智能家居无线连接方案介绍

 2019年是5G网络高速发展的一年，这也标志着物联网开始普及，5G主打的万物互联，正是智能家居行业的终极目标。随着连接技术的不断发展，目前的智能家居大多采用无线连接方式，而无线连接又有WiFi、ZigBee、蓝牙等多种方案，那么，在目前主流的无线连接方案中，谁才是智能家居的最优解呢?智能家居本身建设的目的就是为了给人们提供安全、舒适的生活环境，但是由于目前的智能化家居系统在这个方面显现出许多不足之处，因为未来智能家居的发展必然在这个方面开展完善工作。

在万物互联的时空当中，智慧家庭是和我们日常生活连接最紧密的，目前智慧家庭已经呈现了雏形，这其中智能家居功不可没。 正所谓万物互联智能家庭，互联是当下智能家居的关键词，想要做到互联就必须相互连接，而想要把各类智能单品连接到控制中心可并不是一个简单的事情。在智能家居刚刚兴起时，智能家居的连接主要为有线连接，有线连接包含了星型连接、总线连接、电力线载波连接等多种方式。

以下三种方案可以说是目前市场中最常见的无线连接方式了，而除了这些方案之外，第五代移动通信技术也能智能家居连接带来新的方案。由于5G具有高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接的特性，这些特性也可用于智能家居的无线连接当中。通过5G更高的带宽、更快的速度、更低的延迟，智能家居设备可以在用户下达命令后进行近乎零延迟的响应，这也会大大提高人机交互的体验效果。综合来看，目前主流的连接方案都有着各自又都有着不同的优点和弊端，因此这些技术在接下来的一段时间内会同时存在智能家居系统当中。但伴随着5G的发展，我们将有机会将所有设备接入到5G网络下，从而实现真正的万物互联。

WiFi连接方案

提到WiFi大家都不陌生，因为WiFi的普及程度非常的高，我们也可以粗略的把Wi-Fi网络理解为无线上网。目前，几乎所有智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持Wi-Fi上网，其方法是把有线网络信号转换成无线信号。

目前，IEEE 802.11在使用的主要有：IEEE 802.11n、IEEE 802.11ac、IEEE 802.11ad、IEEE 802.11ax几种。使用IEEE 802.11的设备也非常的多，例如：智能手机、平板电脑、游戏机、打印机、数码照相机、笔记本以及其他可以无线上网的周边设备等。

伴随着智能家居的出现，冰箱、电视、空调、音响设备等，也都开始支持Wi-Fi功能了。大部分的传统家居产品都通过Wi-Fi互联来实现智能化，并且通过WiFi实现语音控制和系统控制。而WiFi的智能产品最为常见的原因与WiFi的一些优点也是分不开的：WiFi的传输速率较高，可以达到54Mbps;它的有效距离也很长，方便与现有的有线以太网整合;组网成本也比较低。除了好处之外，WiFi也有一些劣势，例如成本和功耗都比较高。

ZigBee连接方案

ZigBee协议又名紫峰协议，它的命名来自于蜜蜂在发现花丛后通过“八字舞”传递信息的方式，在蜂群中，我们可以把这种八字舞(Zig)认为是它们主要的通信网络，由于这种通信方式对蜂群而言有着至关重要的作用，因此ZigBee就成为了这一短距离、低功耗无线通信协议术的最终名称。

ZigBee协议最大的优势在于它能自动组成一个设备网络，然后通过中心节点联动各个设备的直接数据。而这个中心节点不仅起到运输数据的桥梁作用，还要管理整个ZigBee网络。

一般来说，这个中心节点大多由网关来担任，理论上说，ZigBee的网络节点可以达到65000个，完全可以满足我们日常生活的需要。但目前的大部分ZigBee协议的智能家居产品都需要另行搭配网关实现对产品的控制，因此选择时要特别注意。

蓝牙连接方案

蓝牙，这是一个比WiFi使用更早的功能，和大家的认知相同，蓝牙一般用于传输数据，例如蓝牙传文件、蓝牙无线耳机听歌和使用蓝牙键鼠等，但持续性的数据传输会产生较高的功耗，加上蓝牙的有效传输距离非常近，不支持大量设备同时连接，因此蓝牙在智能家居中使用的并不多，但低功耗蓝牙、蓝牙Mesh 等新协议的出现，就让蓝牙的应用变得更加广泛。

首先是普通蓝牙作为一种小范围无线连接技术，能在设备间实现方便快捷、灵活安全、低成本、低功耗的数据通信和语音通信。目前市面上使用蓝牙的智能家居产品包括智能门锁、智能音箱、温湿度计等。但目前蓝牙4.0是市场主流，更省电、成本低、3毫秒低延迟、超长有效连接距离、AES-128加密等;通常用在蓝牙耳机、蓝牙音箱等设备上。2016年提出的蓝牙5.0则进一步升级，可以结合wifi对室内位置进行辅助定位，提高传输速度，增加有效工作距离。

低功耗蓝牙是普通蓝牙的进阶版，功耗变低、传输距离增强，与设备的配对连接时长大幅减小。低功耗和普通蓝牙的工作频段(2.4GHz ISM)一样，不过不会在开启后一直工作，而是只在需要传输数据时工作，不需要时处于低功耗休眠状态。低功耗蓝牙开启后和设备建立连接只有几毫秒的延迟，而普通蓝牙则有100毫秒左右。目前，市面上使用低功耗蓝牙的智能家居产品包括智能闹钟、语音控制器和智能抽屉开关等。

蓝牙Mesh在2017年问世，与此前最大不同是，蓝牙Mesh支持Mesh组网，通过多个设备的网状分布让大范围内的设备都能享受到高质量的连接，并且只要版本在4.0或以上，设备配套硬件性能足够，任何普通蓝牙设备都能通过OTA升级的形式支持蓝牙Mesh。所以，蓝牙Mesh最大的优势是用户不用买网关。