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     2015年全球智能家居市場(chǎng)規(guī)模在13億美元左右，新興國(guó)家占全球智能家居市場(chǎng)的13%。美國(guó)主宰全球智能家居市場(chǎng)，2015年收入約6億美元，而中國(guó)智能家居收入近7000萬(wàn)美元。2015年到2020年各地區(qū)智能家居收入復(fù)合年增長(zhǎng)率則相反，中國(guó)增速最快，在38.2%左右，預(yù)計(jì)2020年中國(guó)智能家居市場(chǎng)達(dá)到4.35億美元。

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，智能家居將是物聯(lián)網(wǎng)最貼近人們生活最先落地的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為智能家居網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的平臺(tái)，對(duì)智能家居網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到了良好的推動(dòng)作用。人們開(kāi)始用無(wú)線電代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有線電纜，實(shí)現(xiàn)個(gè)人信息終端的智能互聯(lián)，組建個(gè)人化的家居信息網(wǎng)絡(luò)。

目前市面上有許多被運(yùn)用在智能家居上的技術(shù)，其中包括Zigbee，Z-wave，Bluetooth Mesh，Allseen（Alljoyn），Weave，Hilink ，IoTivity，OpenIoT等，各有優(yōu)缺點(diǎn)。本文主要介紹了八種可用于智能家居的組網(wǎng)技術(shù)，并對(duì)它們進(jìn)行了比較。

一、被運(yùn)用在智能家居上的八大智能組網(wǎng)技術(shù)

Zigbee

ZigBee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的

近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率。主要適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。ZigBee在室內(nèi)通常能達(dá)到30-50米的作用距離，在室外空曠地帶甚至可以達(dá)到400米，簡(jiǎn)而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無(wú)線組網(wǎng)通訊技術(shù)。

Z-wave

Z-Wave是由丹麥公司Zensys一手主導(dǎo)的無(wú)線組網(wǎng)規(guī)格，是一種新興的基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適于網(wǎng)絡(luò)的短距離無(wú)線通信技術(shù)。信號(hào)的有效覆蓋范圍在室內(nèi)是30m，室外可超過(guò)100m，適合于窄寬帶應(yīng)用場(chǎng)合。Z-Wave技術(shù)專門針對(duì)窄帶應(yīng)用并采用創(chuàng)新的軟件解決方案取代成本高的硬件，因此只需花費(fèi)其它類似技術(shù)的一小部份成本就可以組建高質(zhì)量的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。Z-wave聯(lián)盟（Z-wave Alliance）雖然沒(méi)有ZigBee聯(lián)盟強(qiáng)大，但是Z-wave聯(lián)盟的成員均是已經(jīng)在智能家居領(lǐng)域有現(xiàn)行產(chǎn)品的廠商，該聯(lián)盟已經(jīng)具有160多家國(guó)際知名公司，范圍基本覆蓋全球各個(gè)國(guó)家和地區(qū)。

Bluetooth Mesh

Bluetooth Mesh脫胎于CSR倡導(dǎo)的私有協(xié)議，CSR Mesh。CSR Mesh是2014年2月由CSR公司推出的一款全新的Bluetooth Smart解決方案。這項(xiàng)技術(shù)主要是通過(guò)將藍(lán)牙配置與控制協(xié)議整合到單一的芯片中，利用星型網(wǎng)絡(luò)和中繼技術(shù)，讓每個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以連接超過(guò)65000個(gè)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)間也能實(shí)現(xiàn)互連，最終可對(duì)無(wú)數(shù)個(gè)搭配Bluetooth Smart的設(shè)備通過(guò)同一手機(jī)、平板電腦或PC進(jìn)行互聯(lián)或直接操控，從而構(gòu)建整體家居自動(dòng)化。Bluetooth Mesh的特點(diǎn)是低成本、低功率、可避免同頻干擾、藍(lán)牙自聯(lián)網(wǎng)降低了覆蓋距離的要求，節(jié)點(diǎn)越多，覆蓋盲區(qū)越少。

Allseen（Alljoyn）

AllSeen聯(lián)盟（AllSeenAlliance），采用高通所開(kāi)發(fā)的開(kāi)放源始碼平臺(tái)AllJoyn為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)出AllSeen技術(shù)，是單純的協(xié)議規(guī)范，并不屬于硬件設(shè)計(jì)，主要用于近距離無(wú)線傳輸，通過(guò)WiFi或藍(lán)牙技術(shù)，定位和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)文件傳輸。能讓硬設(shè)備能透過(guò)AllSeen的協(xié)議，經(jīng)過(guò)Wi-Fi、電線或是以太網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)達(dá)到可被控制的目標(biāo)，進(jìn)而實(shí)踐智能家居的理念于日常生活之中。AllJoyn框架是非常靈活，能使物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)愿景。

Weave/Thread

Weave是一個(gè)低功耗、低帶寬、低延遲、安全的設(shè)備間通信協(xié)議，該協(xié)議最初由Nest公司開(kāi)發(fā)并被使用在他們自己的設(shè)備上。盡管這個(gè)協(xié)議目前仍在專利保護(hù)期內(nèi)，但Nest仍然將它開(kāi)放給全世界的開(kāi)發(fā)者，讓他們免費(fèi)使用并提供反饋。Thread是三星、Nest、ARM聯(lián)手推出了一種新的協(xié)議，可支持 250個(gè)以上設(shè)備同時(shí)聯(lián)網(wǎng)，能夠覆蓋到家中所有的燈泡、開(kāi)關(guān)、傳感器和智能設(shè)備。

Weave運(yùn)行于Thread或Wifi上，使用802.15.4或者802.11無(wú)線信號(hào)。任何運(yùn)行在這兩個(gè)頻段上并且支持軟件升級(jí)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都可以使用Weave并從其強(qiáng)大的功能中受益。據(jù)Nest介紹，多年來(lái)Weave在自帶電池的設(shè)備上運(yùn)轉(zhuǎn)良好，除此以外，它也能運(yùn)行在使用ARM R和A-Class控制器的智能家居上，而智能家居一般都是有持久電力供應(yīng)的。經(jīng)過(guò)改進(jìn)的Weave協(xié)議還可運(yùn)行在諸如藍(lán)牙、LTE或者以太網(wǎng)上。

HiLink

華為HiLink連接協(xié)議是智能設(shè)備之間的“普通話”。它可以快速接入，簡(jiǎn)單易用，安全可靠，兼容多協(xié)議，SDK開(kāi)放。華為將Huawei HiLink連接協(xié)議和Huawei LiteOS物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)稱為與伙伴共享的兩大核心能力。

IoTivity

IoTivity 是一個(gè)開(kāi)源的軟件框架，用于無(wú)縫的支持設(shè)備到設(shè)備的互聯(lián)，主要為了滿足物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)的需要，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)系統(tǒng)，使得設(shè)備和設(shè)備之間可以安全可靠的連接。IoTivity是intel和三星牽頭的一個(gè)開(kāi)源項(xiàng)目，目的是建立統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接標(biāo)準(zhǔn)。而 IoTivity 通過(guò)提供一系列框架和服務(wù)來(lái)加速設(shè)備的互聯(lián)應(yīng)用開(kāi)發(fā)。

OpenIoT

OpenIoT 是一個(gè)用于合并互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的開(kāi)源解決方案，提供一個(gè)開(kāi)源的中間件框架，使應(yīng)用程序在云環(huán)境中可以實(shí)現(xiàn)自我管理。因此 OpenIoT 中間件框架將使得物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的交付變得自動(dòng)化，可以適應(yīng)云基礎(chǔ)設(shè)施。

二、有線技術(shù)受限，無(wú)線智能組網(wǎng)技術(shù)是未來(lái)

智能無(wú)線技術(shù)王者之爭(zhēng)——Zigbee和Z-Wave

Zigbee和Z-Wave無(wú)疑是當(dāng)下最火的無(wú)線技術(shù)，Z-wave和ZigBee都是基于無(wú)線射頻上所發(fā)展出來(lái)的技術(shù)，屬于硬件架構(gòu)跟協(xié)議上的技術(shù)。智能家居系統(tǒng)最為重視的是穩(wěn)定性、靈活性與安全性，可以說(shuō)Zigbee和Z-Wave技術(shù)是因應(yīng)而生的，有著靈活的組網(wǎng)方式、智能聯(lián)網(wǎng)修復(fù)、互為中繼、低功耗、低成本等特性。

Z-wave的數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6kbps，信號(hào)的有效覆蓋在室內(nèi)30米（室外大于100米），適于窄帶寬應(yīng)用場(chǎng)合，且具備一定的安全性和穩(wěn)定性，不過(guò)目前只應(yīng)用于家庭自動(dòng)化方面。不過(guò)，它的節(jié)點(diǎn)不是太多，理論值為256個(gè)，實(shí)際值可能只有150個(gè)左右，同時(shí)樹(shù)狀組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，一旦樹(shù)枝上端斷掉，下端的所有設(shè)備可能將無(wú)法與網(wǎng)關(guān)通信。另外，Z-wave技術(shù)并沒(méi)有加密方式，安全性較差，

Z-wave所用頻段在我國(guó)是非民用的，國(guó)內(nèi)并不常見(jiàn)Z-wave智能家居，更多的還是應(yīng)用在國(guó)外。Z-wave是由SigmaDesign所獨(dú)立開(kāi)發(fā)出來(lái)的技術(shù)，缺乏國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為其依靠，應(yīng)用上也僅止于家庭自動(dòng)化，不同于ZigBee能同時(shí)運(yùn)用于醫(yī)療、安全等多種領(lǐng)域。ZigBee是建置于IEEE802.15.4上的協(xié)議，應(yīng)用層面較廣。雖然這兩種技術(shù)都以WirelessSensorNetworks（WSN）為前提，但Z-wave比較專注智能家居的應(yīng)用；ZigBee則開(kāi)發(fā)出很多協(xié)議，目前除了采用于智能家居之外，也同時(shí)應(yīng)用在智能電網(wǎng)跟智能大樓上。雖然ZigBee和Z-Wave都以類似的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)串聯(lián)，數(shù)百種產(chǎn)品也支持此兩種技術(shù)使用，然而現(xiàn)階段卻呈現(xiàn)出多頭馬車的市場(chǎng)現(xiàn)象，尚未有任一技術(shù)獨(dú)大的現(xiàn)象。

ZigBee技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用門檻較高，開(kāi)發(fā)難度大，沒(méi)有技術(shù)實(shí)力的企業(yè)無(wú)法涉足，國(guó)外的智能家居系統(tǒng)都是在運(yùn)用這個(gè)技術(shù)，國(guó)內(nèi)也有少數(shù)企業(yè)把此技術(shù)運(yùn)用到了智能家居，比如海爾、小米等，還做到了智能化和系統(tǒng)化，功能非常全面。ZigBee技術(shù)的安全性較高，其安全性源于其系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)：采用AES加密（高級(jí)加密系統(tǒng)），嚴(yán)密程度相當(dāng)于銀行卡加密技術(shù)的12倍；其次，ZigBee采用蜂巢結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，每個(gè)設(shè)備不僅能通過(guò)多個(gè)方向與網(wǎng)關(guān)通信，保障網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性；每個(gè)設(shè)備還具有無(wú)線信號(hào)中繼功能，可以接力傳輸通訊信息把無(wú)線距離傳到1000米以外。另外，其網(wǎng)絡(luò)容量理論節(jié)點(diǎn)為65300個(gè)，能夠滿足家庭網(wǎng)絡(luò)覆蓋需求，即便是智能小區(qū)、智能樓宇等只需要1個(gè)主機(jī)就能實(shí)現(xiàn)全面覆蓋。除此之外，ZigBee還具備雙向通信的能力，不僅能發(fā)送命令到設(shè)備，同時(shí)設(shè)備也會(huì)把執(zhí)行狀態(tài)和相關(guān)數(shù)據(jù)反饋回來(lái)。此外，ZigBee采用了極低功耗設(shè)計(jì)，可以全電池供電，理論上一節(jié)電池能使用2年以上。

盡管Z-Wave結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、成本更低、接收靈敏度更高，但是ZigBee技術(shù)的傳輸速率更快，可容納的節(jié)點(diǎn)數(shù)更多，開(kāi)放性更，穩(wěn)定性更高。二者之間具有不同的優(yōu)勢(shì)，正是因?yàn)橛辛诉@兩大協(xié)議的相互比較，才使得這兩大協(xié)議不斷的去推陳出新，更新?lián)Q代，研發(fā)更適用于人們生活的產(chǎn)品。

    物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，智能家居也必須跟的上時(shí)代的發(fā)展和需求，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的智能家居必須具備物物相通、萬(wàn)物互聯(lián)的功能，把一件普通的家電設(shè)備通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人連接起來(lái)，達(dá)到家電設(shè)備和人實(shí)時(shí)對(duì)話交流的目的。也許現(xiàn)在談?wù)揨igbee、Z-Wave 究竟誰(shuí)能稱霸智能家居還為時(shí)尚早，但是正是因?yàn)楦饔胁蛔悖庞懈?jìng)爭(zhēng)，給智能家居注入源源不斷的動(dòng)力。