Wifi、ZigBee、Z-wave、蓝牙各有什么优势?

我们分开来说:

1,WiFi:WiFi技术是目前最快的传输技术,产品成本低,在当前生活中比较普及。最方便的是只需要买组件,连上WiFi网络就可以使用了。因此,目前基于WiFi技术的智能家居产品占据了最大的市场份额。缺点是安全性差,稳定性弱,功耗高,可连接设备有限。一般WiFi网络的实际规模不会超过16,但是在智能家居的发展中,开关、照明、家电的数量肯定会远远超过16,所以WiFi有它的优势,但是它的局限性也很大,限制了它的发展。

2.ZigBee:目前网上对这项技术的争议比较大。大家都撕的很烂,当观众看。但现在能力有限,看不出谁有道理。在这里我把正反两方面的意见贴出来,大家自己判断。

首先,介绍了ZigBee技术的概况。ZigBee技术是一种短距离、低复杂度、低功耗、低速率和低成本的双向无线通信技术。ZigBee可工作在2.4GH(全球)、868MHz(欧洲)、915MHz(美国)3个频段,最大250Kbit/s,最小20 kbit/s,传输距离在10-75M之间,ZigBee的安全性是公认的较好。采用AES-128的加密方式。此外,ZigBee网络的自组织网络和自愈能力强。

上面简单介绍了ZigBee技术,下面是反方观点:关于成本,反方观点是TI公司的CC2430和CC2530以及ZIGBEE芯片出货量比较大的飞思卡尔的MC1319X和MC1322X系列的成本都在2~3美元左右,其他外围设备及相关2。我在淘宝查了一下,ZigBee芯片价格在20元以上,其他周边设备估计超过50元,所以在智能家居中成本略高。

另一个是通信的稳定性。目前国内的ZigBee技术主要使用ISM频段的2.4GHz,衍射能力弱,穿墙能力弱,容易受到障碍物的影响,容易受到同频段WiFi和蓝牙的干扰。

二是ad hoc网络的实用性。ad hoc网络原本的优势在于能够感知其他节点的存在并确定连接关系形成结构化网络,并且在一个节点移动后能够自动重新感知并形成网络。但是,在家居的实际应用中,开关、照明、窗帘、防盗报警器等。安装后基本不会移动,所以反对的观点是ad hoc网络有点没用。

最后一点就是ZigBee的网络容量。ZigBee最多支持65000个节点,但在家庭使用中可能不会超过100,所以这个没有实用价值。个人认为这种观点是站不住脚的,有准备总是好的。

以下是对反对者观点的公正反驳:

至于成本,ZigBee不是很成功,但是相比wifi,成本已经很低了。常见的wifi芯片只有射频前端加基带,所有的协议栈都在主机MCU/CPU中完成,而这些MCU/CPU大部分都需要运行linux,所以都是双芯片方案,所以必须加在一起计算成本。现在也有单芯片wifi方案,但是成本太高,7~10美元,批量成本5美元左右,不支持大数据量。(虽然不知道为什么只拿广场和wifi比,可能wifi不是最高的,但这并不能体现ZigBee的优势。)

关于通信,反对的观点是2.4GHz频段穿墙性弱,wifi和蓝牙一样(这一点其实洪也承认),墙会大大降低信号强度,但ZigBee的优势在于网络结构,可以逐跳导出。每多一个节点就相当于多了一个中继器,可以扩展1倍的通信方向。wifi和蓝牙的通信距离就是直接通信距离,也就是天线的好坏。

ad hoc网络的功能除了扩大上述提到的通信范围外,还认为未来的智能家居不仅可以用于开关、插座、冰箱等静止物体,还可以用于传感器、遥控器、扫地机器人等移动物体。

容量的问题还是和wifi比较。对方认为容量太大,但是wifi可以连接100以上的设备吗?答案是否定的。所以容量大是好事。

以上都是正反两方面有用的观点。虽然都是片面的,但还是可以借鉴的。

3.Z-Wave: Z-Wave是一种基于射频的新型短距离无线通信技术,具有低成本、低功耗、高可靠性和网络适用性。工作频段为908.42MHz(美国)~868.42MHz(欧洲),采用FSK(BFSK/GFSK)调制方式,数据传输速率9.6 kbps,信号有效覆盖室内30m,室外100m以上,适用于窄带宽应用。

Z-Wave的优点Z-Wave采用动态路由技术,每个从机都有控制器写的路由表。存储的信息是当该从设备进入网络时存在于该从设备周围的其他从设备的NodeID。这样每个从机都知道周围有哪些从机,控制器存储所有从机的路由信息。这样,数据包的路径在发送时就已经指定了。

但是,缺点也很明显。首先,可容纳的节点数量较少,理论值为256个。实际上很多厂商只能容纳20-30个节点。第二种是树状的网络结构。一旦分支的上端断开,下端的所有设备都将无法与网关通信。三是没有加密方法,安全性差。还有一点需要注意的是,Z-Wave使用的频段在国内是非民用的,所以在海外还是使用Z-Wave的智能家居。

另外,Z-Wave的标准是自主研发的私有无线标准,不如其他无线标准开放。