China
智能家居最常见的无线通信协议“zigbee、z-wave、wifi、蓝牙、RF”的优劣势对比
来源:海曼科技  发布时间:2017-05-05  点击量:

       科技的发展,社会的进步,引发智能产品的种类越来越多,而运用在智能家居上的技术也越来越成熟。然而在无线通信协议上却一直无法做到统一,从目前的情况来看,最常见的无线通信协议无外乎这几种:Zigbee、Z-wave、Wifi、蓝牙、RF等协议了,而用在家庭最多的还属前面三种:Zigbee、Z-wave、Wifi。看来,短期内是无法实现无线协议大统的愿望了。那么在如此多种无线协议的面前,当你们要选择技术方案和产品服务商的时候,如何根据自己的需求和场景选择适合的通信协议产品呢?下面就来简单介绍下这几种协议各自的优缺点。


一、ZigBee协议:   

Zigbee是IEEE 802.15.4协议的简称,它来源于蜜蜂的八字舞,蜜蜂(bee)是通过飞翔和“嗡嗡”(zig)抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,而ZigBee协议的方式特点与其类似便更名为ZigBee。ZigBee主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备,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。
       ZigBee的主要优点如下:
       1. 功耗低
  对比Bluetooth与WiFi,在相同的电量下(两节五号电池)可支持设备使用六个月至两年左右的时间,而Bluetooth只能工作几周,WiFi仅能工作几小时。
  2. 成本低
  ZigBee专利费免收,传输速率较小且协议简单,大大降低了ZigBee设备的成本。
  3. 掉线率低
  由于ZigBee的避免碰撞机制,且同时为通信业务的固定带宽预留了专用的时间空隙,使得在数据传输时不会发生竞争和冲突;可自组网的功能让其每个节点模块之间都能建立起联系,接收到的信息可通过每个节点模块间的线路进行传输,使得ZigBee传输信息的可靠性大大提高了,几乎可以认为是不会掉线的。
  4. 组网能力强
  ZigBee的组网能力超群,建立的网络每个有60,000个节点。
  5. 安全保密
  ZigBee提供了一套基于128位AES算法的安全类和软件,并集成了IEEE 802.15.4的安全元素。
  6. 灵活的工作频段
  2.4 GHz,868 MHz及915 MHz的使用频段均为免执照频段。
  ZigBee的缺点如下:
  1. 传播距离近
  若在不适用功率放大器的情况下,一般ZigBee的有效传播距离一般在10m-75m,主要还是适用于一些小型的区域,例如家庭和办公场所。但若在牺牲掉其低掉线率的优点的前提下,以节点模块作为接收端也作为发射端,便可实现较长距离的信息传输。
  2. 数据信息传输速率低
  处于2.4 GHz的频段时,ZigBee也只有250 Kb/s的传播速度,而且这单单是链路上的速率且不包含帧头开销、信道竞争、应答和重传,去除掉这些后实际可应用的速率会低于100 Kb/s,在多个节点运行多个应用时速率还要被他们分享掉。
  3. 会有延时性
  ZigBee在随机接入MAC层的同时不支持时分复用的信道接入方式,因此在支持一些实时的应用时会因为发送多跳和冲突会产生延时。

二、Z-wave协议:
       Z-Wave是由丹麦公司Zensys所一手主导的无线组网规格,Z-wave联盟(Z-wave Alliance)虽然没有ZigBee联盟强大,但是Z-wave联盟的成员均是已经在智能家居领域有现行产品的厂商,目前该联盟已经具有160多家国际知名公司,范围基本覆盖全球各个国家和地区。
     Z-wave协议的主要优点:

1.通过预装的封装功能,能构建出最强的智能家居生态系统,能确保全球上千的产品互联。
2.是最专注于智能家居领域国际标准的无线通讯协议,技术运行稳定,产品丰富多彩,非常适合家庭使用。
3.工作频段受国家法定许可,相比其它的通讯协议z-wave通讯距离更远、受同频干扰更少的。这是z-wave一个非常突出的优势。
4.智能控制产品具有完善的应答机制,支持自组网,功耗极低,结构简洁,运行十分稳定,家庭DIV是首选。

5.支持设备联动,通过传感器采集数据实现智能联动控制,不依赖于人工的干预。

Z-wave协议的缺点:

一是能容纳的节点较少,理论值为256个,实际上很多厂商只能做到容纳20-30个。二是树状组网结构,一旦树枝上端断掉,下端的所有设备将无法与网关通信。三是没有加密方式,安全性较差。还有一个需要关注的点是Z-Wave所用的频段在我国是非民用的,所以Z-Wave的智能家居更多的还是用在海外。
      另外,Z-Wave的标准是独立开发的私有无线标准,不像其他无线标准那样开放。


三、WiFi(无线保真协议)
  WiFi是IEEE 802.11的简称,是一种可支持数据,图像,语音和多媒体且输出速率高达54Mb/s的短程无线传输技术,在几百米的范围内可让互联网接入者接收到无线电信号。WiFi的首版于1997年问世,当时其中定义了物理层和介质访问接入控制层(MAC层),并在规定了无线局域网的基本传输介质和网络结构的同时规范了介质访问层(MAC)的特性和物理层(PHY),其中物理层采用的是FSSS(调频扩频)技术、红外技术和DSSS(直接序列扩频)技术。在 1999年又新增了IEEE 802.11g和IEEE 802.11a标准进行完善。
  WiFi优点:
  1. 传输范围广
  WiFi的电波覆盖范围半径高达100 m,甚至连整栋大楼都可以覆盖,相对于半径只有15m蓝牙,优势相当明显。
  2. 传输速度快
  高达54Mb/s的传输速率使得WiFi的用户可以随时随地接收网络,并可快速地享受到类似于网络游戏、视频点播(VOD)、远程教育、网上证券、远程医疗、视频会议等一系列宽带信息增值服务。在这飞速发展的信息时代,速度还在不断提升的WiFi必能满足社会与个人信息化发展的需求。
  3. 健康安全
  WiFi设备在IEEE 802.11的规定下发射功率不能超过100 mW,而实际的发射功率可能也就在60~70 mW。与类似的通信设备相比,手机发射功率约在200 mW~1 W,而手持式对讲机更是高达5 W。相对于这两者WiFi产品的辐射更小。
  4. 普及应用度高
  现今配置WiFi的电子设备越来越多,手机、笔记本电脑、平板电脑、MP4几乎都将WiFi列入了他们的主流标准配置。
  WiFi缺点:
  1.功耗大
  2.价格贵
  3.协议编码复杂

四、RF射频协议

       较常见的应用有无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID),常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码等。其原理为由扫描器发射一特定频率之无线电波能量给接收器,用以驱动接收器电路将内部的代码送出,此时扫描器便接收此代码。


关于海曼——海曼目前智能家居系统产品所用的是标准的Zigbee、z-wave、wifi协议,RF暂时没涉及。

上一篇:海曼能为智能厨房安全系统提供哪些智能产品?
返回首页 | 产品世界 | 下载中心 | 联系我们 | 站点地图 | 阿里店铺
Copyright © 深圳市海曼科技有限公司 粤ICP备06020500号

服务热线:

181 2392 8516

关注海曼微信