使用,而新兴的协议也在新的公司和产品中使用,新老交替而又共存,这是智能家居眼下最大的特点。

我们可以通过智能家居协议发展史,发现协议变化节奏,从开始二三十年有一次重大改变,到后来的三五年一次重大变化,无不显示智能家居协议的快速演化。这里蕴含了机遇,也充满挑战,选择适合自己产品的协议,公司将会加速发展,选择错误将可能在某一天被瞬间洗牌。智能家居协议风云变化,我们该如何选择?今天我们就来根据历史预测可能的未来,让我们尽可能站在正确的路线上。

分析各种协议发展趋势,我们首先要明白产品使用场景是什么。

按照建筑类型分类:目前智能家居设备主要应用在平层、别墅、办公室、商场、写字楼、工厂等领域。

按照面积分类:100平米以下、100-200平米、200-500平米、500-2000平米、2000平米以上。

◆按照场景使用设备数量分类:10个以下、10-20个、20-50个、50-150、150以上。

主要应用场景我们知道了,不同场景对设备数量和种类要求不同,所以使用协议不同。所以我们再来看一下最常用的总线和无线协议的参数,首先是目前在用的各种总线协议:

协议很复杂,我们今天只讨论主要的几个。针对主流家居方向的产品总线协议用的最多的是RS-485、KNX、CAN、电力载波四个协议,我们进行一下简单分析。

485协议:优点是短距离传输速度快,相对稳定。不足之处是数量多了容易产生干扰,而且在传送数据前无法检测线路中是否有其他数据正在传输。

KNX协议:信号稳定,低功耗。不足之处是传输距离需要控制在700米限度,而且速率相对485协议较低。但是对于智能家居传输的信号而言依旧是足够的。

◆CAN协议:速率也是不错,成熟稳定,多主从结构,已经广泛应用在汽车等领域。和485最大区别在于485是单主机控制,主机不发话,其他设备无任何操作,CAN多中心模式,每个中心都可以分担一部分主机功能。不足之处是成本略高于485协议。

电力载波协议(X-10、PLC-BUS):优点,改造简单,只要在原来电线基础上增加阻波器等少量设备即可实现通讯、远传等功能,投资小。不足之处在于其受限于电线本身,并非专业传输信号的,所以容易受到脉冲干扰。而且线路必须保持同源才行,如果通讯设备不在同一个源头,则上无法传输信号。一般如果干扰严重,传输距离可能只有几十米。所以现在使用渐渐减少。

再分析一下主流在用的无线协议:

目前用的最多的是ZigBee、WIFI、射频等。

其中ZigBee是目前专业智能家居用的最多的。其特点是传播距离近、低功耗、低成本、低数据速率、可自组网、协议简单。缺点是穿墙信号相对较弱,设备多了容易信号干扰。

WIFI协议目前在泛智能家居应用最多,毕竟他的基础过于庞大。主要优点是应用范围广、速度快、普及率高。不足之处是设备系统容量有限,在专业智能家居系统中很容易超过其容量上限。

射频协议在特定领域应用较多,传输速率较高,应用范围广。但是不足之处过于明显,设备容量过小,一般不超过8个;传输距离太短,10米就是上限,远远不能满足需求。可是在特定领域他们有独特价值,例如智能锁的控制。

根据以上协议特点进行分析,我们可以发现在主流场景中有特定一个或者几个协议效果最佳(暂不考虑成本)。

平层(150平米以下):预算一般1万以下;推荐:ZigBee、WiFi、CAN系统、485系统;占所有项目比例80%以上;

平层(150平米-300平米):预算一般3万-15万;推荐:CAN系统、485系统、KNX系统;占所有项目比例10%左右;

上下层结构,但是面积在1000平米以下(别墅、办公室、工厂等):预算一般10万-80万;推荐:485系统、KNX系统;占所有项目比例10%左右。

1000平米以上空间:预算一般接近百万;推荐:KNX系统。占比接近无。

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