智能家居（物联网）无线组网标准那些事儿

随着“互联网+”的一炮走红，物联网也逐渐变得炙手可热，而智能家居从本质上说属于物联网技术在家居生活方面的具体的运用范例，也是物联网领域不可或缺的一个重要组成部分。

物联网是通过各种信息传感设备，按照约定的协议，把物品与互联网相连，从而实现信息采集、交换和通信，来达到对物品的进行智能化识别、管理、定位、跟踪、监控的一种综合网络。既然要实现信息传递和通信，那么必然涉及到组网问题，虽然有线组网有着可靠率高、技术成熟等方面的特点，但是它的缺点也不少：扩展性差、布线复杂、工作量大、维护困难等。

正是因为有线组网有着这些缺点，使得无线组网开始流行开来，各种无线组网协议也雨后春笋般冒了出来，例如无线射频技术、ZigBee、Zwave、WiGig，还有大家耳熟能详的wifi、bluetooth。那么这些通讯协议谁更适合智能家居呢？

不过最新的制定中的蓝牙4.1技术标准，将在智能穿戴设备以及其他一些设备上进行大力支持，蓝牙4.1标准会侧重物联网应用方面，其会改善蓝牙的上述缺点，减少组网干扰，优化组网方式和速度，让我们拭目以待吧。

WIFI

wifi是我们生活中最常用的一种短程无线网络技术，也是当今使用最广的一种无线网络传输技术，几乎所有的智能手机、笔记本电脑和平板电脑都支持Wifi上网，它能够支持人们在数百米范围内随时随地接入互联网。目前我们用到的WiFi绝大多数基于IEEE 802.11n标准，它的数据传输速率可以达到300Mbps。虽然最新的802.11ac标准的传输率更是增加了十倍，达到Gbit/s的境界，但是此数据指的是整体网络容量，而个别Wi-Fi装置所分配到的频宽很少能达到此一水准。因此下一代wifi标准的目标应侧重于改善个别装置的联网表现，特别是在同一网络环境中，同时有许多使用者的情况下的连接及速度。

虽然在家庭网络领域，wifi有着巨大的优势，但是对于智能家居应用来说其缺点也很明显，因为wifi相对于红外、蓝牙、射频来说穿透力更强，是因为其功耗高，虽然这对于市电设备（例如路由器、笔记本电脑）来说不算什么，但是对于智能家居来说却是非常大的缺陷，毕竟我们不想停电了家里的一切都无法使用了。所以wifi虽然非常普及，但在智能家居的中只能起到辅助的作用罢了。

WiGig

WiGig，即802.11ad标准，是一种比802.11ac更快的短距离无线通讯技术，其运行在60GHz频段，频率比wifi更高，因此其传输距离更短，但是其速度却是802.11n技术的十几倍、802.11ac的几倍，其理论峰值可以达到7Gbps，实际应用中可以达到6Gbps，比硬盘对拷还快，或许您可能理解不到有多快，举例来说，一部800MB大小的电影，只需一秒就可以传输到另一台电脑，当然，您的硬盘也要足够快。同时WiGig可以兼容802.11的WPA2加密算法，所以它能与现有wifi互联互通，向下兼容802.11n。当设备距离无线热点较远时，设备将自动选择如802.11n等传输距离更远方式进行传输。而当设备距离热点足够近时，系统将自动连接到传输速率更高的60GHz频段。因此WiGig如果说是短距离通信技术中的航空母舰，一点都不为过。

Bluetooth

Bluetooth即是我们常说的蓝牙，是一种短距离通信（一般10m内）的无线通讯技术。我们在手机、PDA、无线耳机、笔记本电脑及其相关外设上常常可以看到它的身影。蓝牙在手机，尤其是在智能手机产品短距离通讯中一直扮演着重要角色，目前最新的被广泛应用的蓝牙技术标准已经到了4.0版本。虽然其在手机短距离通讯上有着霸主地位，但是在智能家居方面，却有两个突出的不足：一是其通讯距离太短，蓝牙的通讯距离只有十米左右，甚至有些只有五米，如果用在普通的某间小房屋也许可以，但对于大跨度的厂房和展厅之类的来说，根本就不适用。二是蓝牙属于点对点通讯方式，而在智能家居上，使用单个产品的几率本来就不大，智能家居组网要求是网状拓扑结构。

无线射频技术

提起射频技术，或许您不太熟悉，但实际上却应用很广，包括但不限于在遥控、遥测、身份识别、非接触RF、车辆监控、小型无线网络、工业数据采集系统等，或许您对这些都不了解，但是它在我们生活中也很常见，例如食堂饭卡、城市公交卡、小区一卡通、第二代身份证、非接触式银行卡、汽车的无钥匙启动等等，更是有厂商将其用到了智能家居系统上。虽然在生活中应用范围很广，但是射频技术有着抗干扰能力弱，可靠性一般，组网不方便等缺点，使得其在智能家居中的应用效果并不尽如人意，多用于辅助身份识别，例如门禁系统中的临时通行证。

Zigbee

Zigbee，即IEEE 802.15.4协议。这个协议和蓝牙、wifi都是短距离无线通信技术。也许这个您并不了解，但是其在智能家居无线组网方面确实有着巨大的优势，首先是安全性，拥有128K的加密的技术的Zigbee的安全性毋庸置疑，而且其有着超强的组网能力，既可以星型网、树状网也可以网状网，理论上能支持65000多个设备，在稳定性方面，它的跳频和扩频技术、网络自愈功能和蜂窝型结构决定了它使用越多稳定性能越好，因此非常适合于大面积布网，其策略节能技术，甚至能2-3年才更换一次电池，低功耗就是这么简单。因此，Zigbee技术常作为智能家居无线应用技术的首选。

正是因为ZigBee这些特点，使得其在自动控制以及远程控制、智慧城市、医疗、智能家居、可穿戴设备等领域占有非常重要的地位，不过对于其低耗能传感器及芯片在连通可靠性和兼容性方面有待改善。因此，新的ZigBee协议920IP着重提升了物联网设备的能效性、可靠性和兼容性，以逐步完善ZigBee在物联网中的功能。

Z wave

Zwave，室内有效覆盖面积为30米，数据传输速率为9.6kbps，只适用于窄宽带应用场合。Zwave安全性介于WiFi如Zigbee之间。在稳定性方面，由于Zwave采用的是树状组网结构，所以一旦上游某个节点断掉，下游的所有连接的设备立即全部瘫痪，无法和网关继续通信。另外Zwave可连接的节点较少，其理论上限为256个，在实际中约为150个，还得是超一流厂商才能做到，事实上上很多厂商仅能做到30个以内，能做到30个以上就非常非常不错了。最致命的是Zwave网络传输所用的频段在我国是非民用的，因此Zwave智能家居应用在国外有一定市场，在国内则很罕见。