“智能家居”中的“網絡傳輸技術”
一、關于智能家居網絡傳輸技術含義
傳輸技術,Transmission technology,指充分利用不同信道的傳輸能力構成一個完整的傳輸系統,使信息得以可靠傳輸的技術。傳輸系統是通信系統的重要組成部分,傳輸技術主要依賴于具體信道的傳輸特性。其信道分為有線和無線兩種。
智能家居網絡系統需要傳輸的信息包括兩類,一類是控制信息,這些信息的共同特點在于數據信息量小、傳輸速率低,但實時性和可靠性要求較高;另一類是數據信息,包括各種高清視頻和音頻信息,要求傳輸速率高,但是實時性要求不高。
“智能家居網絡”是一種能全方位覆蓋家庭生活,提供各類智能服務的網絡系統。智能家居網絡系統包括:控制中心、家庭網關、家居設施等主要的幾大功能模塊。控制中心主要是用來解析用戶指令,啟用與協調不同的家居設備共同工作。家庭網關是用來負責將管理各類智能家電以及門禁安防的網絡與互聯網對接,從而達到,為用戶提供遠程查看以及控制的平臺,同時為各類家居設備提供信息共享的平臺。家居設備則各司其職,完成控制中心下達的指令。
二、智能家居中的有線傳輸方式
有線傳輸方式的優點在與其可靠性好、協議設計方便、低功耗,又因為帶寬想對較大,壓縮比可以降低。也是智能家居網絡的首選傳輸方式。目前智能家居的有線傳輸方式有多種,如電力載波的X-10和CEBUS,EIB、C-Bus、LonWorks、SCS、RS-485、CAN等總線,對其他外圍設備進行協議控制。很多用戶認為有線傳輸不但穩定而且相對于無線來說更加的安全。但有線傳輸則需要排線布線,安裝過程比較繁雜。因此,也是有線傳輸的不足之處。當然,這些實現方案各自有各自的特點,需要根據不同要求的數據傳輸率和數據傳輸范圍來選擇不同的傳輸方式。
LonWorks總線技術
LonWorks是一種局部操作網絡,LonWorks是局部操作網絡。它由美國Echelon公司研制、于1990年正式公布的現場總線網絡。它是一種開放的標準,是目前世界上應用最廣、最有發展前途的現場總線技術之一。它采用了ISO/OSI模型中完整的七層通信協議,面向對象的設計方法,通過網絡變量把網絡通信設計簡化為參數設置,其最高通信速率為1.25Mbps(通信距離不超過130m),最遠通信距離為27000m(通信速率為78Kbps),節點總數可達32000個。網絡的傳輸介質可以是雙絞線、同軸電纜、光纖、射頻、紅外線、電力線等。LonWorks技術的核心是LonTalk協議,該協議基于ISO/OSI模型中完整的七層通信協議,具有良好的擴展性與可移植性,且方便與TCP/IP網絡上的節點通信。
三、智能家居中的無線傳輸技術
無線傳輸機制相對于有線傳輸機制更易于部署與拓展,現已成為智能家居網絡的重要選擇,將來也會成為首選的通信機制。目前,在家庭中應用的無線技術主要為射頻技術、紅外技術、WIFI技術、藍牙技術和現正大力推廣的ZIGBEE技術,其中較為成熟的射頻技術,有成本低廉、穿透性好的特點,但抗干擾和安全性查,目前只應用于單向通訊,紅外技術較為成熟,但必須直線視距連接,限制性大,不適合家庭網絡。這里我們集中以ZIGBEE技術為例探討。
ZIGBEE技術
ZIGBEE技術是屬于IEEE802.15.4協議,是一種短距離、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通信技術。主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設備之間進行無線數據傳輸。由于ZIGBEE的傳輸速率低,發射功率僅為1mW,而且采用了休眠模式,功耗低,因此ZIGBEE設備非常省電。在低功耗成本方面,據百度百科資料顯示,ZigBee模塊的初始成本在6美元左右,估計很快就能降到1.5—2.5美元,并且ZigBee協議是免專利費的。再加上一個它所能承受的網絡容量大、網絡組成靈活。因此ZIGBEE作為一種低功耗地數據速率、低成本的技術顯然更合適應用與家庭自動化、安全保障系統等。
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