解析智能家居系統:通訊網絡架構
三、電力載波在智能家居領域的應用
本文引用地址:http://www.104case.com/article/201602/286963.htm電力載波在國外智能家居領域的應用已經有幾十年,在智能家居進入我國時,電力載波也是最先被引入的技術,然而傳統的電力線載波也存在許多弱點,如通道干擾大、信息量小、頻率擁擠等,同時傳統窄帶調制技術傳輸速率較低(傳輸一個指令需要0.883s)。這使得在過去較長的一段時間限制了電力載波技術在智能家居行業的應用。
隨著電力載波技術的不斷發展,國內廠家已開發出使用OFDM調制技術的載波通信系統,峰值通信速率可以達到400kbps,穩定運行通信速率也已經達到100kbps,足以滿足現有智能家居應用對速率的需求,也讓我們看到電力載波在智能家居領域應用的廣闊前景。
產業趨勢:多通信技術并存
智能家居的發展呈現智能化、網絡化、人性化、信息化、集成化方向發展??偩€型、無線通訊和電力線載波通信作為智能家居主要的技術路線,獲得了大多數認可;同時,三者之間無法相互替代,有線、無線、電力線多種通信技術并存是未來的產業趨勢。
不過,智能家居行業的發展一日千里,技術更新步伐也較快,有線技術需要穿墻布線,工期長,不能升級換代,已經不能滿足消費者的個性化需求。無線技術則憑借免布線、移動性強、低成本等優勢成為市場新寵。
此外,自動組網、設備拓展能力強也是其優勢之一,而功耗較低、健康節能更是符合低碳生活的綠色家居概念的理念。并且,無線方式維護簡單,可快速檢測出問題所在,并及時修復。
在無線方式上,又分為藍牙、Wi-Fi和ZigBee等主要幾種技術,前兩者組網性能差,穩定性薄弱,而ZigBee正憑借成本低、組網快、低復雜度等特點迅速成為新時代的主流無線通訊技術,主要適合用于自動控制和遠程控制領域,可以嵌入各種設備。據悉,目前ZigBee聯盟正積極介入中國智能家居行業標準的制定工作,將進一步促進產業的推廣和發展。
總線型、無線通信和電力線載波通信三種技術線路無法相互替代,有線、無線、電力線多種通信技術并存是未來的產業趨勢。就智能家庭領域而言,無線通信技術有著獨特的優勢,近年來智能家庭的發展趨勢也驗證了這點,無線通信在智能家庭中已成為最主要的通信方式。
智能家居領域的協議們
日本是較早推動智能家居發展的國家之一,它較早地提出了家庭總線系統HBS的概念,制定了日本的HBS標準。為適應大型居住社區的需要,1988年年初,日本住宅信息化推進協會又推出了超級家庭總線(SuperHomeBusSystem,簡稱S-HBS),它適用于更大的范圍,因為一個S-HBS系統可掛接數千個家庭內部網。
LonWorks協議是美國Echelon公司開發并與Motorola和東芝公司共同倡導的現場總線技術,它支持多種物理介質,適用于雙絞線、電力線、光纜、射頻、紅外線等,并可在同一網絡中混合使用。支持多種拓撲結構,可以選用任意形式的網絡拓撲結構,組網方式靈活。應用范圍主要包括樓宇自動化、工業控制等,在組建分布式監控網絡方面有較好的性能。
X-10是歷史最長且使用最簡單的一種協議,1978年誕生于美國,至今仍是美國家庭自動化的主導系統。之所以說X-10協議簡單是因為它直接利用住宅電力線作為控制總線,通過電力線將各控制器與各功能接口器相連并實現程序控制,不必再穿墻打孔,更有利于改變結構空間,用戶可自己動手安裝,價格也比較低廉。
而CEBuS作為電子工業推廣協議,與歐洲的EHS標準同為歐美家庭自動化電子產品的行業推薦標準。
Zigbee和Z-Wave新的無線技術,使用網格式技術每個端口都同時配備一個接收器和一個傳導器,以最有效的方式從一個端口到另一個端口貫穿整個設備來傳播信號。在您的家里有越多的端口,這項技術工作起來就越見成效。
目前用于家庭內部的無線傳輸技術還包括無線通信HomeRF、藍牙技術、WAP、無線以太網等,而HomeRF和藍牙技術相對來說比較受歡迎。
Insteon,在家居控制領域最新的協議,提出了一項RF/PLC交互的協議,家里的無線或有線電力裝置可以互相交流,而無需各種線路和插頭。
智能家居統一標準一旦確立 將給廠商帶來巨大商機
在技術上,智能家居建設面臨的挑戰不是設備或實施問題,而是標準與協議問題。智能家居是一個多行業交叉覆蓋的系統工程,各設備廠商按照不同的接口標準與協議生產設備,其結果是:不同設備之間的互連、互通變得非常困難。因此,建立共同遵循的標準與協議是發展智能家居必須首先解決的問題。
目前,智能家居領域的國際標準尚未成熟,各大廠商和相關組織機構正在著手建立和制定智能家居系統內部設備之間的網絡接口標準和數據傳輸協議。抓住機會,參與標準的制定,將給國內廠商帶來無窮的機會。
結語:當前,總線技術熱度褪去,無線技術逐漸興起,然而其是否能夠統領通訊網絡架構技術,答案是否定的,至少當前是三類技術交融互補時期。
三類技術成鼎立之勢,哪種技術獲得市場認可,統領智能家居,我們拭目以待。
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