WIFI、藍(lán)牙揣钦、射頻雳灾、Zigbee 淺談智能家居的幾種控制協(xié)議

對(duì)于普通使用智能家居的用戶(hù)來(lái)說(shuō),智能家居是如何控制的不需要了解太多冯凹,需要知道的就是這個(gè)家電是否可以控制谎亩、那個(gè)家電是否可以控制。但是對(duì)于做智能家居產(chǎn)品的人來(lái)說(shuō)宇姚,不得不面對(duì)這個(gè)問(wèn)題匈庭。

簡(jiǎn)單而言,控制其實(shí)就是由控制端(手機(jī)浑劳、iPad或遙控器)發(fā)射出一個(gè)控制信號(hào)阱持,然后被控制的家電接收信號(hào),并對(duì)信號(hào)進(jìn)行解碼并作出響應(yīng)魔熏。

這個(gè)控制信號(hào)我們稱(chēng)之為遙控協(xié)議衷咽,目前市面上的家電種類(lèi)很多,又由于這些年由于智能家居的興起蒜绽,又有不少智能產(chǎn)品采用了新的控制方式镶骗,因而遙控協(xié)議也有很多種《阊牛總體而言鼎姊,目前絕大多數(shù)的家電產(chǎn)品的遙控協(xié)議主要分為以下幾種方式:紅外、Zigbee、2.4G此蜈、Wifi即横、藍(lán)牙、Zwave裆赵、433/315射頻东囚。

紅外

紅外遙控是一種無(wú)線(xiàn)、非接觸控制技術(shù)战授,具有抗干擾能力強(qiáng)页藻,信息傳輸可靠,功耗低植兰,成本低份帐,易實(shí)現(xiàn)等顯著優(yōu)點(diǎn)¢沟迹可以說(shuō)紅外遙控是目前最普遍的遙控方式废境,絕大多數(shù)的空調(diào)、電視機(jī)筒繁、機(jī)頂盒噩凹、DVD、電風(fēng)扇毡咏、投影儀基本采用的都是紅外遙控驮宴。

基本原理:

紅外遙控的發(fā)射電路是采用紅外發(fā)光二極管來(lái)發(fā)出經(jīng)過(guò)調(diào)制的紅外光波;紅外接收電路由紅外接收二極管呕缭、三極管或硅光電池組成堵泽,它們將紅外發(fā)射器發(fā)射的紅外光轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào),再送后置放大器恢总。

發(fā)射機(jī)一般由指令鍵(或操作桿)迎罗、指令編碼系統(tǒng)、調(diào)制電路片仿、驅(qū)動(dòng)電路佳谦、發(fā)射電路等幾部分組成。當(dāng)按下指令鍵或推動(dòng)操作桿時(shí)滋戳,指令編碼電路產(chǎn)生所需的指令編碼信號(hào)钻蔑,指令編碼信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制,再由驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行功率放大后由發(fā)射電路向外發(fā)射經(jīng)調(diào)制定的指令編碼信號(hào)奸鸯。

接收電路一般由接收電路咪笑、放大電路、調(diào)制電路娄涩、指令譯碼電路窗怒、驅(qū)動(dòng)電路映跟、執(zhí)行電路(機(jī)構(gòu))等幾部分組成。接收電路將發(fā)射器發(fā)出的已調(diào)制的編碼指令信號(hào)接收下來(lái)扬虚,并進(jìn)行放大后送解調(diào)電路努隙,解調(diào)電路將已調(diào)制的指令編碼信號(hào)解調(diào)出來(lái),即還原為編碼信號(hào)辜昵。指令譯碼器將編碼指令信號(hào)進(jìn)行譯碼荸镊,最后由驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路實(shí)現(xiàn)各種指令的操作控制(機(jī)構(gòu))。

紅外遙控的缺點(diǎn):

紅外遙控的缺點(diǎn)主要有四點(diǎn):穿墻能力差堪置、具有方向性躬存、遙控距離短(10米左右,最遠(yuǎn)可達(dá)20米)舀锨、無(wú)法組網(wǎng)岭洲。

射頻:

射頻遙控的普及地位略低于紅外,相對(duì)于紅外而言坎匿,射頻遙控的主要特點(diǎn)在于可穿墻盾剩、遙控?zé)o方向性、遙控距離遠(yuǎn)(最遠(yuǎn)可達(dá)50米)替蔬。雖然射頻遙控可以采用的頻段很多告私,但是目前主要使用的303Mhz、315 Mhz和433Mhz這幾個(gè)頻段进栽。

常見(jiàn)的產(chǎn)品有汽車(chē)德挣、燈光系統(tǒng)恭垦、窗簾快毛、防盜器、防盜門(mén)等產(chǎn)品番挺。

藍(lán)牙:

藍(lán)牙遙控經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展唠帝,功耗以及傳輸距離問(wèn)題都得到了有效的解決,但是由于其無(wú)法進(jìn)行復(fù)雜組網(wǎng)玄柏,因此目前采用藍(lán)牙遙控的家電并不多襟衰,目前生活中常見(jiàn)使用藍(lán)牙遙控的一般有:電視機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)盒子等粪摘。

Zigbee:

ZigBee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議瀑晒,可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(歐洲流行)和915 MHz(美國(guó)流行)3個(gè)頻段上,分別具有最高250kbit/s徘意、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率苔悦,它的傳輸距離在10-75m的范圍內(nèi)。根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離椎咧、低功耗的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)玖详。其特點(diǎn)是近距離、低復(fù)雜度、自組織蟋座、低功耗拗踢、低數(shù)據(jù)速率、低成本向臀。主要適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域巢墅,可以嵌入各種設(shè)備。簡(jiǎn)而言之飒硅,ZigBee就是一種便宜的砂缩,低功耗的近距離無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)通訊技術(shù)。從網(wǎng)絡(luò)容量來(lái)說(shuō)三娩,其可以擴(kuò)展到65000的數(shù)量庵芭,絕對(duì)滿(mǎn)足只智能家居產(chǎn)品的接入要求,速率有250K雀监,對(duì)于無(wú)需大數(shù)據(jù)傳輸?shù)募揖釉O(shè)備來(lái)說(shuō)綽綽有余双吆。

目前新型的智能家居產(chǎn)品多數(shù)采用Zigbee進(jìn)行控制和組網(wǎng)連接。

Wifi:

這個(gè)就不用多說(shuō)了会前,但是由于成本高好乐、功耗大等特點(diǎn),雖然不是很適合智能家居瓦宜,但是由于其傳輸速度快蔚万、普及性高,使得也有不少產(chǎn)品采用了Wifi遙控方案临庇,目前使用比較多的是智能電視反璃。

Z-Wave:

Z-Wave是真正意義為智能家居而生的,Z-Wave是一種新興的基于射頻的假夺、低成本淮蜈、低功耗、高可靠已卷、適于網(wǎng)絡(luò)的短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)梧田。工作頻帶為908.42MHz(美國(guó))~868.42MHz(歐洲),采用FSK(BFSK/GFSK)調(diào)制方式侧蘸,數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)40 kbps裁眯,信號(hào)的有效覆蓋范圍在室內(nèi)是30m,室外可超過(guò)100m讳癌,適合于窄帶寬應(yīng)用場(chǎng)合穿稳。隨著通信距離的增大,設(shè)備的復(fù)雜度析桥、功耗以及系統(tǒng)成本都在增加司草,相對(duì)于現(xiàn)有的各種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)艰垂,Z-Wave技術(shù)將是最低功耗和最低成本的技術(shù),有力地推動(dòng)著低速率無(wú)線(xiàn)個(gè)人區(qū)域網(wǎng)埋虹。Z-Wave技術(shù)設(shè)計(jì)用于住宅猜憎、照明商業(yè)控制以及狀態(tài)讀取應(yīng)用,例如抄表搔课、照明及家電控制胰柑、HVAC、接入控制爬泥、防盜及火災(zāi)檢測(cè)等柬讨。Z-Wave可將任何獨(dú)立的設(shè)備轉(zhuǎn)換為智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,從而可以實(shí)現(xiàn)控制和無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)袍啡。Z-Wave技術(shù)在最初設(shè)計(jì)時(shí)踩官,就定位于智能家居無(wú)線(xiàn)控制領(lǐng)域。采用小數(shù)據(jù)格式傳輸境输,40kb/s的傳輸速率足以應(yīng)對(duì)蔗牡,早期甚至使用9.6kb/s的速率傳輸。與同類(lèi)的其他無(wú)線(xiàn)技術(shù)相比嗅剖,擁有相對(duì)較低的傳輸頻率辩越、相對(duì)較遠(yuǎn)的傳輸距離和一定的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

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