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智能家居無線通信協議優缺點

生活 更新时间:2025-01-23 10:30:48

  平時我們購買手機等電子數碼産品時,我們都會重點考慮硬件和軟件,比如買手機時考慮硬件性能、外觀設計和操作系統體驗。而智能家居産品——尤其是想要自己安裝購買的同學——我們還需要考慮第三個因素:通信協議。不同的品牌采用的通信協議不同,而即便是相同的協議,不同的品牌之間也無法直接匹配使用,是不是已經亂了……

  對于不了解智能家居産品的普通消費者來說,通信協議顯得有些專業難懂,但它卻又是現階段繞不開的選項,因此,本期《智能家居從小白到大神》,我們就來用簡單的語言聊一下智能家居通信協議的那些事兒。

智能家居無線通信協議優缺點(智能家居從小白到大神2)1

圖片來源于網絡

  智能家居的通信類型,主要分為兩類:無線通信和有線通信,就好比現在的手機和以前拖着電話線的固定電話,我們今天先來說無線通信。

  智能家居領域用到的無線通信協議類型比較多,像ZigBee、藍牙、WiFi、NB-IoT、LoRa以及射頻等很多種,他們都是工作在特定頻段的電磁波,但經過市場洗禮,目前市場上主流的協議為ZigBee、藍牙、WiFi,市場上很多品牌也是同時支持這三種協議,因此作為普通消費者,大家隻需了解這三種即可。

  ZigBee

  ZigBee誕生很早,可以說它就是專門為了物聯網而生的,大概也是目前智能家居廠商采用的最多的一種通訊協議,它是一種近距離、低功耗、低速率的無線通訊技術,安全性也不錯。

智能家居無線通信協議優缺點(智能家居從小白到大神2)2

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  ZigBee協議的另一個優勢是自組網。什麼是自組網呢?如果我們安裝智能家居,會有一個叫做網關的設備,它相當于我們智能家居的大腦,控制房間裡的開關、窗簾電機、各種傳感器等設備的接入。而這些設備在接入的時候,無需像手機接入WiFi一樣輸入密碼,隻要兩邊都是配網狀态,就能自動連上(同一品牌)。

  同時,ZigBee協議還是一種Mesh網絡,Mesh的英文意思就是網狀物,所以ZigBee其實可以做到多個ZigBee設備組成一個網,各個節點都能相互連接,如此以來,大範圍内的所有設備都能享受到高質量的網絡連接。

智能家居無線通信協議優缺點(智能家居從小白到大神2)3

圖片來源于網絡

  (但在實際應用中,智能家居廠商的産品以及服務商在安裝施工中還是會采用“網關-設備”這樣一對多的方案,有大佬知道這是為什麼嗎?)

  藍牙

  早在功能手機時代,我們就對藍牙有所了解了。開啟藍牙後我們能讓兩個産品進行持續的數據傳輸,比如手機之間藍牙傳文件、藍牙無線耳機聽歌和使用藍牙鍵鼠等。

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  這種持續性能夠滿足以上的使用情景,但代價是較高的功耗。再加上藍牙的有效傳輸距離非常近,不支持大量設備同時連接,所以這個老牌通信協議也在不斷推陳出新,在藍牙基礎之上,低功耗藍牙、藍牙Mesh等紛紛問世。

  顧名思義,低功耗藍牙首要改進就是功耗變低,就像沒活的時候就摸魚的你一樣,低功耗藍牙開啟後并不是在一直工作,而是隻在需要傳輸數據時才幹活,不需要時就處于低功耗休眠狀态。

  而随着物聯網時代的進一步發展,藍牙Mesh又被人們推了出來,和上面的ZigBee網絡類似,藍牙Mesh也能帶來大範圍的高質量連接性能。

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  由于藍牙民用基礎好、成本低,以及本身也在随着應用環境不斷演進,不少廠商從ZigBee轉向了藍牙,(參考智家網此前文章:小米為什麼放棄ZigBee?)憑借相似的技術特性,近年來藍牙在智能家居領域大有與ZigBee分庭抗禮之勢。

  WiFi

  最後是WiFi,如今我們平時看視頻、玩遊戲都會用到WiFi,這也體現了WiFi的特性:高帶寬、高性能,例如我們家裡的路由器可以做到百兆、千兆的帶寬,所以它的主要适用場景就是家裡的寬帶網絡,放在智能家居領域,就有了殺雞用牛刀的感覺。

智能家居無線通信協議優缺點(智能家居從小白到大神2)6

圖片來源于網絡

  當然也不是說不能用,支撐高性能、高帶寬的代價就是高功耗,這對于傳感器、無線開關等設備來說就不适合了。常見的WiFi産品也都是些直接接強電的智能插座等。

  另外,智家網小編還遇到過WiFi協議的智能産品的另一個問題:當我們用下載工具下載高清電影這類幾乎占用全部局域網WiFi資源的時候,智能家居的控制會變得延遲很高。

  而相對來說,ZigBee或是藍牙這兩種“網關-設備”的局域網就不存在此問題,它們都可以做到本地運行,不受外網影響,即使斷網也能控制。

  小結

  總的來說,目前市面上主流的無線通信協議就是上面三種,當然,目前大部分廠商的網關都可以做到同時支持這三種協議。而有些廠商推出的私有協議,也大多是在這些協議上修改優化而來,這裡我們就不一一細說了。

  需要注意的是,即便同樣是ZigBee或是藍牙,不同品牌之間的産品目前也無法互聯互通,而為了打破這種各品牌無法互通的局面,全球很多知名品牌一起搞了個Matter标準,這是一個通信協議層面的标準,該标準的目的就是未來不管你用的什麼協議,大家都能暢通無阻地進行通信,這樣消費者可以購買任意品牌的産品。可以說到這個時候,普通消費者就可以不需要了解這些晦澀難懂的通信協議了。

  目前國内主流的品牌也都紛紛官宣了支持Matter,但由于該标準剛推出,具體的産品落地形式還不清楚。所以就現階段來說,如果你要自己動手購買安裝智能家居,智家網建議大家盡量選同一個品牌的産品,支持Matter最好,不支持也無妨,或者想省事的同學直接找當地的智能家居服務商就行。

  關于無線通信協議部分,今天就為大家介紹這麼多,說的不對的地方還望各位大佬在評論區留言指正,以幫助更多想要了解智能家居的同學。那麼下期《智能家居從小白到大神》我們再來聊聊有線通信協議,敬請大家關注~

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