一文了解智能家居的七种控制协议
不能和手机直联是Zigbee最大的痛点,在AIOT年代,智能手机肯定是最主要的智能设备,Zigbee技术发展了20年,没有一款主流的手机宣布支持Zigbee技术,随着蓝牙,Wi-Fi,Cellular(NB-IOT/LTE-M)等三大主流技术加大物联网的布局,Zigbee技术在智能家居行业依然会维持较长时间的领先地位,但Zigbee面临的挑战会越来越大。可以说红外遥控是目前最普遍的遥控方式,绝大多
随着智能家居产品的多元化,人们的家里或多或少的都会有一些智能家居产品, 作为使用者大部分都只是知道怎么操作产品,却不知道具体是以什么形式控制的这些产品,今天就聊一聊最常见的七种智能家居控制协议。
1、红外
红外遥控是一种无线、非接触控制技术,具有抗干扰能力强,信息传输可靠,功耗低,成本低,易实现等显著优点。可以说红外遥控是目前最普遍的遥控方式,绝大多数的空调、电视机、机顶盒、DVD、电风扇、投影仪基本采用的都是红外遥控。
2、射频:
射频遥控的普及地位略低于红外,相对于红外而言,射频遥控的主要特点在于可穿墙、遥控无方向性、遥控距离远(最远可达50米)。虽然射频遥控可以采用的频段很多,但是目前主要使用的303Mhz、315 Mhz和433Mhz这几个频段。常见的产品有汽车、灯光系统、窗帘、防盗器、防盗门等产品。
3、蓝牙:
蓝牙遥控经过多年的发展,功耗以及传输距离问题都得到了有效的解决,但是由于其无法进行复杂组网,因此目前采用蓝牙遥控的家电并不多,目前生活中常见使用蓝牙遥控的一般有:电视机、互联网盒子等。
蓝牙优点
所有的智能手机和电脑都拥有蓝牙芯片,手机电脑等产品下载一个App就能控制蓝牙产品,不需要额外的本地遥控器设备(remote controller)。蓝牙Mesh网络可以配合传统的BLE设备工作,蓝牙的AC设备可以做为信标进行室内定位。
蓝牙芯片年出货量大,所以相同条件下,蓝牙芯片比Zigbee/Wi-Fi芯片便宜。
全球最知名的5大互联网巨头都在物联网核心产品中加入了蓝牙连接技术(阿里巴巴-天猫精灵,小米-小爱同学,百度-小度音箱,亚马逊–Echo,谷歌-Google home)。
4、WIFI:
物联网技术顾名思义产品最终都需要接入互联网,Wi-Fi是因特网的入口,无论是蓝牙/Zigbee/Z-Wave产品都需要一个网关,通过Wi-Fi/LTE技术接入因特网。所有家用路由器都支持Wi-Fi,家庭只需要购买一个Wi-Fi单品就可以体验智能化操作。
但是Wi-Fi为什么不是物联网的首选协议呢?
- Wi-Fi功耗较大,不适合用于电池供电设备(Wi-Fi 6据说优化了功耗,可以解决电池供电问题),从Wi-Fi 4到Wi-Fi 6E的发展轨迹来看,Wi-Fi明显走的是高频率,高速率,高功耗的发展线路。
- Wi-Fi产品都是直接接入自家云服务器,不同公司的Wi-Fi产品产品无法互通。
- Wi-Fi联盟没有定义一个通用的Mesh标准,普通家用路由器一般只能同时接入20个Wi-Fi设备(Wi-Fi 6更多)
- 面向低功耗长距离的Wi-Fi Halow技术使用的是sub ghz 频段,跟传统的2.4/5 GHz频段不兼容。
5、Zigbee:
Zigbee深耕智能家居智能照明市场20年,形成了完整的生态和应用场景(包括米家,飞利浦Hue,亚马逊Echo,三星SmartThings),在较长的一段时期会维持稳定的增长态势。不能和手机直联是Zigbee最大的痛点,在AIOT年代,智能手机肯定是最主要的智能设备,Zigbee技术发展了20年,没有一款主流的手机宣布支持Zigbee技术,随着蓝牙,Wi-Fi,Cellular(NB-IOT/LTE-M)等三大主流技术加大物联网的布局,Zigbee技术在智能家居行业依然会维持较长时间的领先地位,但Zigbee面临的挑战会越来越大。
6、Z-Wave
Z-Wave深耕智能家居智能照明市场近20年,形成了完整的生态和应用场景,互联互通和产品一致性是 Z-Wave 的最大卖点,推出Open Z-Wave应对生态封闭问题,又推出Z-Wave LR切入广域物联网领域。在欧美市场有较高知名度和丰富的应用场景,相对蓝牙/Zigbee/Wi-Fi来说,Z-Wave处于Sub-Ghz的频段,优点就是功耗低,距离远,成功的避开了2.4Ghz的干扰,缺点就是Sub-Ghz带宽低,每个国家的频段规定都不一样,产品不能全球通用。
7、Matter:
Zigbee联盟更名为CSA联盟,matter成为CSA联盟的重点战略,matter应用是以Thread,Bluetooth LE和Wi-Fi为基础构建。谷歌、亚马逊、苹果、CSA联盟和其他制造商的智能家居外围设备将稳步采用新的matter协议。matter和Thread将迎来发展的黄金时代。由于Zigbee不是以IP为基础的协议,且有自己的应用层标准(Cluster),matter不支持Zigbee。CSA联盟的工作重心必然不是己经落后的Zigbee协议,Zigbee的发展将变得缓慢,长期来看Zigbee新技术的推广将有可能停滞。截至2021年6月,CSA联盟共认证4000款Zigbee设备,累计售出10亿颗Zigbee芯片,市面上有3亿活跃的Zigbee产品,市场不会立刻转向。短期来看Zigbee还会保持较快的增长速度。
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