智能家居離落地還為時稍早，但是相關(guān)的技術(shù)卻是在大力推進，而無線通信技術(shù)就是其中關(guān)鍵的一環(huán)，各種通信協(xié)議wifi、藍(lán)牙、zigbee、z-wave、Thread也都在各自發(fā)展，應(yīng)該說每種協(xié)議都有其自身的優(yōu)勢與合適的應(yīng)用場景，并不能說某種協(xié)議就是能取代其他的協(xié)議。智能家居的前景廣闊是公認(rèn)的，但在發(fā)展過程中存在的不少問題阻礙了智能家居的進步，其中一個重要的因素就是通信協(xié)議比較混亂，業(yè)內(nèi)對于智能家居標(biāo)準(zhǔn)的制定還未形成。通信協(xié)議不統(tǒng)一就會導(dǎo)致采用不同通信技術(shù)的產(chǎn)品不能兼容，而且各種通信協(xié)議都有各自的不足，用戶使用并不方便。

　　目前市場上有線技術(shù)有RS485、IEEE802.3(Ethernet)、EIB/KNX、LonWorks、X-10，PLC-BUS、PLC-BUS、CresNet，AXLink等。無線技術(shù)有RF射頻技術(shù)、藍(lán)牙(Bluetooth)、Wi-Fi、Zigbee、Z-Wave這也僅僅是列出了市面上的一些主要技術(shù)，并不代表全部。智能家居從有線到無線的發(fā)展是一次巨大跨越。無線通信技術(shù)應(yīng)用于智能家居，不但改變了智能家居在家庭里的第一個環(huán)節(jié)，在安裝上避免了工序復(fù)雜的開墻鑿洞，而且大大簡化了產(chǎn)品設(shè)備之間的聯(lián)系和調(diào)度模式，無線通訊技術(shù)的優(yōu)劣也直接影響著整個智能家居系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全，所以好的無線技術(shù)至關(guān)重要，以至于直接決定著用戶的使用狀況和智能家居的推廣普及。

　　有線技術(shù)受限，無線Zigbee和Z-Wave火熱

　　有線技術(shù)除了X-10，PLC-BUS之外，幾乎沒有專門針對智能家居行業(yè)制定的通訊技術(shù);而有趣的是X-10電力線載波技術(shù)甚至早在上世紀(jì)70年代就研制成功開始應(yīng)用與家居自動化領(lǐng)域了，在我們國內(nèi)也是2000年左右就被引入并開始推廣了，但是市場局面一直難于打開，難于廣泛推廣的主要原因除了設(shè)備成本與人們需求不匹配之外，還在于技術(shù)本身的種種問題。所以雖然電力線載波技術(shù)雖然產(chǎn)生得非常早期，但是人們還是不停地從其他領(lǐng)域?qū)ふ液线m的有線技術(shù)開發(fā)智能家居產(chǎn)品，甚至自創(chuàng)私有技術(shù)協(xié)議進行產(chǎn)品開發(fā)，當(dāng)然因為各種有線技術(shù)都有其優(yōu)劣勢，所以一直群雄相爭、各分天下，也許也正因為如此，使得智能家居行業(yè)一直不慍不火，沒有突破性的進展，行業(yè)規(guī)模也一直較小。

　　無線技術(shù)就像語音通訊技術(shù)的發(fā)展一樣，從最初的電報到實現(xiàn)實時語音通信的有線電話;再到無線“大哥大”、GSM移動電話之后便一發(fā)不可收拾地如今“人手一機”了。從最弱的RF433/315MHz等點對點技術(shù)開始就試圖尋找一個穩(wěn)定且廉價的無線智能家居技術(shù)方案，上面我們也將主流的5種無線技術(shù)作了一個列表比較，智能家居系統(tǒng)最為重視的是穩(wěn)定性、靈活性與安全性，可以說Zigbee和Z-Wave技術(shù)是因應(yīng)而生的：靈活的組網(wǎng)方式、智能聯(lián)網(wǎng)修復(fù)、互為中繼、低功耗、低成本等特性。

　　因此當(dāng)下戰(zhàn)場將主要集中在誕生于21新世紀(jì)的這兩個新型技術(shù)：Zigbee和Z-Wave，前者有國際標(biāo)準(zhǔn)組織支持，制定的規(guī)范較為完善，后者是草根協(xié)會，當(dāng)然也受到了一些國際大佬的賞識，如思科、Intel和微軟等，至于誰能取得最后的勝利，這真的很難說，我也一直認(rèn)為這其中沒有真正的所謂贏家和輸家，就像3G手機時代我們國家搞了個TD-SCDMA，當(dāng)我們還在爭論其與國際通用的WCDMA標(biāo)準(zhǔn)誰贏誰輸?shù)臅r候，4G、5G時代又來了，然后人們不得不另外討論技術(shù)整合與合作的事情，所謂兵家之爭，分分合合也是常事。

　　再來了解下最為火熱的兩種無線技術(shù)，Z-wave的數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6kbps，信號的有效覆蓋在室內(nèi)30米(室外大于100米)，適于窄帶寬應(yīng)用場合，且具備一定的安全性和穩(wěn)定性，不過目前只應(yīng)用于家庭自動化方面。不過，它的節(jié)點不是太多，理論值為256個，實際值可能只有150個左右，同時樹狀組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，一旦樹枝上端斷掉，下端的所有設(shè)備可能將無法與網(wǎng)關(guān)通信。另外，Z-wave技術(shù)并沒有加密方式，安全性較差，Z-wave所用頻段在我國是非民用的，國內(nèi)并不常見Z-wave智能家居，更多的還是應(yīng)用在國外。

　　另外，ZigBee技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用門檻較高，開發(fā)難度大，沒有技術(shù)實力的企業(yè)無法涉足，國外的智能家居系統(tǒng)都是在運用這個技術(shù)，目前國內(nèi)只有海爾、小米、深圳聰明屋等少數(shù)企業(yè)把此技術(shù)運用到了智能家居，還做到了智能化和系統(tǒng)化，功能非常全面。ZigBee技術(shù)的安全性較高，其安全性源于其系統(tǒng)性的設(shè)計：采用AES加密(高級加密系統(tǒng))，嚴(yán)密程度相當(dāng)于銀行卡加密技術(shù)的12倍;其次，ZigBee采用蜂巢結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，每個設(shè)備不僅能通過多個方向與網(wǎng)關(guān)通信，保障網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性;每個設(shè)備還具有無線信號中繼功能，可以接力傳輸通訊信息把無線距離傳到1000米以外。另外，其網(wǎng)絡(luò)容量理論節(jié)點為65300個，能夠滿足家庭網(wǎng)絡(luò)覆蓋需求，即便是智能小區(qū)、智能樓宇等只需要1個主機就能實現(xiàn)全面覆蓋;最后，ZigBee具備雙向通信的能力，不僅能發(fā)送命令到設(shè)備，同時設(shè)備也會把執(zhí)行狀態(tài)和相關(guān)數(shù)據(jù)反饋回來。此外，ZigBee采用了極低功耗設(shè)計，可以全電池供電，理論上一節(jié)電池能使用2年以上。

　　除此外，藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛，在信息家電、移動dianhua、嵌入式應(yīng)用開發(fā)等諸多領(lǐng)域得到重視，如手機、耳機、音箱等。藍(lán)牙技術(shù)工作于2.4GHz的ISM頻段，采用1600hop/s的快速跳頻技術(shù)、正向糾錯編碼(FEC)技術(shù)和FM調(diào)制方式，設(shè)備簡單，支持點到點、點到多點通信。藍(lán)牙的功耗以及成本都不算高，基本上介于WIFI技術(shù)與ZigBee技術(shù)兩者之間，但傳輸距離最短，屬于一種點對點、短距離的通訊方式，由于其傳輸距離短，所以并不適合組建龐大的家庭網(wǎng)絡(luò)，運用到智能家居系統(tǒng)過于局限。

　　德國吉徠中國代理商御龍國際有限公司銷售部孫江波表示：“就國內(nèi)而言，兩種無限技術(shù)運用最多，但是未來市場方向并不明確，標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一還是市場發(fā)展，市場發(fā)展到一定程度，標(biāo)準(zhǔn)自然而然就優(yōu)勝略汰達(dá)成共識了，那個時候就是智能家居發(fā)展的黃金時期或者說爆發(fā)時期。”

　　三星攪局協(xié)議市場

　　談完有線技術(shù)和無線技術(shù)后，就要了解市場了，現(xiàn)在智能家居領(lǐng)域已經(jīng)有不少通信協(xié)議了，WiFi、藍(lán)牙、ZigBee、Z-Wave等，估計開發(fā)者在選用那種協(xié)議的時候頭都大了，最后很可能像Homey一樣被迫支持八種通信協(xié)議?，F(xiàn)在，三星、Nest、ARM又聯(lián)手推出了一種新的協(xié)議Thread。不知道Thread會加速行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)形成，還是讓原本已經(jīng)夠亂的通信協(xié)議更加“剪不斷、理還亂”。

　　現(xiàn)在比較常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有WiFi、藍(lán)牙、ZigBee、Z-Wave，不過都有不足：WiFi的功耗比較大，適合傳輸大量的數(shù)據(jù);藍(lán)牙功耗比較低，但現(xiàn)在還存在藍(lán)牙2.0與藍(lán)牙4.0并存的混亂局面，且不支持IPv6;ZigBee布線比較復(fù)雜，更適合商用;Z-Wave由丹麥公司Zensys主導(dǎo)，暫時還沒有ZigBee聯(lián)盟強大。不少大公司都在呼吁、倡導(dǎo)建立一個新的或者統(tǒng)一的新標(biāo)準(zhǔn)，這其中就包括了半導(dǎo)體生產(chǎn)商Freescale(飛思卡爾)、混合信號器生產(chǎn)商SiliconLabs。

　　這次三星、ARM、Nest三家公司，強強聯(lián)手，推出Thread，改進了上述協(xié)議中的不足，通過6LoWPAN技術(shù)支持IPv6。Thread可支持250個以上設(shè)備同時聯(lián)網(wǎng)，能夠覆蓋到家中所有的燈泡、開關(guān)、傳感器和智能設(shè)備。優(yōu)化了功耗，超低能耗，設(shè)備可以運行數(shù)年。此外，Thread是基于ZigBee的，也就是說原有的ZigBee設(shè)備只需更新軟件即可兼容Thread。綜合來看，Thread很可能像Homekit、高通的開源框架AllJoyn一樣，是一種在頂層工作的頂層架構(gòu)。三星、Nest、ARM聯(lián)手，整合了上游芯片、控制終端、硬件設(shè)備這三個智能家居最重要的環(huán)節(jié)。不過，Thread要大規(guī)模推廣，還要解決兩個難題：一個是需要說服廠商在每一個設(shè)備中植入802.15.4芯片，另一個是要建立真正統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。雖然Thread兼容ZigBee，可以通過軟件升級實現(xiàn)兼容，不過目前大部分智能手機和平板都不支持ZigBee。Thread要推廣開來，必須找到手機、平板或者電視這樣的中心或者入口來控制Thread聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。三星自己生產(chǎn)設(shè)備，但說服其他廠商并不容易。

　　統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)方面，Thread應(yīng)該會吸取ZigBee的教訓(xùn)，像WiFi一樣建立一個統(tǒng)一的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，避免碎片化。目前Nest發(fā)布了運行Thread協(xié)議的煙霧報警器。不過其他的廠商，即使對Thread有意，也只能先支持ZigBee，“曲線救國”，等到2016年才能認(rèn)證設(shè)備。

　　深圳市達(dá)遠(yuǎn)智能射頻科技有限技術(shù)公司技術(shù)總監(jiān)王亮表示：“三星目前開始從傳統(tǒng)生產(chǎn)商轉(zhuǎn)型服務(wù)商的趨勢，在多個領(lǐng)域，三星都受到了強有力的市場沖擊，所以三星這次想從協(xié)議這個入口進入，如果這個協(xié)議最后統(tǒng)一到了三星這里，那么三星可謂一招統(tǒng)一全球市場，這也是為什么大家爭奪協(xié)議市場的地方。”

智能家居自動化的發(fā)展歷程
天天吵著要顛覆世界的智能家居 到底顛覆了個啥?