解析Zigbee技術在智慧家居應用中的優缺點
ZIGBEE技術簡介
Zigbee是基於IEEE802.15.4的通訊協議,IEEE802.15.4處理低階MAC層和物理層協議,而Zigbee協議對網路層和API進行了標準化。Zigbee完全協議用於一次可直接連線到一個裝置的基本節點的4K位元組或者作為Hub或路由器的協調器的32K位元組。每個協調器可連線多達255個節點,而幾個協調器則可形成一個網路,對路由傳輸的數目則沒有限制。
Zigbee是一種新興的近程(10米~100米)、低速率(250Kbps標稱速率)、低功耗的無線網路技術,主要用於近距離無線連線。具有低複雜度、低功耗、低速率、低成本、自組網、高可靠、超視距的特點。主要適合應用於自動控制和遠端控制等領域,可以嵌入各種裝置。簡而言之,ZigBee就是一種便宜的、低功耗、自組網的近程無線通訊技術。
ZIGBEE在智慧家居中的優點
Zigbee技術在智慧家居中的應用,具有以下優點。
抗干擾力強:Zigbee收發模組使用的是2.4G直序擴頻技術,比起一般FSK,ASK和跳頻的數傳電臺來,具有更好的抗干擾能力。
保密性好:ZigBee提供了資料完整性檢查和鑑權功能,加密演算法採用通用的AES-128,長達128位的密碼給ZIGBEE訊號傳輸的保密性提供了保障。
傳輸速度快:ZIGBEE傳輸資料多采用短幀傳送,因此,傳輸速度快,實時性強。
可擴充套件性強:ZIGBEE組網容易,自恢復能力強,因此,便於在智慧家居中進行擴充套件,增加新裝置。
看起來很美的優點
但是,我們必須認識到,ZIGBEE的很多功能落實在智慧家居的應用場景中之後,就變成了看起來很美的優點:
成本真的很低麼?
目前ZIGBEE晶片出貨量比較大的TI公司的CC2430,CC2530以及Freescale的MC1319X,MC1322X系列,其成本均在2~3美金左右,再考慮到其他外圍器件和相關2.4G射頻器件,BOM成本難以低於10美金,針對智慧家居這種成本敏感而有需要大量節點的家用裝置,其成本頗為尷尬。
通訊真的穩定麼?
目前國內Zigbee技術主要採用ISM頻段中的2.5G頻率,其衍射能力弱,穿牆能力弱。家居環境中,即使是一扇門,一扇窗,一堵非承重牆,也會讓訊號大打折扣。
當然,有些廠家會使用射頻功放,對2.5G訊號進行放大,但是這樣會造成額外的輻射汙染,同時也和ZIGBEE低功耗,節能的初衷背道而馳。
組網真的有用麼?
Zigbee技術的主要特點是支援自組網能力強,自恢復能力強,因此,對於井下定位,停車場車位定位,室外溫溼度採集,汙染採集等應用非常具有吸引力。然而,對於智慧家居的應用場景中,開關,插座,窗簾的位置一旦固定,一直不變,自組網的優點也就不復存在,但是自組網所耗費的時間和資源缺卻依舊高企。
網路容量大
ZIGBEE雖然支援多達65000個節點,但是在家居場合,又需要多少個節點呢?一個別墅,所有的開關插座窗簾控制加起來,也不會超過100個,如果數量更多,也將超出使用者能夠使用的極限。因此,龐大的網路容量未必對智慧家居應用帶來價值。
綜上所述,ZIGBEE技術在智慧家居中,固然有著加密高,安全性好的優點。然而,我們不得不認識到,成本高,傳輸距離近,自組網和巨大的網路容量成了擺設,也制約著ZIGBEE技術在智慧家居產品中的應用和推廣。靈活運用ZIGBEE技術的優點,並且克服其缺點,才能夠更好的提供高性價比,高可靠性的智慧家居產品,引爆智慧家居市場!