智能產(chǎn)品種類越來(lái)越多,運(yùn)用在智能家居上的技術(shù)也越來(lái)越成熟,Zigbee是最早應(yīng)用在智能家居領(lǐng)域的傳輸技術(shù),其穩(wěn)定性強(qiáng)、高保密性、低功耗、低成本的優(yōu)勢(shì)成為家庭自動(dòng)化應(yīng)用首選。
說(shuō)起智能家居,大家首先想到的就是通過(guò)Wi-Fi連接,手機(jī)與智能設(shè)備通過(guò)Wi-Fi實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控,無(wú)論在世界的哪個(gè)角落,只要有3G/4G或Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)都可以控制家里的電器、插座、燈泡等智能產(chǎn)品。如果只需要在家控制,那么就可以找一種低功耗的無(wú)線通訊技術(shù),Zigbee或Z-Wave。
Wi-Fi/Z-Wave/Zigbee簡(jiǎn)介
Zigbee的前身可以追溯到藍(lán)牙,二者的優(yōu)勢(shì)都是低功耗傳輸,不過(guò)后者相對(duì)復(fù)雜,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)較少,不適合多點(diǎn)布控,當(dāng)智能產(chǎn)品超過(guò)一定數(shù)量時(shí),就無(wú)法在同一局域網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。且藍(lán)牙傳輸也相對(duì)較慢,平均耗時(shí)需要10秒左右;藍(lán)牙覆蓋范圍僅限10米,所以僅限客廳或臥室的小范圍內(nèi)設(shè)備互聯(lián)互通。
Z-Wave也是一種短距離的傳輸技術(shù),和Zigbee一樣基于無(wú)線射頻,屬于硬件架構(gòu)跟協(xié)議上的技術(shù);不同的是,Z-Wave是由Sigma Design(Silicon Labs已于2018年購(gòu)并該公司Z-Wave事業(yè)部門)所獨(dú)立開(kāi)發(fā),缺乏國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為其依靠,應(yīng)用上也僅限于家庭自動(dòng)化。二者功耗遠(yuǎn)低于Wi-Fi跟藍(lán)牙,在智能家居的應(yīng)用領(lǐng)域占有一定優(yōu)勢(shì)。
Wi-Fi在遠(yuǎn)程傳輸方面優(yōu)勢(shì)較大,但其是組網(wǎng)也相對(duì)復(fù)雜;用戶每次通過(guò)手機(jī)APP操作存在延時(shí)情況,聯(lián)網(wǎng)時(shí)間約3秒;其優(yōu)勢(shì)在于傳輸速率,在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境良好的前提下,傳輸速率可達(dá)11Mbps。
不同的無(wú)線傳輸各有優(yōu)勢(shì)和不足,在智能家居應(yīng)用中,主流方式都是手機(jī)通過(guò)Wi-Fi與家庭網(wǎng)關(guān)連接,而智能設(shè)備與網(wǎng)關(guān)之間的通訊協(xié)議則采用Zigbee標(biāo)準(zhǔn)。由于Z-Wave缺乏國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),所以在一定程度上遠(yuǎn)不如前兩者。
待機(jī):誰(shuí)是真正低功耗?
既然是應(yīng)用在智能家居系統(tǒng)中,最重要的就是其所關(guān)聯(lián)的設(shè)備問(wèn)題。若想實(shí)現(xiàn)智能產(chǎn)品之間的互聯(lián)互通,既要做到無(wú)源(無(wú)外接電源)管理,又可以享受自動(dòng)化智控,硬件設(shè)備待機(jī)市場(chǎng)就成了關(guān)鍵。從技術(shù)角度出發(fā),無(wú)線傳輸?shù)凸牟拍茏屧O(shè)備續(xù)航更持久。
在這三種傳輸技術(shù)中,Wi-Fi通訊耗電量最大,就好比我們通過(guò)Wi-Fi下載電影一樣,端到端訪問(wèn)耗電量極高。Zigbee和Z-Wave均屬于低功耗輸出,因此更適合無(wú)源產(chǎn)品之間的聯(lián)動(dòng)。
手機(jī)與智能家電低功耗傳輸
安全性:128bit最安全
您是否還記得被央視曝光的家庭網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),正是因?yàn)闊o(wú)線存在安全漏洞,才得以讓黑客有機(jī)可乘。無(wú)論是局域網(wǎng)還是外網(wǎng)連接,安全性既是智能家居產(chǎn)品的首要解決的問(wèn)題,也是其目前的一個(gè)硬傷。
對(duì)比三種不同無(wú)線技術(shù),Z-Wave無(wú)線傳輸是局域網(wǎng),但并米有加密方式,因此也容易受到惡意攻擊。Wi-Fi加密方式為SSID,由于它是一個(gè)相對(duì)開(kāi)放式的結(jié)構(gòu),用戶需特別注意家庭網(wǎng)關(guān)密碼,可以增加密碼位數(shù)、穿插大小寫等方式加強(qiáng)安全保護(hù)。
基于Zigbee近距傳輸應(yīng)用
不過(guò)以上兩種加密方式在Zigbee面前都略顯遜色,其采用128bitAES加密方式,加之Zigbee在智能家居應(yīng)用中又處于一個(gè)局域網(wǎng)環(huán)境,所以安全性有所保障。同時(shí),AES是美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所NIST旨在取代DES的21世紀(jì)的加密標(biāo)準(zhǔn)。
總而言之,無(wú)線傳輸技術(shù)可應(yīng)用在智能家居系統(tǒng)中比較多元化,Z-Wave適用于智能家居,Wi-Fi目前更適用于移動(dòng)端與智能設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理,Zigbee優(yōu)勢(shì)在于某一個(gè)環(huán)境下設(shè)備之間的互聯(lián)互通,功耗較低,優(yōu)勢(shì)明顯。
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原文標(biāo)題:【無(wú)線知識(shí)庫(kù)】Wi-Fi、Zigbee、Z-Wave技術(shù)比較
文章出處:【微信號(hào):SiliconLabs,微信公眾號(hào):Silicon Labs】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
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