解析智能家居系統(tǒng)：通訊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

　　三、電力載波在智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用

　　電力載波在國(guó)外智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)有幾十年，在智能家居進(jìn)入我國(guó)時(shí)，電力載波也是最先被引入的技術(shù)，然而傳統(tǒng)的電力線載波也存在許多弱點(diǎn)，如通道干擾大、信息量小、頻率擁擠等，同時(shí)傳統(tǒng)窄帶調(diào)制技術(shù)傳輸速率較低(傳輸一個(gè)指令需要0.883s)。這使得在過(guò)去較長(zhǎng)的一段時(shí)間限制了電力載波技術(shù)在智能家居行業(yè)的應(yīng)用。

　　隨著電力載波技術(shù)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)廠家已開發(fā)出使用OFDM調(diào)制技術(shù)的載波通信系統(tǒng)，峰值通信速率可以達(dá)到400kbps，穩(wěn)定運(yùn)行通信速率也已經(jīng)達(dá)到100kbps，足以滿足現(xiàn)有智能家居應(yīng)用對(duì)速率的需求，也讓我們看到電力載波在智能家居領(lǐng)域應(yīng)用的廣闊前景。

　　產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)：多通信技術(shù)并存

　　智能家居的發(fā)展呈現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、信息化、集成化方向發(fā)展。總線型、無(wú)線通訊和電力線載波通信作為智能家居主要的技術(shù)路線，獲得了大多數(shù)認(rèn)可;同時(shí)，三者之間無(wú)法相互替代，有線、無(wú)線、電力線多種通信技術(shù)并存是未來(lái)的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)。

　　不過(guò)，智能家居行業(yè)的發(fā)展一日千里，技術(shù)更新步伐也較快，有線技術(shù)需要穿墻布線，工期長(zhǎng)，不能升級(jí)換代，已經(jīng)不能滿足消費(fèi)者的個(gè)性化需求。無(wú)線技術(shù)則憑借免布線、移動(dòng)性強(qiáng)、低成本等優(yōu)勢(shì)成為市場(chǎng)新寵。

　　此外，自動(dòng)組網(wǎng)、設(shè)備拓展能力強(qiáng)也是其優(yōu)勢(shì)之一，而功耗較低、健康節(jié)能更是符合低碳生活的綠色家居概念的理念。并且，無(wú)線方式維護(hù)簡(jiǎn)單，可快速檢測(cè)出問(wèn)題所在，并及時(shí)修復(fù)。

　　在無(wú)線方式上，又分為藍(lán)牙、Wi-Fi和ZigBee等主要幾種技術(shù)，前兩者組網(wǎng)性能差，穩(wěn)定性薄弱，而ZigBee正憑借成本低、組網(wǎng)快、低復(fù)雜度等特點(diǎn)迅速成為新時(shí)代的主流無(wú)線通訊技術(shù)，主要適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。據(jù)悉，目前ZigBee聯(lián)盟正積極介入中國(guó)智能家居行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，將進(jìn)一步促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的推廣和發(fā)展。

　　總線型、無(wú)線通信和電力線載波通信三種技術(shù)線路無(wú)法相互替代，有線、無(wú)線、電力線多種通信技術(shù)并存是未來(lái)的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)。就智能家庭領(lǐng)域而言，無(wú)線通信技術(shù)有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)智能家庭的發(fā)展趨勢(shì)也驗(yàn)證了這點(diǎn)，無(wú)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(lǐng)域的協(xié)議們

　　日本是較早推動(dòng)智能家居發(fā)展的國(guó)家之一，它較早地提出了家庭總線系統(tǒng)HBS的概念，制定了日本的HBS標(biāo)準(zhǔn)。為適應(yīng)大型居住社區(qū)的需要，1988年年初，日本住宅信息化推進(jìn)協(xié)會(huì)又推出了超級(jí)家庭總線(SuperHomeBusSystem，簡(jiǎn)稱S-HBS)，它適用于更大的范圍，因?yàn)橐粋€(gè)S-HBS系統(tǒng)可掛接數(shù)千個(gè)家庭內(nèi)部網(wǎng)。

　　LonWorks協(xié)議是美國(guó)Echelon公司開發(fā)并與Motorola和東芝公司共同倡導(dǎo)的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，它支持多種物理介質(zhì)，適用于雙絞線、電力線、光纜、射頻、紅外線等，并可在同一網(wǎng)絡(luò)中混合使用。支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以選用任意形式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，組網(wǎng)方式靈活。應(yīng)用范圍主要包括樓宇自動(dòng)化、工業(yè)控制等，在組建分布式監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)方面有較好的性能。

　　X-10是歷史最長(zhǎng)且使用最簡(jiǎn)單的一種協(xié)議，1978年誕生于美國(guó)，至今仍是美國(guó)家庭自動(dòng)化的主導(dǎo)系統(tǒng)。之所以說(shuō)X-10協(xié)議簡(jiǎn)單是因?yàn)樗苯永米≌娏€作為控制總線，通過(guò)電力線將各控制器與各功能接口器相連并實(shí)現(xiàn)程序控制，不必再穿墻打孔，更有利于改變結(jié)構(gòu)空間，用戶可自己動(dòng)手安裝，價(jià)格也比較低廉。

　　而CEBuS作為電子工業(yè)推廣協(xié)議，與歐洲的EHS標(biāo)準(zhǔn)同為歐美家庭自動(dòng)化電子產(chǎn)品的行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)。

　　Zigbee和Z-Wave新的無(wú)線技術(shù)，使用網(wǎng)格式技術(shù)每個(gè)端口都同時(shí)配備一個(gè)接收器和一個(gè)傳導(dǎo)器，以最有效的方式從一個(gè)端口到另一個(gè)端口貫穿整個(gè)設(shè)備來(lái)傳播信號(hào)。在您的家里有越多的端口，這項(xiàng)技術(shù)工作起來(lái)就越見成效。

　　目前用于家庭內(nèi)部的無(wú)線傳輸技術(shù)還包括無(wú)線通信HomeRF、藍(lán)牙技術(shù)、WAP、無(wú)線以太網(wǎng)等，而HomeRF和藍(lán)牙技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較受歡迎。

　　Insteon，在家居控制領(lǐng)域最新的協(xié)議，提出了一項(xiàng)RF/PLC交互的協(xié)議，家里的無(wú)線或有線電力裝置可以互相交流，而無(wú)需各種線路和插頭。

　　智能家居統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)一旦確立 將給廠商帶來(lái)巨大商機(jī)

　　在技術(shù)上，智能家居建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)不是設(shè)備或?qū)嵤﹩?wèn)題，而是標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議問(wèn)題。智能家居是一個(gè)多行業(yè)交叉覆蓋的系統(tǒng)工程，各設(shè)備廠商按照不同的接口標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議生產(chǎn)設(shè)備，其結(jié)果是：不同設(shè)備之間的互連、互通變得非常困難。因此，建立共同遵循的標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議是發(fā)展智能家居必須首先解決的問(wèn)題。

　　目前，智能家居領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)尚未成熟，各大廠商和相關(guān)組織機(jī)構(gòu)正在著手建立和制定智能家居系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。抓住機(jī)會(huì)，參與標(biāo)準(zhǔn)的制定，將給國(guó)內(nèi)廠商帶來(lái)無(wú)窮的機(jī)會(huì)。

　　結(jié)語(yǔ)：當(dāng)前，總線技術(shù)熱度褪去，無(wú)線技術(shù)逐漸興起，然而其是否能夠統(tǒng)領(lǐng)通訊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)，答案是否定的，至少當(dāng)前是三類技術(shù)交融互補(bǔ)時(shí)期。

　　三類技術(shù)成鼎立之勢(shì)，哪種技術(shù)獲得市場(chǎng)認(rèn)可，統(tǒng)領(lǐng)智能家居，我們拭目以待。