智能家居多种无线通信/网络技术并存

　　智能家居将门窗、照明、家电、安防、影音等家居设备集成化和系统化的特点，要求采用一定的方式将各种设备连接起来进行统一操控和管理，而无线通信/网络技术大大满足了这种需求。随着家庭控制和智能化的不断进步，无线通信/网络技术也得到了不断地完善与改进。目前，在全球智能家居领域通用的无线通信/网络技术主要包括WIFI、蓝牙、Z-WAVE以及ZigBee等并存的几种短距离无线通讯技术，这些技术成为了智能家居连接和控制的主要方式和手段。

　　一、WIFI

　　作为全球应用最为广泛的短距离无线通讯技术，WIFI全称Wireless Fidelity，即无线保真，正式名称是IEEE802.11b。WIFI技术是一种无线通信协议，属于短距离无线通信技术，可以将个人电脑、手持设备（如PDA、手机）等终端以无线方式互相连接。WIFI是以太网的一种无线扩展，组网的成本更低，传输速度较高、速度非常快，无线电波的覆盖范围半径则可达100米。WIFI可以嵌入到其它设备中，如医疗监控设备，楼宇控制系统等。

　　二、蓝牙

　　蓝牙技术主要分为BT3(参数 图片 文章).0+HS和4.0版本中加入的Wibree标准也就是Bluetooth Low Energy（BLE）。在轻家居领域，主要讨论BLE部分。低功耗蓝牙（BLE）技术是低成本，短距离，可互操作的鲁棒性无线技术，工作在2.4G频段。BLE采用可变连接时间间隔，几毫秒到几秒，利用快速的连接方式，平时可以处于“非连接”状态节省能源，此时链路两端相互间只是知晓对方，只有在必要时才开启链路，然后在尽可能短的时间内关闭链路，因此拥有极低的运行和待机功耗。

　　三、Z-Wave

　　Z-Wave是由丹麦公司Zensys所主导的无线组网规格，Z-Wave是一种新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术。工作频带为908.42MHz，868.42MHz信号的有效覆盖范围在室内是30m，室外可超过100m，适合于窄带宽应用场合。Z-Wave技术设计用于住宅、照明商业控制以及状态读取应用，例如抄表、照明及家电控制、HVAC、接入控制、防盗及火灾检测等。

　　四、ZigBee

　　ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，是一种新兴的近程（10-100 m）、低速率（250Kbps标称速率）、低功耗的无线网络技术，主要用于近距离无线连接，适合用于自动控制和远程控制等领域，可以嵌入各种设备。其主要特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本、高可靠等。ZigBee使用频段为2.4G、868MHz以及915MHz。

　　简而言之，ZigBee就是一种便宜的、低功耗、自组网的短距离无线通讯/网络技术。

　　ZigBee技术应用广泛，脱颖而出成主流

　　由于蓝牙技术协议较复杂，功耗高，成本高，传输范围受限，一般有效的范围在10米左右，抗干扰能力不强、信息安全性差，使其并不太适用于要求低成本、低功耗的工业控制和家庭网络，并制约其进一步发展和大规模应用。

　　WIFI技术则虽然移动性强，但由于采用的是射频技术，通过空气发送和接收数据，使用无线电波传输数据信号，容易受到外界的干扰和受黑客威胁，安全性比较差，因此也不太适合对安全性要求极高的智能家居。

　　而Z-Wave技术在最初设计时，就定位于智能家居无线控制领域，可用于住宅、照明商业控制以及状态读取应用，例如抄表、照明及家电控制、HVAC、接入控制、防盗及火灾检测等。Z-Wave采用小数据格式传输，40kb/s的传输速率足以应对，早期甚至使用9.6kb/s的速率传输。但是与ZigBee无线技术相比，拥有相对较低的传输频率、相对较远的传输距离和一定的价格优势，但在通用性、安全性等方便相对要差。

　　ZigBee技术在智能家居中的应用，具有以下优点。ZigBee收发模块使用的是2.4G直序扩频技术，比起一般FSK、ASK和跳频的数传电台来，具有更好的抗干扰能力；ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用通用的AES-128，长达128位的密码给ZigBee信号传输的保密性提供了保障；ZigBee传输数据多采用短帧传送，传输速度快，实时性强；ZigBee组网容易，可扩展性强，自恢复能力强，便于在智能家居中进行扩展，增加新设备。

　　相对其他几种技术，ZigBee技术可广泛应用于包括智能家居在内的所有智能领域，并逐渐脱颖而出成为智能家居行业最为流行的技术。而其在智能家居应用的优势就在于在全球普及较高，不同厂商生产的ZigBee产品也可以依据同一个标准方便地实现互联互通，产品兼容性好。目前，ZigBee 联盟由 300 多个成员企业，包括Ember、Freescale、Schneider、物联传感（中国区总部）等，它们共同推动 ZigBee 无线技术的发展，使其能成为应用于家用电器、能源、住宅、商业和工业领域的领先无线网络连接、传感和控制标准。