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2011年11月28日 14:23南京物聯(lián)傳感技術(shù)有限公司點(diǎn)擊量:3025
Zigbee技術(shù)與中國(guó)智能家居的應(yīng)用堪稱為“天作之合”,為什么這樣說(shuō)呢?我們*可以從兩者毫不相關(guān)的發(fā)展歷程和各自的特點(diǎn)上找到這個(gè)不謀而合之處。
智能家居在中國(guó)的發(fā)展?fàn)顩r
自九十年代初結(jié)構(gòu)化布線和樓宇自控的技術(shù)開(kāi)始進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)至今已經(jīng)十多年過(guò)去了,在這期間智能建筑概念對(duì)中國(guó)的房地產(chǎn)市場(chǎng)的發(fā)展(包括樓宇、小區(qū)等)或多或少起到了一定推波助瀾的作用,而智能家居則起步和發(fā)展相對(duì)較慢。
因?yàn)?,智能家居的zui終消費(fèi)對(duì)象是個(gè)人,即便是發(fā)展商預(yù)先配置好了,zui后是否認(rèn)可還是消費(fèi)者說(shuō)了算。因此,個(gè)人的消費(fèi)觀念、文化水平、經(jīng)濟(jì)能力和從眾心態(tài)就成為了決定市場(chǎng)的關(guān)鍵因素,而這些因素比起開(kāi)發(fā)商的炒作要理性得很多,不是靠幾次炒作就能快速啟動(dòng)的。就算消費(fèi)者買了具有所謂智能家居功能的房子,如果沒(méi)有真正滿足的實(shí)際使用需求,或技術(shù)服務(wù)沒(méi)有跟上,遲早是變成一堆廢物。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期而深入的分析,我認(rèn)為智能家居之所以發(fā)展較慢的zui大障礙主要有五個(gè)方面:產(chǎn)品價(jià)格、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安裝方式、使用難度和品牌信任度。
產(chǎn)品價(jià)格
無(wú)論是國(guó)外的還是國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品,由于其采用的技術(shù)都離不開(kāi)各種網(wǎng)絡(luò)、控制和軟件技術(shù),因此,比起傳統(tǒng)產(chǎn)品(如開(kāi)關(guān)、窗簾等)來(lái)說(shuō)要貴的多。一個(gè)控制器起碼要比普通的開(kāi)關(guān)貴十倍以上的價(jià)格。因此,如果沒(méi)有真正的需求,一般是不會(huì)考慮的。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
這是困擾行業(yè)的一大難題,至今為止除了2005年*認(rèn)可的”E家佳”和“閃聯(lián)”兩個(gè)智能家居推薦標(biāo)準(zhǔn)外(普及尚待時(shí)日),國(guó)外和國(guó)內(nèi)各廠商自主使用的各種標(biāo)準(zhǔn)在中國(guó)市場(chǎng)上是五花八門,實(shí)際上是沒(méi)有形成zui主流和真正適合家居的標(biāo)準(zhǔn)。由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一,消費(fèi)者處于非常茫然的狀態(tài),那只好繼續(xù)觀望了。
安裝方式
這個(gè)問(wèn)題幾乎成了產(chǎn)品研發(fā)和推廣的致命難關(guān)。采用傳統(tǒng)且成熟的總線技術(shù)產(chǎn)品,難以讓多數(shù)消費(fèi)者接受,因?yàn)椋@必須要在裝修前就要預(yù)埋管線,工程難度大、技術(shù)要求高,并且一旦裝修完畢,就很難再做修改,這對(duì)于還在不斷學(xué)習(xí)和嘗試感受新事物過(guò)程中的消費(fèi)者來(lái)說(shuō)是很難接受的。
要么就采用無(wú)線,但是大部分的無(wú)線控制產(chǎn)品都采用的是頻率較低的315MHz、433MHz的公共頻段(該頻段上還包括遙控玩具、報(bào)警器、遙控門鎖等),其產(chǎn)品抗*力差、傳輸速度慢和產(chǎn)品功耗大等缺陷無(wú)法滿足智能控制的需求。
電力載波產(chǎn)品曾一度推廣力度較大(如X10家族等),可是由于其技術(shù)的先天不足,在中國(guó)惡劣的電力線環(huán)境中,難以保證其通訊的可靠性,許多產(chǎn)品廠商都難以維系其生存,無(wú)論產(chǎn)品有多么的便宜,消費(fèi)者還敢去買嗎。
使用難度
那些之前使用過(guò)智能控制產(chǎn)品的消費(fèi)者,其實(shí)有很多的功能是不會(huì)用的,這有點(diǎn)類似于電視機(jī)遙控器,相信大部分人90%以上的功能鍵是不常用的,起碼一半以上的甚至還不知道是做什么的。對(duì)于那些過(guò)于IT化的復(fù)雜控制產(chǎn)品,很難在實(shí)際生活中起到主要的作用(除了顯唄時(shí)尚以外)。因此,操作簡(jiǎn)單才是多數(shù)消費(fèi)者的心聲。
品牌信任
國(guó)內(nèi)其實(shí)有很多公司(包括海爾、聯(lián)想這樣的大公司和眾多的中小科技公司)都在致力于家居智能的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)推廣,國(guó)外的品牌企業(yè)(如法國(guó)羅格朗、ABB等)也相繼進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。那么如何才能在大多數(shù)消費(fèi)者心目真正建立品牌信任度呢,zui關(guān)鍵是要取決于品牌的實(shí)力、對(duì)消費(fèi)者的了解和服務(wù)能力。
ZigBee技術(shù)介紹
ZigBee技術(shù)是一種應(yīng)用于短距離范圍內(nèi)低數(shù)據(jù)傳輸速率下的電子設(shè)備之間的無(wú)線通信技術(shù)。ZigBee名字來(lái)源于“Bee”蜜蜂,“Zig”取自英文單詞“zigzag”,意思是走“之”字形,是蜜蜂通過(guò)跳之字形狀的舞蹈來(lái)通知發(fā)現(xiàn)的新食物的位置、距離和方向等信息,以此作為新一代無(wú)線通訊技術(shù)的名稱。
隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展,短距離無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)成為通信技術(shù)中的一大熱點(diǎn)。各種網(wǎng)絡(luò)終端的出現(xiàn)、工業(yè)控制的自動(dòng)化和家庭的智能化等都迫切需要一種具備低成本、近距離、低功耗、組網(wǎng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)的無(wú)線互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn),ZigBee就是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生的。
ZigBee聯(lián)盟成立于2001年8月。2002年下半年,英國(guó)Invensys公司、日本三菱電氣公司、美國(guó)摩托羅拉公司和荷蘭飛利浦半導(dǎo)體公司共同宣布,將加盟“ZigBee聯(lián)盟”來(lái)研發(fā)下一代無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)“ZigBee”。這一標(biāo)準(zhǔn)主要用于近距離無(wú)線連接,適合承載數(shù)據(jù)流量較小的工業(yè)控制、醫(yī)用設(shè)備控制、汽車自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化和消費(fèi)性電子設(shè)備等。
ZigBee與Bluetooth(藍(lán)牙)、WiFi(無(wú)線局域網(wǎng))同屬于2.4GHz頻段的IEEE(美國(guó)電氣與電子工程師學(xué)會(huì))標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,由于性能定位不同各自的應(yīng)用也就不同。
從表格中我們可以看出ZigBee技術(shù)的特點(diǎn):
超低功耗
由于ZigBee技術(shù)傳輸速率低、傳輸數(shù)據(jù)量很小、內(nèi)存使用量少,因此信號(hào)的收發(fā)時(shí)間很短,ZigBee節(jié)點(diǎn)可以在大部分時(shí)間內(nèi)處于睡眠狀態(tài),當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),Zigbee可以在15ms或更短的時(shí)間內(nèi)由睡眠狀態(tài)進(jìn)入工作狀態(tài),因此即使處于睡眠狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)也能做到低時(shí)延。所以ZigBee節(jié)點(diǎn)非常省電,對(duì)于典型應(yīng)用,堿性電池可以使用數(shù)年,對(duì)于某些工作時(shí)間和總時(shí)間(工作時(shí)間+休眠時(shí)間)之比小于1%的情況,電池的壽命甚至可以超過(guò)10年。
網(wǎng)絡(luò)容量大
ZigBee低速率、低功耗和短距離傳輸?shù)奶攸c(diǎn)使它非常適宜支持簡(jiǎn)單器件,而簡(jiǎn)化功能器件可以用于非常簡(jiǎn)單的應(yīng)用。一個(gè)ZigBee的網(wǎng)絡(luò)zui多包括有255個(gè)ZigBee網(wǎng)路節(jié)點(diǎn),其中一個(gè)是主控(Master)設(shè)備,其余則是從屬(Slave)設(shè)備。若是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器(NetworkCoordinator),整個(gè)網(wǎng)絡(luò)zui多可以支持超過(guò)65000個(gè)ZigBee網(wǎng)路節(jié)點(diǎn),再加上各個(gè)NetworkCoordinator(協(xié)調(diào)器)可互相連接,整個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)目將十分可觀。
數(shù)據(jù)傳輸可靠
ZigBee的媒體接入控制層(MAC層)采用talk-when-ready的碰撞避免機(jī)制,采用這種方法可以提高系統(tǒng)信息傳輸?shù)目煽啃浴?br />
同時(shí),ZigBee網(wǎng)絡(luò)層采用了網(wǎng)狀網(wǎng)的組網(wǎng)方式,從源節(jié)點(diǎn)到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)可以有多條路徑,路徑的冗余加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的健壯性,如果原先的路徑出現(xiàn)了問(wèn)題,比如受到干擾,或者其中一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障,ZigBee可以進(jìn)行路由修復(fù),另選一條合適的路徑來(lái)保持通信這也是ZigBee加強(qiáng)其可靠性的一個(gè)重要特性。
時(shí)延短
ZigBee的響應(yīng)速度較快,從睡眠狀態(tài)轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms,節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需要30ms,既節(jié)約了能源又縮短了時(shí)間。相對(duì)而言,Bluetooth需要3~10s,WiFi需要3s。
安全性
ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能,在數(shù)據(jù)傳輸中提供了三級(jí)安全性。ZigBee加密算法采用AES-128可以用來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)凈荷和防止攻擊者冒充合法器件,同時(shí)各個(gè)應(yīng)用可以靈活確定其安全屬性。
實(shí)現(xiàn)成本低
由于對(duì)資源要求低、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,產(chǎn)品的構(gòu)成成本自然降低,再加上Zigbee協(xié)議為免費(fèi)用,其大量市場(chǎng)的應(yīng)用必然大幅度降低芯片的成本。
ZigBee技術(shù)在數(shù)字家庭領(lǐng)域的應(yīng)用
Zigbee主要應(yīng)用于距離短、數(shù)據(jù)傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間。通常,符合下列條件的應(yīng)用都可以考慮采用Zigbee技術(shù):設(shè)備距離短;設(shè)備成本低、數(shù)據(jù)傳輸量小;設(shè)備體積小,沒(méi)有充足的電力支持;需要覆蓋的范圍較大,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)需要容納的設(shè)備較多;網(wǎng)絡(luò)主要用于監(jiān)測(cè)或控制。隨著ZigBee規(guī)范的進(jìn)一步完善,許多公司均在著手開(kāi)發(fā)基于ZigBee的產(chǎn)品。采用ZigBee技術(shù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域有家庭自動(dòng)化、家庭安全、工業(yè)與環(huán)境控制與醫(yī)療護(hù)理、檢測(cè)環(huán)境、監(jiān)測(cè)、監(jiān)察保鮮食品的運(yùn)輸過(guò)程及保質(zhì)情況等等。
在家居中有很多電器和電子設(shè)備,如電燈、電視機(jī)、冰箱、洗衣機(jī)、電腦、空調(diào)等等,可能還有煙霧感應(yīng)、報(bào)警器和攝像頭等設(shè)備,使用了ZigBee技術(shù),可以把這些電子電器設(shè)備都起來(lái),組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò),還可以通過(guò)網(wǎng)關(guān)連接到LAN,這樣用戶就可以方便的在任何地方監(jiān)控自己家里的情況。
ZigBee技術(shù)與中國(guó)智能家居現(xiàn)狀的高度匹配
通過(guò)以上的分析,我們就明顯看出這兩條線路之間存在必然的關(guān)聯(lián)。
*,低成本是ZigBee技術(shù)魅力的特征
與總線預(yù)埋工程相比,ZigBee無(wú)線系統(tǒng)*省去了管線設(shè)計(jì)、施工、安裝、維護(hù)所帶來(lái)的一大堆成本,另外,對(duì)于已經(jīng)裝修好的家居來(lái)說(shuō),更省去了可能產(chǎn)生的一大筆裝修改造費(fèi)用,再加上產(chǎn)品本身簡(jiǎn)單且價(jià)格低廉,這對(duì)于中國(guó)的消費(fèi)者來(lái)說(shuō)是再合適不過(guò)了。
第二,采用*成熟的標(biāo)準(zhǔn),沒(méi)有后顧之憂
采用了屬于Bluetooth(藍(lán)牙)、WiFi(無(wú)線局域網(wǎng))等成熟標(biāo)準(zhǔn)同一個(gè)大家族的標(biāo)準(zhǔn),無(wú)論進(jìn)口還是國(guó)產(chǎn)的產(chǎn)品,起碼無(wú)需擔(dān)憂它被淘汰和不可靠的因素,是傳統(tǒng)無(wú)線技術(shù)或電力載波技術(shù)*的。如果選擇實(shí)力強(qiáng)大的品牌企業(yè)的產(chǎn)品,自然沒(méi)有后顧之憂。
第三,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的解決方案突破了安裝方式的難題
基于無(wú)線傳輸特點(diǎn),ZigBee首先提供了一套無(wú)需在設(shè)備間額外安裝通訊電纜的解決方案,同時(shí),采用了Meshnetwork網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),使無(wú)線解決方案由于設(shè)備之間傳播的信號(hào)覆蓋整個(gè)屋子,突破堅(jiān)實(shí)的結(jié)構(gòu),就像墻壁、家具等自然成為可能。只需更換傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)就可立即實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光、窗簾等電器的智能控制,任何一個(gè)非專業(yè)的電工都能安裝。由于系統(tǒng)的容量大,如果需要的話今后還能不斷進(jìn)行擴(kuò)展和修改。
第四,ZigBee技術(shù)本身就是用于簡(jiǎn)單控制
這是ZigBee技術(shù)的定位,對(duì)于家居的各種電器控制,都可以采用與傳統(tǒng)操作模式類似的簡(jiǎn)單操作,還可以將復(fù)雜的操作簡(jiǎn)單化,比如一鍵就可以同時(shí)控制燈光、窗簾、音樂(lè)等構(gòu)成的場(chǎng)景,無(wú)需讓使用者擔(dān)心設(shè)置和記憶問(wèn)題。
第五,許多企業(yè)選擇了ZigBee
比如,南京物聯(lián)傳感技術(shù)有限公司早在三年前就已經(jīng)在開(kāi)發(fā)ZigBee智能控制系統(tǒng)了,今年將在投放這套新的系統(tǒng)產(chǎn)品,擁有強(qiáng)大的銷售和服務(wù)隊(duì)伍,相信必將為中國(guó)的智能家居市場(chǎng)帶來(lái)一場(chǎng)新的轉(zhuǎn)機(jī)。
:薛慧
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