《電子技術(shù)應(yīng)用》
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你所不知道智能家居背后的無線通信技術(shù)

2015-11-30

  目前,智能家居市場(chǎng)很火不可否認(rèn),,做智能家居的廠商很多,市面上的智能產(chǎn)品也不少,,但智能家居還未真正的接地氣,,距離普通大眾的生活還有一定距離,這需要廠商不斷完善技術(shù),,不斷提升品質(zhì),,帶來更簡單易用、體驗(yàn)更好,、價(jià)格更親民的智能產(chǎn)品,,讓消費(fèi)者心甘情愿的買單。

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  智能家居是高科技發(fā)展的結(jié)果,,是物聯(lián)網(wǎng)在家庭中的應(yīng)用,,家居物聯(lián)智能化實(shí)現(xiàn)了物物相連,而物物相連功勞最大的是無線通訊協(xié)議,,無線通訊協(xié)議作為智能家居領(lǐng)域的主流通信技術(shù),,是連接設(shè)備、實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)耐ǖ?,將各類設(shè)備串聯(lián)起來,,形成家居設(shè)備互聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)前智能家居領(lǐng)域中有主要的通訊協(xié)議有ZigBee、WiFi,、藍(lán)牙,、Z-Wave、RF射頻等,,無論是安全性,、穩(wěn)定性,還是流暢性,、設(shè)備承載能力等方面,,各類協(xié)議存在差異,各有優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn),,都適于智能家居和物聯(lián)網(wǎng),。

  為了爭(zhēng)奪潛力無限的智能家居市場(chǎng),不僅國外廠商在推陳出新,,且國內(nèi)企業(yè)也在發(fā)力,,近日網(wǎng)絡(luò)傳聞國內(nèi)品牌飛碟智控自主研發(fā)出名為nigbee的通信技術(shù),并推出了基于該技術(shù)的UF9730通訊模塊,,據(jù)稱比zigbee更智能,,價(jià)格更便宜,且已用于智能家居系統(tǒng),。

  隨著越來越多廠商的加入,,智能家居領(lǐng)域的各種無線通訊協(xié)議也越來越多,目前不少公司都有各自的通信協(xié)議,,各家基本都是老王賣瓜,,都說自己的無線通信協(xié)議更有優(yōu)勢(shì)。至于誰家的協(xié)議更安全,、穩(wěn)定,,信息傳輸更智能,需要市場(chǎng)來檢驗(yàn)證明,。

  WiFi和藍(lán)牙大眾皆知,,廣泛用于手機(jī)、平板,、數(shù)碼相機(jī),、耳機(jī)、音箱各類電子產(chǎn)品,,WiFi無線信號(hào)傳輸距離比較遠(yuǎn),,不需要橋接設(shè)備,但它的弊端在于功耗,,同樣電壓下WiFi工作電流較大,,功耗較高,。另一個(gè)的問題是路由器的負(fù)載,如果有較多節(jié)點(diǎn)連接時(shí),,有可能會(huì)影響路由的穩(wěn)定性,。另外,現(xiàn)在國內(nèi)的民用無線頻率都是2.4GHz,,WIFI也是2.4GHz,,當(dāng)局部環(huán)境中無線信號(hào)過多,無線信號(hào)會(huì)發(fā)生沖突,。

  藍(lán)牙雖然功耗相對(duì)較低,,具有組網(wǎng)容易的優(yōu)勢(shì),但藍(lán)牙傳輸距離較近,,無法自行組網(wǎng),,且藍(lán)牙堆棧(Stack)很容易崩潰等問題,所以藍(lán)牙只適用于近場(chǎng)通訊和短距離使用,。另外,,藍(lán)牙現(xiàn)在還存在多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)并存的局面,藍(lán)牙4.2標(biāo)準(zhǔn)才開始支持IPv6,。

  Z-Wave是一種基于射頻的短距離無線通信技術(shù),,缺陷在于它的傳輸距離和可連接的終端數(shù)量。ZigBee是一種基于IEEE802.15.4的短距離無線通信協(xié)議,,是一個(gè)封閉的系統(tǒng),,不能通過IP訪問,還有一個(gè)嚴(yán)格的認(rèn)證體系,,易用性差,。

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  UF9730是一款集成了32位MCU的低成本、高集成度的2.4GHZ的無線自組網(wǎng)透?jìng)髂K,,集成發(fā)射機(jī)、接收機(jī),、頻率綜合器,、GFSK調(diào)制解調(diào)器。發(fā)射機(jī)支持自動(dòng)跳頻,,接收機(jī)采用數(shù)字?jǐn)U展及自動(dòng)跳頻通信機(jī)制,,在復(fù)雜環(huán)境和強(qiáng)干擾條件下,可以達(dá)到優(yōu)良的收發(fā)性能,。UF9730傳輸GFSK信號(hào),,發(fā)射功率最大可以到5dBm。接收機(jī)采用低中頻結(jié)構(gòu),,接收靈敏度可以達(dá)到- [email protected],。數(shù)字信道能量檢測(cè)可以隨時(shí)監(jiān)控信道質(zhì)量。

  UF9730支持標(biāo)準(zhǔn)2.5-3.6V DC供電,片上集成LDO可支持3.6-5.5V DC供電,,它內(nèi)置了CRC,、FEC、自動(dòng)數(shù)據(jù)校驗(yàn)機(jī)制,,可以大大簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)并優(yōu)化性能,。

  ·自定義20種常規(guī)設(shè)備

  ·無線升級(jí)功能

  ·7+6channel 跳頻

  ·自帶6路ADC/1路 I2C/6 路PWM/1路UART 以及4個(gè)通用GPIO燈通用接口

  ·內(nèi)置自組網(wǎng)功能

  ·數(shù)據(jù)率1Mbps/62.5Kbps

  ·超低功耗待機(jī)10uA

  ·支持6連跳傳輸

  ·點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸距離 200 米

  ·主芯片QFN 6*6 封裝

  1路UART作為通用的數(shù)據(jù)傳輸,傳輸速率115200bps,單包數(shù)據(jù)最長為32bytes,其它數(shù)字接口(ADC/PWM 等)均可通過UART口自行配置,。

  典型應(yīng)用:智能家居,、物聯(lián)網(wǎng)、智能組網(wǎng),、智能物流,、工業(yè)和商用近距離通信、智能農(nóng)業(yè),、控制信號(hào)傳輸?shù)取?/p>

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  據(jù)說,,nigbee通信技術(shù)比zigbee的通信技術(shù)更智能,擁有更智能節(jié)點(diǎn)傳輸能力,,數(shù)據(jù)傳輸更穩(wěn)定可靠,,具備強(qiáng)大數(shù)量、高密度組網(wǎng)能力,,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸距離200米,,這目前只是廠家的一方的說辭,還沒有任何數(shù)據(jù)證明,,有待市場(chǎng)驗(yàn)證,。

  盡管用戶所關(guān)心的是智能產(chǎn)品的實(shí)用性和易用性,能不能給生活帶來真正智能,、便捷的體驗(yàn),,但是只有完善的無線技術(shù),才能保證智能家居的安全性,、穩(wěn)定性和信息傳輸能力,,這也是智能家居帶來良好用戶體驗(yàn)的前提,所以說智能家居的競(jìng)爭(zhēng),,在一定程度上也是通訊技術(shù)之間的較量,,雖然不能最終決定智能產(chǎn)品的品質(zhì),但通訊協(xié)議對(duì)智能家居而言重要性不言而喻,。


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