筆者近兩年都在從事智能家居項目iOS開發(fā)，對于項目中對接各個廠家設備時發(fā)現(xiàn)智能家居設備的無線通訊協(xié)議常見的有
wifi技術锋勺、socket協(xié)議抹缕、SSDP協(xié)議厕隧、藍牙協(xié)議撑螺、RF433協(xié)議、ZigBee協(xié)議z-wave、等等這些方式來發(fā)現(xiàn)設備，下面對于這幾種技術相對而言的優(yōu)劣勢進行分析咬摇。
1、Wifi技術：
生活中最常見的無線協(xié)議煞躬。采用的是國內2.4G免費頻段肛鹏，直接連入互聯(lián)網(wǎng)，手機下載APP恩沛，就可以直接進行控制在扰。小米之前的做法就是利用單品進入家庭，然后做一個超級APP把路由器雷客、電視芒珠、插座、手環(huán)等一系列單品全部納入其中佛纫。就這樣搶占智能家居市場。Wifi最初就是為了實現(xiàn)大數(shù)據(jù)在小范圍內的無線傳輸而設計的总放，所以設計之初并沒有考慮其他的因素呈宇。以至于應用到目前智能家居系統(tǒng)并不是很合適。市面上的智能單品基本全是走wifi協(xié)議的局雄。
Wifi只支持星型網(wǎng)絡拓撲結構甥啄，通過多基站的方式實現(xiàn)網(wǎng)絡空間拓展。協(xié)議穩(wěn)定性炬搭、安全性比較差蜈漓，容易斷開連接，被人破解宫盔。在功率消耗上面能耗巨大融虽，假如家里面安裝了許多的wifi產品，那么一個月下來用電量都不可小觀灼芭。Wifi設計只有16個信道有额，而且其中有一個是占用的，理論上是可以連接15個產品但是實際中連接10個就極不穩(wěn)定了。一個家庭產品上面遠遠不止10個巍佑。Wifi的穿墻能力和衍射能力較弱等等茴迁。這些方面就足以說明wifi不適合做智能家居系統(tǒng)，但是就因為價格便宜萤衰，協(xié)議簡單的原因堕义，所以很多廠家用wifi協(xié)議來做智能單品，而且銷量很客觀脆栋。也正因為wifi本身設計就是為了無線傳輸大數(shù)據(jù)的原因倦卖，所以能夠解決目前的無線協(xié)議無法進行攝像頭數(shù)據(jù)的傳輸，所以在智能家居系統(tǒng)中筹吐，電子門鈴和攝像頭只能是走wifi協(xié)議或是有線連接的方式糖耸。
2、藍牙協(xié)議：
藍牙也是生活中最常見的協(xié)議丘薛，接觸最多的就是手機藍牙配對和藍牙音箱了嘉竟，通過短距離的無線通訊，可以傳輸大數(shù)據(jù)洋侨，為生活帶來了許多便捷之處舍扰。藍牙的功耗低于wifi，傳輸距離較近希坚，一般低于10米边苹，無法進行組網(wǎng)，其次藍牙堆棧(stack)很容易奔潰裁僧。藍牙節(jié)點也比較少(蘭桂智能家居能把節(jié)點做到22個个束，但是家庭使用還是不夠的，滿節(jié)點工作極不穩(wěn)定)聊疲。在穩(wěn)定性和受干擾能力方面也不是很強茬底。所以不適合做成智能家居系統(tǒng)。
3获洲、RF433：
可高速傳輸數(shù)據(jù)信號,正因為速度之快阱表，所以RF433的雙向通訊設計，雙向反饋的來源取自于信號的往返贡珊。當發(fā)出指令到指令送達最爬，再到返回來而實現(xiàn)雙向通訊。就和打電話一樣门岔，電話撥過去爱致，我們就知道通沒通，這是zigbee寒随、z-wave協(xié)議蒜鸡，而對面有人說話了胯努，反饋到了我們才知道通訊是否聯(lián)通，這才是433協(xié)議逢防。正因為433協(xié)議信號傳輸速度之快叶沛，也就是可以在來返之間幾乎不耗費什么時間，反應靈敏度也會很快忘朝。這也是實時反饋和虛擬反饋之分灰署。
RF433因為采用的是在低頻段傳輸信號，頻率越低穿墻能力和衍射能力極強局嘁，因此433具有很好的穿墻能力和衍射能力溉箕。433和wifi一樣，只支持星型網(wǎng)絡拓撲結構悦昵，通過多基站的方式實現(xiàn)網(wǎng)絡覆蓋和空間拓展肴茄。它采用單頻點工作，不能有效抵抗因遮擋而產生的多徑效應但指，造成通信不可靠寡痰，系統(tǒng)不穩(wěn)定，所以在系統(tǒng)安全性上面容易被攻擊被破解棋凳，系統(tǒng)安全保密性差拦坠。星型點對點傳輸信號，也可以認為是主機識別標簽的過程剩岳，因此整個網(wǎng)絡的抗干擾能力較差贞滨。433也是無線協(xié)議中智能傳輸小數(shù)據(jù)協(xié)議中的一種，數(shù)據(jù)傳輸速率只有9600bps拍棕，不能進行大數(shù)據(jù)的傳輸晓铆。能耗上面略小于藍牙，傳輸距離可到100米绰播。
4骄噪、ZigBee協(xié)議:
ZigBee網(wǎng)絡主要是為了工業(yè)現(xiàn)場自動化控制數(shù)據(jù)而建立的。對于井下定位幅垮，停車場車位定位腰池，室外溫濕度采集尾组，污染采集非常具有吸引力忙芒。在智能家居領域，ZigBee協(xié)議也是公認的目前最適合的協(xié)議之一讳侨『侨基于IEEE802.15.4，標準定義了phy和mac跨跨。Phy制定了實體層規(guī)范潮峦，通訊速度50-250KB囱皿。Mac規(guī)范定義無線信號如何共享空中通道。
ZigBee介質存取層網(wǎng)絡拓撲結構多樣忱嘹。分為星狀拓撲結構嘱腥，樹狀拓撲結構和網(wǎng)狀拓撲結構。ZigBee協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)包時必須等待對方的接收信息拘悦，確認信息回復齿兔。如果沒有確認，會重新尋找通訊對象础米，確定彼此間的通訊分苇，對原有的網(wǎng)絡進行刷新。運用動態(tài)路由結合網(wǎng)狀拓撲結構很好的解決傳輸問題屁桑，在傳輸過程中遵循“梯度法”傳輸医寿，即最近的進行傳輸。在信號傳輸方面蘑斧，ZigBee的每一個產品都是一個中繼器靖秩，產品之間信號可以連跳7次，所以ZigBee協(xié)議節(jié)點具有多大65000個乌叶，但是實際應用中200-300個節(jié)點時穩(wěn)定性上就會衰減盆偿。ZigBee網(wǎng)絡節(jié)點不僅本身可以作為監(jiān)控對象，其所連接的傳感器直接進行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控准浴，還可以自動中轉別的網(wǎng)絡節(jié)點傳過來的數(shù)據(jù)資料事扭。采用擴頻技術對ZigBee的抗干擾能力進行了改進和完善，可以起到避開干擾的作用乐横。當系統(tǒng)網(wǎng)絡受到干擾時求橄，整個網(wǎng)絡整以動態(tài)的切換到另一信道上。在安全性上面采用AES128位高級加密法葡公，確保了整個系統(tǒng)的安全可靠罐农。
綜上所述：ZigBee協(xié)議具有自組網(wǎng)能力，安全性催什，可靠性涵亏，抗干擾能力，自我恢復能力都比較強蒲凶。具有極低的功耗气筋。在國內選用2.4G頻段通訊，所以ZigBee協(xié)議的穿墻能力和衍射能力較弱旋圆，傳輸距離只有20米宠默，傳輸數(shù)據(jù)上面50-250Kb。
5灵巧、z-wave協(xié)議：
數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6kbps搀矫，信號的有效覆蓋范圍在室內是30m抹沪，室外可超過100m，適合于窄帶寬應用場合瓤球。每個網(wǎng)絡節(jié)點類最多232個節(jié)點融欧。Z-wave結構簡單，成本低卦羡，接受靈敏度高蹬癌，因為z-wave采用單信道傳輸數(shù)據(jù)，所以在自我修復能力和抗干擾能力略低于ZigBee協(xié)議虹茶。Z-Wave的傳輸距離比ZigBee更大逝薪，可到30米，連接也更穩(wěn)定蝴罪。Z-Wave只有一種拓樸型態(tài)董济，ZigBee通訊原理一樣，如果某兩個節(jié)點由于通訊距離過遠不能直接通訊要门，那么和他們都能通訊得上的節(jié)點可以為他們傳遞通訊信號虏肾，起到中繼器的作用。支持自組網(wǎng)能力欢搜，在安全性和系統(tǒng)穩(wěn)定性上面也比較強封豪。Z-Wave采用更簡單的協(xié)議，開發(fā)更快也更簡單炒瘟，所以很多人更青睞于z-wave協(xié)議………
6吹埠、SSDP協(xié)議
簡單服務發(fā)現(xiàn)協(xié)議提供了在局部網(wǎng)絡里面發(fā)現(xiàn)設備的機制〈埃控制點（也就是接受服務的客戶端）可以通過使用簡單服務發(fā)現(xiàn)協(xié)議缘琅，根據(jù)自己的需要查詢在自己所在的局部網(wǎng)絡里面提供特定服務的設備。設備（也就是提供服務的服務器端）也可以通過使用簡單服務發(fā)現(xiàn)協(xié)議廓推，向自己所在的局部網(wǎng)絡里面的控制點聲明它的存在刷袍。
