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智能家居有线技术与无线技术深度对比

一、智能家居有线(总线)技术

  1、现场总线

现场总线技术是近十年中蓬勃发展起来的新生事物,在实际工程应用中体现出其强大的生命力,控制网必将沿着现场总线方向发展,现场总线技术也必将是控制网技术的核心,每个现场控制单元具有数字处理和双向高速通讯的能力,分散控制,网络规模大且具有高质的稳定性。

智能家居有线技术与无线技术深度对比

  RS-485总线

其网络特性使用差分电压传输方式;一般采用总线型网络结构,总线节点数有限,使用标准485收发器时,单条通道的最大节点数为32个,传输距离较近(约1.2km),传输速率低(300~9.6kbps);传输可靠性较差,对于单个节点,电路成本较低,设计容易,实现方便,维护费用较低。

  CEBus总线

CEBus(ConsumerElectronicsBus)是美国电子工业协会(EIA)为消费电子产品制定的一种通信和产品和操作性的标准,是家用电器之间通信所使用的五种类型的介质(电力线、无线频率、红外、双绞线和同轴电缆)中信号的传输标准。信号传输速率和系统容量分别是10kbps和4G。

  APBus总线

APBus总线是目前唯一拥有中国自主知识产权的总线技术。它是一种针对家庭的、全分布式的智能控制网络技术,这一点与LonWorks技术相似。产品具有双向通信能力以及互操作性和互换性,其控制部件都可以编程。信号传输速率和系统容量则与CEBus一样,分别是10kbps和4G。

  CAN总线

CAN总线(ControllerAreaNetwork),它是一种支持分布式控制和实时控制的对等式现场总线网络。其网络特性使用差分电压传输方式;总线节点数有限,使用标准CAN收发器时,单条通道的最大节点数为110个,它的传输速率范围是5kbps至1Mbps,传输介质可以是双绞线和光纤等,任意两个节点之间的传输距离可达10km。在目前已有的几种现场总线方式中,具有较高的性能价格比。

  LonWorks总线

我国智能建筑界对其中的LONWORKS技术的开发与应用起步于二十世纪九十年代中期,与国外大公司对该技术的开发与应用基本上是同步的,现已初步形成适合我国国情的产品系列。如中国台湾尼科(NICO)的LonWorks系统,它采用触摸玻璃面板,美观大方。

  2、以太网

基于IEEE802.3规范,采用CSMA/CD技术的网络结构。节点数量没有限制,传输可靠性较高,对于单个节点,成本很高,软硬件设计、维护费用均较高。信息网络目前使用最广泛的是100M以太网。

智能家居有线技术与无线技术深度对比

  LCN总线

LCN模块标准配置2个执行器,其他扩展执行器和感应器均通过3个多用途接口T,I,P扩展连接而成。LCN具备布线简便和参数设置简单的优点,它提供了种类不多,但功能全面的总线模块和多级的报文反馈系统,所以它被欧洲很多人认为是目前最先进的总线技术。

  CC-Link总线

《控制与通信总线CC-Link规范》(Control&CommunicationLink)于2005年9月取得中国国家标准,进入中国市场。这是由日本三菱电机推出的,中国市场又多了一种总线技术的选择。值得关注这一总线技术已成功地应用于在中国智能建筑工程项目。

  3、其他总线

双绞线系统中常见有ABB、Siemens等欧洲厂商的EIB系统,美国立维腾(LEVITON)智能照明系统和奇胜C-Bus系统;还有TP-Bus总线和Q-BUS总线等。

  TP-Bus总线

TP-Bus是一种电源/信号混合传输技术,同时也是一种家庭自动化网络总线技术,该总线技术主要用于网络化控制,如智能家居网络等。该总线技术采用24V直流电源,信号传输速率为10kbps,以双绞线作为传输媒体,容易实现。总线的网络结构使网络既可作数据传输,也可以作为电能的供应。

  Q-BUS总线

以解决低速控制信号为主要目的,并与高带宽功能实现无缝连接的应用控制平台总线系统——Q-BUS智能小区和智能家居低速控制总线系统。Q-BUS总线基于差分电压传输方式利用CSMA/CD技术原理实现现场总线技术,实现了数据可靠、高效的中长距离传输。

  二、智能家居无线技术

当前市面采用较多的无线技术基本有以下几种:Zigbee技术、红外技术(IrDA)、HomeRF、蓝牙技术(Bluetooth)和Wif技术。

智能家居有线技术与无线技术深度对比

  1、Zigbee技术

Zigbee技术是一种近距离、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术,其主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。作为一种无线通信技术,ZigBee具有低功耗、成本低、时延短、网络容量大、可靠、安全的特点。

  2、红外技术(IrDA)

红外接口是新一代手机的配置标准,它支持手机与电脑以及其他数字设备进行数据交流。红外通讯有着成本低廉、连接方便、简单易用和结构紧凑的特点,因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。

红外线技术的主要应用:设备互联、信息网关。红外传输是一种点对点的传输方式,无线,不能离的太远,要对准方向,且中间不能有障碍物也就是不能穿墙而过,几乎无法控制信息传输的进度。

  3、HomeRF

HomeRF无线标准的目的是在家庭范围内,使计算机与其他电子设备之间实现无线通信。它是对现有无线通信标准的综合和改进:当进行数据通信时,采用IEEE802.11规范中的TCP/IP传输协议;当进行语音通信时,则采用数字增强型无绳通信标准。

但是,该标准与802.11b不兼容,并占据了与802.11b和Bluetooth相同的2.4GHz频率段,所以在应用范围上会有很大的局限性,更多的是在家庭网络中使用。

  4、蓝牙技术

蓝牙(Bluetooth):是一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波)。

Bluetooth无线技术是在两个设备间进行无线短距离通信的最简单、最便捷的方法。它广泛应用于世界各地,可以无线连接手机、便携式计算机、汽车、立体声耳机、MP3播放器等多种设备。

5、Wi-Fi技术

Wi-Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术,通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM射频频段。连接到无线局域网通常是有密码保护的;但也可是开放的,这样就允许任何在WLAN范围内的设备可以连接上。Wi-Fi功耗低,传输速度54Mbps,理想传输距离可达100m,安全性相对较低。几种无线技术比较见表1.

智能家居有线技术与无线技术深度对比

表1.几种主流无线通信技术比较

  三、智能家居中有线技术和无限技术比较

智能家居有线技术和无线技术都有比较典型的厂商在做,有线技术厂商代表的有河东、快思聪、ThinkHome、Control4等,无线技术厂商代表有:安居宝、南京物联、紫光物联、欧瑞博、小米等。通过上文可以容易比较得出有线技术和无线技术的各方面优缺点,详细比较见表2.

智能家居有线技术与无线技术深度对比

表2.智能家居中有线技术和无线技术具体比较

  四、总结

在智能家居中,有线技术和无线技术各有优势,视客户情况而定:如果客户不差钱,想全面装智能家居,那有线无疑是更好的选择,在装修之前考察完智能家居厂商,和装修公司一起做全面装修方案。

相反,如果对智能家居只是想体验一下,那选择有线技术不是很好的选择,一旦装进去,后期很难改变,所以可以选择无线方案,价格实惠,随时可换。

对于智能家居厂商而言,不可认准一条路走到黑,随着电子技术与计算机技术的快速发展,技术可能在以后看来不算个问题。按照市场的观点,智能家居领域势必是无线技术的未来,有线技术有个前装的市场天然弱势,对于一个已装修完的房子根本不会考虑有线技术。

在技术层面,无线技术都能搞定的厂商做有线技术其实没有很大的门槛,有线技术的厂商以后或许会向无线技术伸展。

(素材源于EDN电子技术设计,由千家智客整理)

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