【導讀】隨著(zhù)智能設計、無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)遍布整個(gè)市場(chǎng)和領(lǐng)域,智能家居也趕上了智能化的風(fēng)潮。智能空調、智能照明、智能冰箱等等。這些智能家居之所以稱(chēng)呼為智能有體現在哪方面?在現今較流行的三種連接方式中,智能家居選擇哪一個(gè)?
目前智能家居產(chǎn)品的玩家主要分為三種,一種是傳統制造商,他們想通過(guò)轉型來(lái)讓自己的產(chǎn)品更具競爭力;一種是互聯(lián)網(wǎng)巨頭,他們想從通過(guò)這些產(chǎn)品搶得互聯(lián)網(wǎng)的入口;還有一種是新生代的創(chuàng )客,他們沒(méi)有明確的目的,有的純粹是愛(ài)好,只是玩玩,有的想在“智能化”這波浪潮中有所作為……
這三種玩家各有各的特點(diǎn),傳統制造商硬件強、產(chǎn)品迭代快、能夠緊跟市場(chǎng)腳步,但軟件能力是其短板;互聯(lián)網(wǎng)巨頭的網(wǎng)絡(luò )軟件強、擁有海量用戶(hù)、也深諳用戶(hù)體驗,但硬件制造能力弱;新生代創(chuàng )客創(chuàng )新力強、想法多,卻制造能力為零。
那么現在市面上的智能家居產(chǎn)品現狀如何呢?老實(shí)說(shuō),真的不怎么樣,首先用戶(hù)體驗相對來(lái)說(shuō)還比較差,安裝使用繁瑣,學(xué)習成本高昂;其次產(chǎn)品碎片化嚴重,功能比較單一,噱頭大于應用;此外,過(guò)度依賴(lài)網(wǎng)絡(luò ),深受網(wǎng)絡(luò )束縛,斷網(wǎng)無(wú)法使用。
目前比較流行的連接技術(shù)中,無(wú)線(xiàn)連接方式主要有WiFi、ZigBee、藍牙等,有線(xiàn)方式有PLC。
無(wú)線(xiàn)連接方式
基于WiFi的智能產(chǎn)品最為常見(jiàn),這除了WiFi本身普及外,與WiFi的一些優(yōu)點(diǎn)也是分不開(kāi)的。其最大的優(yōu)點(diǎn)是傳輸速率較高,可以達到54Mbps,它的有效距離也很長(cháng),方便與現有的有線(xiàn)以太網(wǎng)整合,組網(wǎng)成本比較低。
它的缺點(diǎn)是成本和功耗都比較高。目前提供WiFi連接方案的公司也很多,主流的有高通的低功耗單芯片平臺QCA401x、博通的高集成低功耗WICED平臺、聯(lián)發(fā)科技最近推出的MT7687、Marvell的MW300和ST的SPWF系列微型智能WiFi模塊等等。
針對WiFi功耗過(guò)高的問(wèn)題,芯片廠(chǎng)商其實(shí)一直都在努力改善。最近國內的瑞芯微電子(Rockchip)聲稱(chēng)開(kāi)發(fā)出了功耗接近藍牙4.0 LE標準的WiFi芯片RKi6000。根據他們的公司發(fā)布的消息,他們主要通過(guò)以下三方面實(shí)現超低功耗的:
1,對無(wú)線(xiàn)通信及射頻系統架構的改進(jìn)。此項可大幅降低IoT智能硬件設備連續接收和發(fā)送數據時(shí)功耗,可使智能硬件在待機及使用時(shí)實(shí)現超低功耗,該技術(shù)目前已獲得幾十項國際專(zhuān)利技術(shù)。
2,自適應動(dòng)態(tài)電源控制技術(shù)的實(shí)現。該技術(shù)可在不同工作模式下提高電源效率,大大降低不同應用場(chǎng)景下的綜合能耗,可根據數據傳輸要求與實(shí)際傳輸質(zhì)量調整芯片電源配置,達到最佳的能效比。
3, WiFi在線(xiàn)連接不喚醒主控的技術(shù)創(chuàng )新。針對IoT物聯(lián)網(wǎng)應用的長(cháng)待機且需保持在線(xiàn)的特點(diǎn),RKi6000無(wú)需喚醒主控處理器,即可保持WiFi在線(xiàn)連接,從而簡(jiǎn)化了系統功耗的設計,延長(cháng)電池續航能力。
ZigBee的產(chǎn)品不是很常見(jiàn),它的特點(diǎn)是功耗低、保密性好、可擴展性強、網(wǎng)絡(luò )容量大,同時(shí)傳輸速率也比較低。
目前國內ZigBee技術(shù)主要采用ISM頻段中的2.4G頻率,其衍射能力弱,穿墻能力弱,在家居環(huán)境中,即使是一扇門(mén)、一扇窗,一堵非承重墻都會(huì )讓信號大打折扣。此外,與WiFi和藍牙相比,支持的芯片廠(chǎng)商也不是很多,目前最新的有TI的CC2630、Marvell的MZ100 ZigBee微控制器,以及飛思卡爾的Kinetis W系列無(wú)線(xiàn)模塊等等。
藍牙與WiFi一樣,有大量的終端支持。雖然藍牙存在著(zhù)安全性、組網(wǎng)能力和抗干擾能力不強的缺點(diǎn),但隨著(zhù)藍牙4.0的推出,和支持Mesh功能后,它的應用變得更加廣泛了。Mesh藍牙技術(shù)可實(shí)現設備間的溝通聯(lián)動(dòng),多點(diǎn)連接自動(dòng)進(jìn)展,以及遠程控制。藍牙的Mesh方案最為常見(jiàn)的是博通的WICED Mesh模塊產(chǎn)品。
WICED Mesh的特點(diǎn)是,配置簡(jiǎn)單,部署容易??梢允褂弥悄苁謾C對Mesh設備進(jìn)行配置,不需要專(zhuān)門(mén)的硬件設備。點(diǎn)對點(diǎn)的訪(fǎng)問(wèn),用戶(hù)可以方便的從手機對任意一個(gè)節點(diǎn)訪(fǎng)問(wèn)并進(jìn)行信息更新,安全訪(fǎng)問(wèn)。網(wǎng)絡(luò )容易擴展。
博通藍牙芯片和手機,電視等產(chǎn)品上的藍牙的兼容性也很好,支持更高的發(fā)射功率和更低的靈敏度。該公司提供的低功耗,低成本20736 BLE Mesh SoC芯片已經(jīng)完成了從概念到應用的過(guò)程。
有線(xiàn)連接方式
有線(xiàn)控制的結構為將控制器放置于強電箱內,開(kāi)關(guān)和中控主機分別通過(guò)弱電控制線(xiàn)路進(jìn)行控制。有線(xiàn)控制目前主要有電力線(xiàn)通信(PLC)技術(shù)。
有線(xiàn)控制的優(yōu)點(diǎn)是安全穩定,不受干擾;缺點(diǎn)是方案沒(méi)計要求高,線(xiàn)路架設要求高,后期拓展改動(dòng)困難。
深圳市力合微電子股份有限公司總經(jīng)理劉鯤博士覺(jué)得無(wú)線(xiàn)的方式總是會(huì )面臨信號衰減和穿墻等困難,很難照顧到家里的各個(gè)角落,而使用PLC技術(shù)就不會(huì )有這個(gè)問(wèn)題,因為你的電器總是需要用電的,取電的同時(shí)就可以進(jìn)行通信。
而且PLC也支持Mesh組網(wǎng),現在家庭用的PLC解決方案最多可支持1024個(gè)節點(diǎn)。成本也跟WiFi的成本差不多。
此外,Marvell和高通也在推廣其G.hn標準的室內有線(xiàn)通信解決方案,相比傳統的PLC,G.hn的傳輸速率高達1Gbps,可以實(shí)現大數據的傳輸。而且改善了PLC不同廠(chǎng)商之間無(wú)法進(jìn)行互連互通的缺陷。
多種連接方案組合方案
現在智能家居產(chǎn)品并沒(méi)有統一的連接方式,也沒(méi)有統一的連接標準,大都是各自為陣,相互之間不能互連互通。未來(lái)肯定是需要能夠互連互通的,因此,芯片廠(chǎng)商為了能在未來(lái)競爭中不落人后,不管哪個(gè)連接方式都提供一個(gè)芯片解決方案,讓系統廠(chǎng)商去挑選。最近更是出現了將多種連接方案集成到一個(gè)芯片平臺中的解決方案。比如博通的WICED平臺,就可以同時(shí)支持WiFi、藍牙、NFC,以及GPS這幾個(gè)重要的無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)。
Marvell的EZ-Connect平臺就涵蓋了WiFi、藍牙和ZigBee三種無(wú)線(xiàn)連接方式。
聯(lián)發(fā)科技在Computex2015上發(fā)布的兩款四核無(wú)線(xiàn)芯片平臺MT7623 與 MT7683可以支持不同標準的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品,可跨過(guò)標準門(mén)檻,實(shí)現互聯(lián)互通。這兩款產(chǎn)品可以通過(guò)WiFi、藍牙、NFC和纜線(xiàn)進(jìn)行數據傳輸。
因為目前并沒(méi)有一種連接方式占絕對優(yōu)勢,因此,如果您是智能家居產(chǎn)品制造商,該選用什么樣的連接技術(shù),需要結合目前連接方式的特點(diǎn)和您本身產(chǎn)品的特點(diǎn),以及成本等因素綜合考慮,以選擇最合適自己的解決方案。
相關(guān)閱讀:
難以置信!最熱的智能家居設備有250個(gè)漏洞
剖析智能家居慢的原因,新電源方案來(lái)試試
智能家居大拆解,讓你不再云里霧里