智能家居主流的通信技术包括:
1、WIFI,WIFI是目前应用最广泛的无线通信技术,传输距离在100-300M,速率可达300Mbps,功耗10-50mA。
2、Zigbee,传输距离50-300M,速率250kbps,功耗5mA,最大特点是可自组网,网络节点数最大可达65000个。
3、电力载波,传输距离可达500M,速率可达500Mbps,最大优点是可基于电力线传输,无需布线。
4、蓝牙,传输距离2-30M,速率1Mbps,功耗介于zigbee和WIFI之间。

这几种通信技术各有特点,应根据具体情况考虑适合的技术。那我自己来说,我的智能影音方案是APPLE TV+MY BOOK LIVE(NAS)+无线路由器:一开始APPLE TV通过WIFI和路由器连接,观看优酷等网络视频是足够了。MY BOOK LIVE作为高清视频、图片以及文件的私有云,通过千兆网线和路由器连接,原本设想是APPLE TV通过WIFI、路由器,连接MY BOOK LIVE,观看高清电影和图片,但这些需要更高的带宽,而APPLE TV的最大传输速率是65Mb/s,不能满足要求。可惜我家又没有布线,唯有通过电力载波。因此,我购买了两个电力猫以解决带宽的问题。

@周培良已经提到了不少,我再补充一个吧。
UWB(Ultra Wideband),是一种无载波通信技术,利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号,UWB能在10米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率。
具体看这个吧UWB_百度百科

智能家居通信技术分为有线和无线。
无线技术主要有:zigbee,z-wave,RF,蓝牙,wifi,EnOcean。下面分别介绍以上几种无线技术:

1、zigbee:是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定,ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议)来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。
其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。也可以说ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。

2、z-wave:Z-Wave是由丹麦公司Zensys所一手主导的无线组网规格,Z-wave联盟(Z-wave Alliance)虽然没有ZigBee联盟强大,但是Z-wave联盟的成员均是已经在智能家居领域有现行产品的厂商,该联盟已经具有160多家国际知名公司,范围基本覆盖全球各个国家和地区。

3、RF:无线射频是20世纪90年代兴起的一种非接触式的自动识别技术。射频技术 相对于传统的磁卡及IC卡技术具有非接触、阅读速度快、无磨损等特点。 无线射频技术在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输,以达到目标识别和数据交换的目的。与传统的条形码、磁卡及IC卡相比,射频卡具有非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点和具有防冲突功能,能同时处理多张卡片。基于以上特点,平常用的大多数刷卡门禁用的都是射频技术,另外无线射频也被一些厂家应用在智能家居中。

4、蓝牙: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)。蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制,当时是作为RS232数据线的替代方案。蓝牙可连接多个设备,克服了数据同步的难题。蓝牙是现在手机标配的功能。蓝牙主要应用在一些小型的智能硬件产品上。

5、wifi: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。无线保真是一个无线网络通信技术的品牌,由wifi联盟所持有。

6、EnOcean:2012年3月,国际电工技术委员会将EnOcean无线通信标准采纳为国际标准“ISO/IEC 14543-3-10”[1] ,这也是世界上唯一使用能量采集技术的无线国际标准。
EnOcean技术和同类技术相比,功耗最低,传输距离最远,可以组网并且支持中继等功能,主要应用在一些无线无源智能家居和智能楼宇产品上。


智能家居有线通信技术主要有:RS485、RS232、Modbus、KNX

1、RS485:RS-485又名TIA-485-A, ANSI/TIA/EIA-485或TIA/EIA-485。
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。使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号。RS-485使得廉价本地网络以及多支路通信链路的配置成为可能。
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,在同一总线上最多可以挂接32个节点。
很多主流的有线智能家居厂家采用的都是RS485协议。

2、RS232:个人计算机上的通讯接口之一,由电子工业协会所制定的异步传输标准接口。通常 RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现,一般个人计算机上会有两组 RS-232 接口,分别称为 COM1 和 COM2。很多老式电脑的接口用的就是这种通讯协议。少数的智能家居产品会采用这种协议。

3、Modbus:Modbus是由Modicon(现为施耐德电气公司的一个品牌)在1979年发明的,是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。
ModBus网络是一个工业通信系统,由带智能终端的可编程序控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成。其系统结构既包括硬件、亦包括软件。它可应用于各种数据采集和过程监控。
ModBus网络只有一个主机,所有通信都由他发出。网络可支持247个之多的远程从属控制器,但实际所支持的从机数要由所用通信设备决定。采用这个系统,各PC可以和中心主机交换信息而不影响各PC执行本身的控制任务。

4、KNX: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。
KNX 总线是独立于制造商和应用领域的系统。 通过所有的总线设备连接到 KNX 介质上 ( 这些介质包括双绞线、射频、电力线或 IP/Ethernet), 它们可以进行信息交换。总线设备可以是传感器也可以是执行器,用于控制楼宇管理装置如: 照明 , 、遮光 / 百叶窗、保安系统、能源管理、 供暖、通风、空调系统、信号和监控系统、服务界面及楼宇控制系统、远程控制、计量、视频 / 音频控制、大型家电等。所有这些功能通过一个统一的系统就可以进行控制、监视和发送信号,不需要额外的控制中心。
RS485、Modbus、KNX目前在有线智能家居领域应用较为广泛。
上述所介绍的有线、无线智能家居技术仅是简要概括,需要详细了解请自行百度。
这里需要一提的是一站式智能家居生活服务平台——步瑞吉,无论是有线智能家居还是无线智能家居,在这个平台上基本都能找到你需要的产品、解决方案和服务商。

非常值得关注的低功耗广域网网络,复制一段:
全球最大的芯片厂商英特尔、高通,全球通信设备巨头华为、诺基亚、爱立信,以及全球运营商巨头沃达丰、中国移动等均加速低功耗广域网络(LPWAN)的商用,LPWAN协议标准也取得了实质性进展,2016年将是LPWAN发展的重大里程碑,届时不仅各行业应用快速增加,基于Wi-Fi、蓝牙、Zigbee连接的一部分也将被LPWAN连接所取代。

巨头入局,标准规范出台,低功耗广域网络(LPWAN)发展正在加速。根据各大厂商对蜂窝物联网的计划,加上SigFox、LoRa等商用加速,2016年将是LPWAN发展的重大里程碑,届时不仅各行业应用快速增加,基于Wi-Fi、蓝牙、Zigbee连接的一部分也将被LPWAN连接所取代,我们拭目以待。

WiFi、ZigBee、BLE用哪个?小米内部是这样选的

2015-07-15 18:00 原创 孙鹏
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【编者按】知乎@葛佳祥说:“应用层协议是个大问题。 而且对于智能设备,wifi或蓝牙都不是特别好的选择。 所以目前智能家居的发展还很难开始!”那么,真的是这样么?智能硬件的无线协议该如何选择?作者孙鹏,小米生态链总监,本文是他在做智能硬件时候的一点经验建议,如果你也关心,不妨可作为参考。

现在越来越多的设备开始使用无线协议来通讯,无线相对于有线有很多优点,缺点也解决的差不多了,就不展开了。很多人做智能硬件的时候会考虑用什么协议,是用WiFi呢,还是ZigBee呢,还是BLE呢?甚至还有人考虑用私有协议或者433/868MHz的射频协议。这里面有成本的考虑,有功耗的考虑,有穿墙效果的考虑,还有和其他硬件的互通等各种考虑。

(编者注——

ZigBee:基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。按照维基百科的说法,其命名参照蜜蜂的群体通信网络:蜜蜂(bee)靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息。简单来说,ZigBee技术是一种短距离、低功耗的、便宜的无线组网通讯技术。

BLE:即蓝牙低能耗技术,是一种低成本、短距离、可互操作的鲁棒性无线技术,利用许多智能手段最大限度地降低功耗。被称为超低功耗无线技术)

经过很多轮的尝试,我们最终确定了一个选择协议的原则,必须使用标准协议,优先级如下:

1) 插电的设备,用WiFi;

2) 需要和手机交互的,用BLE;

3) 传感器用ZigBee。

按照这个原则,小米手环使用BLE,绿米的传感器使用ZigBee,摄像头和净化器使用WiFi。这里面也会有重叠,比如插电又要和手机交互的如美的空调使用WiFi + BLE。有几个立项比较早的产品,没有按照这个原则来,比如床头灯现在用BLE,其实应该用WiFi或者WiFi + BLE;灯泡现在用ZigBee,其实应该用WiFi,将来都会改正。

为什么插电的都用WiFi?

因为这样对于用户最方便,对于厂商来说可直达云端。目前的用户,家里还没有太多智能设备,我们的产品可能是用户的第一个智能设备。WiFi相对于蓝牙最大的缺点是设置起来麻烦,但一旦设置成功,就会感觉好用多了。蓝牙的优势是和手机的互通很方便,但是WiFi更方便,只要手机能上网的地方就可以互通,就算是走本地网络协议,路由器的覆盖范围也更大,不在同一个房间里面也可以联通。WiFi可以做到随时随地的连接人和设备、云和设备或者是设备和设备,甚至不同平台之间的对接都很方便,所以也最普适。

WiFi也有缺点,如下:

一是功耗高。

不插电的设备使用WiFi很难坚持很长时间,需要频繁充电或者换电池,给用户带来困扰。而BLE和ZigBee可以做到几个月、一年、甚至几年都不用换电池。所以现在可穿戴设备都用BLE协议。传感器使用ZigBee协议是因为目前只有ZigBee联盟有传感器的标准协议,蓝牙联盟还没有,等过两年蓝牙联盟也有了传感器的标准协议之后,也就很难说了。不过标准协议这个东西,很多人都不遵守,有了标准协议也是然并卵。总之低功耗这一边目前还比较混乱,不同厂家的设备互通很难。

二是成本高。

我们一直在推动WiFi芯片降价,很快成本就能做到10块钱人民币以下,到时候成本的问题也不明显了。如果只是因为成本的问题放弃WiFi,其实是得不偿失的。

三是WiFi设备多了之后,路由器负载会很大,星型架构的效率不高。

如果智能家居发展顺利,若干年之后家里可能有几十个灯,几百个传感器,这时候现在的WiFi协议就撑不住了。很多人建议在有很多个同类设备的时候使用ZigBee或者BLE Mesh取代WiFi。这个趋势目前还不明显,而且WiFi也会有自己的Mesh协议,但是不一定会被取代。

四是没有标准的应用层协议,容易造成大厂商的垄断,不同厂商的设备能否互通就看厂商之间的博弈。

扯了这么多,都是目前的想法,坚持WiFi不是因为我们也做路由器,而是相信WiFi更适合现在的市场。也许将来国家会出无线协议的强行标准,每个标准设备都有标准无线接口,就和现在的插座标准一样,不论什么牌子的插头都可以插在任意牌子的插座上。那么到那一天的时候,选择什么协议就不需要想了。

补充一下楼上的作答。

在西欧和北欧家庭KNX的普及度相当高,也是最成熟的标准之一,我家里就全是KNX的智控。它有自己的一套类似TCP/IP的通讯协议,为智控专门设计的,KNX标准具体资料可参考官方中文网站knx.org/cn/?

不过目前在国内还只用作酒店、城市路灯和办公楼宇控制。鸟巢是世界上最大的KNX项目之一。

补充两个
Enocean :世界上唯一使用能量采集技术的无线国际标准。无源无线的通讯标准。
Z-wave: 主打互联互通,标准统一,审核较严格。

Z-Wave

WiFi还有个问题,2.4G的WiFi很容易被干扰,现在大多数人都是住在高层住宅,楼上楼下隔壁邻居全都用穿墙WiFi,一到网络高峰自己家的WiFi就非常慢,用在智能设备上,可靠性就大打折扣。5.8G的WiFi虽然能抗干扰,但是又容易衰减,穿墙不行,所以我觉得长远来说肯定不是WiFi作为智能家居的主流通信协议

KNX/EIB系统,是欧洲总线协议,中国的标准也是由KNX协会做的,无论稳定性、兼容性都很不错。

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