智能產(chǎn)品種類越來越多,運用在智能家居上的技術(shù)也越來越成熟,Zigbee是最早應(yīng)用在智能家居領(lǐng)域的傳輸技術(shù),其穩(wěn)定性強、高保密性、低功耗、低成本的優(yōu)勢成為家庭自動化應(yīng)用首選。
說起智能家居,大家首先想到的就是通過Wi-Fi連接,手機與智能設(shè)備通過Wi-Fi實現(xiàn)遠程遙控,無論在世界的哪個角落,只要有3G/4G或Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)都可以控制家里的電器、插座、燈泡等智能產(chǎn)品。如果只需要在家控制,那么就可以找一種低功耗的無線通訊技術(shù),Zigbee或Z-Wave。
Wi-Fi/Z-Wave/Zigbee簡介
Zigbee的前身可以追溯到藍牙,二者的優(yōu)勢都是低功耗傳輸,不過后者相對復(fù)雜,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點較少,不適合多點布控,當(dāng)智能產(chǎn)品超過一定數(shù)量時,就無法在同一局域網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)互聯(lián)互通。且藍牙傳輸也相對較慢,平均耗時需要10秒左右;藍牙覆蓋范圍僅限10米,所以僅限客廳或臥室的小范圍內(nèi)設(shè)備互聯(lián)互通。
Z-Wave也是一種短距離的傳輸技術(shù),和Zigbee一樣基于無線射頻,屬于硬件架構(gòu)跟協(xié)議上的技術(shù);不同的是,Z-Wave是由Sigma Design(Silicon Labs已于2018年購并該公司Z-Wave事業(yè)部門)所獨立開發(fā),缺乏國際標(biāo)準(zhǔn)為其依靠,應(yīng)用上也僅限于家庭自動化。二者功耗遠低于Wi-Fi跟藍牙,在智能家居的應(yīng)用領(lǐng)域占有一定優(yōu)勢。
Wi-Fi在遠程傳輸方面優(yōu)勢較大,但其是組網(wǎng)也相對復(fù)雜;用戶每次通過手機APP操作存在延時情況,聯(lián)網(wǎng)時間約3秒;其優(yōu)勢在于傳輸速率,在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境良好的前提下,傳輸速率可達11Mbps。
不同的無線傳輸各有優(yōu)勢和不足,在智能家居應(yīng)用中,主流方式都是手機通過Wi-Fi與家庭網(wǎng)關(guān)連接,而智能設(shè)備與網(wǎng)關(guān)之間的通訊協(xié)議則采用Zigbee標(biāo)準(zhǔn)。由于Z-Wave缺乏國際標(biāo)準(zhǔn),所以在一定程度上遠不如前兩者。
待機:誰是真正低功耗?
既然是應(yīng)用在智能家居系統(tǒng)中,最重要的就是其所關(guān)聯(lián)的設(shè)備問題。若想實現(xiàn)智能產(chǎn)品之間的互聯(lián)互通,既要做到無源(無外接電源)管理,又可以享受自動化智控,硬件設(shè)備待機市場就成了關(guān)鍵。從技術(shù)角度出發(fā),無線傳輸?shù)凸牟拍茏屧O(shè)備續(xù)航更持久。
在這三種傳輸技術(shù)中,Wi-Fi通訊耗電量最大,就好比我們通過Wi-Fi下載電影一樣,端到端訪問耗電量極高。Zigbee和Z-Wave均屬于低功耗輸出,因此更適合無源產(chǎn)品之間的聯(lián)動。
手機與智能家電低功耗傳輸
安全性:128bit最安全
您是否還記得被央視曝光的家庭網(wǎng)絡(luò)攝像機,正是因為無線存在安全漏洞,才得以讓黑客有機可乘。無論是局域網(wǎng)還是外網(wǎng)連接,安全性既是智能家居產(chǎn)品的首要解決的問題,也是其目前的一個硬傷。
對比三種不同無線技術(shù),Z-Wave無線傳輸是局域網(wǎng),但并米有加密方式,因此也容易受到惡意攻擊。Wi-Fi加密方式為SSID,由于它是一個相對開放式的結(jié)構(gòu),用戶需特別注意家庭網(wǎng)關(guān)密碼,可以增加密碼位數(shù)、穿插大小寫等方式加強安全保護。
基于Zigbee近距傳輸應(yīng)用
不過以上兩種加密方式在Zigbee面前都略顯遜色,其采用128bitAES加密方式,加之Zigbee在智能家居應(yīng)用中又處于一個局域網(wǎng)環(huán)境,所以安全性有所保障。同時,AES是美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所NIST旨在取代DES的21世紀(jì)的加密標(biāo)準(zhǔn)。
總而言之,無線傳輸技術(shù)可應(yīng)用在智能家居系統(tǒng)中比較多元化,Z-Wave適用于智能家居,Wi-Fi目前更適用于移動端與智能設(shè)備的遠程監(jiān)控和管理,Zigbee優(yōu)勢在于某一個環(huán)境下設(shè)備之間的互聯(lián)互通,功耗較低,優(yōu)勢明顯。
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原文標(biāo)題:【無線知識庫】Wi-Fi、Zigbee、Z-Wave技術(shù)比較
文章出處:【微信號:SiliconLabs,微信公眾號:Silicon Labs】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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