EnOcean,Zigbee,Z-wave,WIFI：輕家居主流無(wú)線通信技術(shù)介紹與對(duì)比.doc

EnOcean、Zigbee、Z-wave、WIFI：輕家居主流無(wú)線通信技術(shù)介紹與對(duì)比近幾年，隨著面向家庭控制及自動(dòng)化短距離無(wú)線技術(shù)的發(fā)展，家庭智能化所帶來(lái)的機(jī)遇正成為現(xiàn)實(shí)。輕家居相比傳統(tǒng)智能家居很明顯的兩個(gè)優(yōu)勢(shì)就是在易安裝和易交互。在已出現(xiàn)的各種短距離無(wú)線通信技術(shù)中,EnOcean、Zigbee，Z-Wave和Bluetooth(藍(lán)牙)是當(dāng)前連接智能家居產(chǎn)品的主要手段。ZigbeeZigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗個(gè)域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無(wú)線通信技術(shù)。其特點(diǎn)是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本。是一種便宜的，低功耗的近距離無(wú)線組網(wǎng)通訊技術(shù)。Zigbee使用頻段為2.4G，868MHz以及915MHz。在不使用功率放大器的前提下，Zigbee的有效傳輸范圍為10-75m。Z-WaveZ-Wave是由丹麥公司Zensys所主導(dǎo)的無(wú)線組網(wǎng)規(guī)格, Z-Wave是一種新興的基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適于網(wǎng)絡(luò)的短距離無(wú)線通信技術(shù)。工作頻帶為908.42MHz，868.42MHz信號(hào)的有效覆蓋范圍在室內(nèi)是30m，室外可超過(guò)100m，適合于窄帶寬應(yīng)用場(chǎng)合。Z-Wave技術(shù)也是低功耗和低成本的技術(shù)，有力地推動(dòng)著低速率無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)。Bluetooth(藍(lán)牙)藍(lán)牙技術(shù)主要分為BT3.0+HS和4.0版本中加入的Wibree標(biāo)準(zhǔn)也就是Bluetooth Low Energy(BLE)。在輕家居領(lǐng)域，主要討論BLE部分。低功耗藍(lán)牙(BLE)技術(shù)是低成本，短距離，可互操作的魯棒性無(wú)線技術(shù)，工作在2.4G頻段。BLE采用可變連接時(shí)間間隔，幾毫秒到幾秒，利用快速的連接方式，平時(shí)可以處于“非連接”狀態(tài)節(jié)省能源，此時(shí)鏈路兩端相互間只是知曉對(duì)方，只有在必要時(shí)才開(kāi)啟鏈路，然后在盡可能短的時(shí)間內(nèi)關(guān)閉鏈路，因此擁有極低的運(yùn)行和待機(jī)功耗。EnOceanEnOcean無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)被采納為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)“ISO/IEC 14543-3-10”，這也是世界上唯一使用能量采集技術(shù)的無(wú)線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。EnOcean能量采集模塊能夠采集周圍環(huán)境產(chǎn)生的能量，從光、熱、電波、振動(dòng)、人體動(dòng)作等獲得微弱電力。這些能量經(jīng)過(guò)處理以后，用來(lái)供給EnOcean超低功耗的無(wú)線通訊模塊，實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)數(shù)據(jù)線，無(wú)電源線，無(wú)電池的通訊系統(tǒng)。EnOcean無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC14543-3-10使用868MHz，902MHz，928MHz和315MHz頻段，傳輸距離在室外是300米，室內(nèi)為30米。EnOcean與其他三種協(xié)議的區(qū)別與該領(lǐng)域的其他技術(shù)相比，EnOcean技術(shù)的特點(diǎn)是無(wú)需電池。比方說(shuō)，50-60層的高層大廈的管理系統(tǒng)有時(shí)會(huì)使用4000-6000個(gè)傳感器單元。如果各傳感器單元使用以電池為驅(qū)動(dòng)的技術(shù)，電池的更換和管理將成為巨大的負(fù)擔(dān)，令大廈管理公司無(wú)所適從。其他技術(shù)的弱點(diǎn)就是以電池驅(qū)動(dòng)裝置。EnOcean技術(shù)能夠保證在照明關(guān)閉5天的情況下仍然可以工作。EnOcean技術(shù)是作為非常簡(jiǎn)單的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的。EnOcean無(wú)線信號(hào)所需的電力是ZigBee的1/30-1/100。另外，由于使用了1GHz以下的頻段，因此EnOcean的傳輸距離較使用2.4