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深度|智能家居系统:无线技术AND有线技术

  • 美孚科技 | 2017-12-25 10:31 | 发布者: 诀然 | 查看: 200| 评论: 0
  • [摘要] 家居智能化,已是趋势。智能家居系统的核心在于其所依赖的通迅技术,大家普遍认知的通迅技术主要在移动领域,从最初的GSM,到2G再到3G,现在应用的通迅技术为4G。那么智能家居系统的通迅技术又分为哪些呢?小编在16年 ...
  • 家居智能化,已是趋势。智能家居系统的核心在于其所依赖的通迅技术,大家普遍认知的通迅技术主要在移动领域,从最初的GSM,到2G再到3G,现在应用的通迅技术为4G。那么智能家居系统的通迅技术又分为哪些呢?小编在16年初就着重介绍过智能控制系统的通迅技术类别,随着智能家居系统需求和市场认知度的逐渐升温,智能集成厂商层出不穷,价格也是云泥之别,该如何选择智能家居系统?

    智能家居中有线技术和无线技术比较

    在智能家居集成控制系统中,主要分为有线和无线两种,其各具优势,视客户情况而定。

    有线的优势在于信号传输稳定,抗干扰性强,因为采取布线方式,线到哪里,信号就到哪里,适合于楼宇和小区、别墅和大户型智能化的控制。有线通迅技术种类上的选择,也要根据客户的设备控制数量,客户的空间分布情况而定,好的有线技术,控制节点多达上万个,传输距离可达几公里,在智能集成设计全面而完善的情况下,有线稳定性的优势无可替代。但有线系统技术复杂,对工程服务商的专业要求较高,且需要综合布线,已装修好的房子基本没有安装的可能性,性价比不及无线智能系统。总而言之,如果客户不计成本,想全面装智能家居系统,有线无疑是最好的选择。

    然而在普通家庭领域,户型不大,且智能化集成控制设备不多的情况下,无线则是最优选择。无线技术相对于有线编程技术,综合布线等要求更为简单,对品牌及工程服务商的选择较之更多,因此,无线的推广及普及更为迅速。

    智能家居有线技术和无线技术都有比较典型的厂商在做,有线技术厂商代表有星网锐捷、河东、NICO、快思聪、AMX、Savant等一批颇具软件开发实力的厂商,而无线技术厂商代表有:南京物联、爱家维纳斯、紫光物联、欧瑞博、小米、control4等。针对有线与无线通迅技术的对比可以容易比较得出有线技术和无线技术的各方面优缺点。

    1、智能家居有线(总线)技术

    || LonWorks总线

    LonWorks现场总线技术是由美国Echelon公司耗巨资,于1990年12月开发成功的智能控制网络技术,参与研究开发的人员多达700人。Echelon的创办人为MikeMarkkula,他亦是苹果计算机的主要创办人之一。LonWorks是一具有强劲实力的现场总线技术,它采用了ISO/OSI模型的全部七层通讯协议,可使简短的控制信息在各种介质中非常可靠地传输,直接通信距离可达到2700m,接入节点数多达32385个! LonWorks技术的核心为Neuron芯片,一个小小的芯片内部装有3个微处理器,分别管理网络、介质访问和应用。采用LonWorks技术网络可以轻松实现不同系统、不同产品之间对等通讯,广泛用来构建分布式控制网络,并最高限度的保证了系统的稳定性 。

    || KNX总线

    KNX是Konnex的缩写,1999年5月,欧洲三大总线协议EIB、BatiBus和EHSA合并成立了Konnex协会,提出了KNX协议。该协议以EIB为基础,兼顾了BatiBus和EHSA的物理层规范,并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等优点,提供了家庭、楼宇自动化的完整解决方案。其在欧洲的家庭自控和楼宇自动化市场占有主导地位。在KNX系统中,总线接法是区域总线下接主干线,主干线下接总线,系统允许有15个区域,即有15条区域总线,每条区域总线或者主干线允许连接多达15条总线,而每条总线最多允许连接64台设备,这主要取决于电源供应和设备功耗。整个系统还可以通过预先设置控制参数来实现相应的系统功能,如组命令、逻辑顺序、控制的调节任务等。

    || RS-485总线

    RS485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准,该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义。RS485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓扑结构,但总线节点数有限,使用标准485收发器时,单条通道的最大节点数为32个,传输距离较近(约1.2km),传输速率低(300~9.6kbps);传输可靠性较差,对于单个节点,电路成本较低,设计容易,实现方便,维护费用较低。市场上一般RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态。因此,发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。

    || CEBus总线

    CEBus(ConsumerElectronicsBus)是美国电子工业协会(EIA)为消费电子产品制定的一种通信和产品和操作性的标准,是家用电器之间通信所使用的五种类型的介质(电力线、无线频率、红外、双绞线和同轴电缆)中信号的传输标准。信号传输速率和系统容量分别是10kbps和4G。

    || APBus总线

    APBus总线是目前唯一拥有中国自主知识产权的总线技术。它是一种针对家庭的、全分布式的智能控制网络技术,这一点与LonWorks技术相似。产品具有双向通信能力以及互操作性和互换性,其控制部件都可以编程。信号传输速率和系统容量则与CEBus一样,分别是10kbps和4G。

    || CAN总线

    CAN总线(ControllerAreaNetwork)期初是德国BOSCH公司于1983年为现在汽车应用领先推出的一种多主机局部网,属于现场总线(FieldBus)的范畴,它是一种支持分布式控制和实时控制的对等式现场总线网络。其网络特性使用差分电压传输方式;总线节点数有限,使用标准CAN收发器时,单条通道的最大节点数为110个,它的传输速率范围是5kbps至1Mbps,传输介质可以是双绞线和光纤等,任意两个节点之间的传输距离可达10km。在目前已有的几种现场总线方式中,具有较高的性能价格比。

    || 以太网

    基于IEEE802.3规范,采用CSMA/CD技术的网络结构。节点数量没有限制,传输可靠性较高,对于单个节点,成本很高,软硬件设计、维护费用均较高。信息网络目前使用最广泛的是100M以太网。

    || LCN总线

    LCN模块标准配置2个执行器,其他扩展执行器和感应器均通过3个多用途接口T,I,P扩展连接而成。LCN具备布线简便和参数设置简单的优点,它提供了种类不多,但功能全面的总线模块和多级的报文反馈系统,所以它被欧洲很多人认为是目前最先进的总线技术。

    || CC-Link总线

    《控制与通信总线CC-Link规范》(Control&CommunicationLink)于2005年9月取得中国国家标准,进入中国市场。这是由日本三菱电机推出的,中国市场又多了一种总线技术的选择。值得关注这一总线技术已成功地应用于在中国智能建筑工程项目。

    || TP-Bus总线

    TP-Bus是一种电源/信号混合传输技术,同时也是一种家庭自动化网络总线技术,该总线技术主要用于网络化控制,如智能家居网络等。该总线技术采用24V直流电源,信号传输速率为10kbps,以双绞线作为传输媒体,容易实现。总线的网络结构使网络既可作数据传输,也可以作为电能的供应。

    2 、智能家居无线技术

    当前市面采用较多的无线技术基本有以下几种:Zigbee技术、红外技术(IrDA)、HomeRF、蓝牙技术(Bluetooth)和Wif技术。

    Zigbee技术

    Zigbee技术是一种近距离、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术,其主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。作为一种无线通信技术,ZigBee具有低功耗、成本低、时延短、网络容量大、可靠、安全的特点。其中较为代表性的为contiol4.

    红外技术(IrDA)

    红外接口是新一代手机的配置标准,它支持手机与电脑以及其他数字设备进行数据交流。红外通讯有着成本低廉、连接方便、简单易用和结构紧凑的特点,因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。

    红外线技术的主要应用:设备互联、信息网关。红外传输是一种点对点的传输方式,无线,不能离的太远,要对准方向,且中间不能有障碍物也就是不能穿墙而过,几乎无法控制信息传输的进度。

    HomeRF

    HomeRF无线标准的目的是在家庭范围内,使计算机与其他电子设备之间实现无线通信。它是对现有无线通信标准的综合和改进:当进行数据通信时,采用IEEE802.11规范中的TCP/IP传输协议;当进行语音通信时,则采用数字增强型无绳通信标准。

    但是,该标准与802.11b不兼容,并占据了与802.11b和Bluetooth相同的2.4GHz频率段,所以在应用范围上会有很大的局限性,更多的是在家庭网络中使用。

    蓝牙技术

    蓝牙(Bluetooth):是一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波)。

    Bluetooth无线技术是在两个设备间进行无线短距离通信的最简单、最便捷的方法。它广泛应用于世界各地,可以无线连接手机、便携式计算机、汽车、立体声耳机、MP3播放器等多种设备。

    Wi-Fi技术

    Wi-Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术,通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM射频频段。连接到无线局域网通常是有密码保护的;但也可是开放的,这样就允许任何在WLAN范围内的设备可以连接上。Wi-Fi功耗低,传输速度54Mbps,理想传输距离可达100m,安全性相对较低。几种无线技术比较见表1.

    表1.几种主流无线通信技术比较

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