智能家居聯網之爭：WiFi、Zigbee、Zwave及藍牙

當前市場上智能家居的無線解決方案較多，這一方面可為用戶提供更多選擇，但同時也給用戶帶來了困惑，不知選擇哪種無線技術構建的智能家居系統。智能家居無線解決方案雖多，但主流的智能家居無線技術可總結為：藍牙、WiFi、ZigBee、Z-Wave等。下面，就來簡單介紹下這幾種技術各有什么特點。

藍牙

藍牙是一種基于2.4GHzISM頻段的短距離通信技術，屬于擴展頻譜，跳頻全雙工信號，一般情況下的工作范圍是10m半徑之內。藍牙功耗低，組網簡單，如今已經被廣泛應用到各種電子設備中。

最新版本的藍牙5.0的傳輸速度上限為2Mbps，理論上的有效傳輸距離可達300m，藍牙5.0還支持室內定位導航功能，可以作為室內導航信標或類似定位設備使用。

優點：藍牙成本低，組網方便，可以傳輸大數據，功耗較低，安全性較高。

缺點：藍牙的網絡節點少，傳輸速度較慢，適合用于點到點的數據連接，不適用于復雜的網絡控制。

應用：藍牙被廣泛應用在智能門鎖、智能手機、智能手環、無線音響、智能空調等智能家電設備中。

WiFi

Wi-Fi是一種標準的無線局域網（WLAN）技術，通常使用2.4GUHF（特高頻）或5GSHF（超高頻）ISM射頻頻段。

WiFi如今已發展到第六代，WiFi6與之前技術相比，亮點主要表現在功能、速率、覆蓋性等方面。它的整體功能、效率是原先的4倍以上。并且，Wi-Fi6主要通過使用正交頻分多址（OFDMA）調制來緩解網絡擁塞，這樣允許多達30個客戶端同時共享一個信道，從而通過增加總容量同時減少等待時間來提高效率。

優點：WiFi適合無線傳輸大數據，傳輸速度高，有效距離長，可與已有的各種802.11DSSS設備兼容；通信模塊成本低、施工方便、方便連接各種設備、實用性好。另外，WiFi配網簡單，用戶熟悉度高，不需要額外的網關，可以和存量路由器直接通信。

缺點：WiFi也同樣不適用于網絡復雜的情況，就目前家用路由器而言，如果有數十個以上的電子設備需要連接路由器中，很容易造成網絡擁堵。WiFi的功耗較大，其安全性不高。而且網絡不太穩定，容易造成網絡癱瘓。且易受周圍無線設備環境特別是同頻的干擾和屏蔽。

應用：電子門鈴、攝像機等需要傳輸大數據的智能設備。

ZigBee

ZigBee是由HomeRF聯盟開發的一種無線專有協議，是目前智能家居產品常用的協議之一。

與藍牙類似，是一種低功耗、低成本、低數據速率、短距離自組織無線網絡。

ZigBee使用IEEE802.15WPAN規范，支持網狀網絡拓撲，提供250kbps、40kbps和20kbps的數據速率，有效距離一般為10-100m。Zigbee網狀網絡可以包含多達65000個設備。

優點：ZigBee的成本也比藍牙還要低，并且網絡容量大，每個ZigBee網絡最多可支持255個設備。工作頻段靈活，使用的頻段分別為2.4GHz、868MHz(歐洲)及915MHz(美國)，均為免執照頻段。

缺點：數據傳輸速率低；穿墻能力和衍射能力較弱。

應用：ZigBee主要被應用于使用電池的設備上，專注于低傳輸應用，比如家電控制開關、人體傳感器、溫濕度傳感器、智能網關等。

Z-Wave

Z-Wave是一種基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適于網絡的短距離無線通信技術。

Z-Wave的工作頻段為908.42MHz(美國)~868.42MHz(歐洲)，采用FSK(BFSK/GFSK)調制方式，數據傳輸速率為9.6kbps，室內的覆蓋范圍一般是30m，室外可超過100m，適合于窄帶應用場合。

由于Z-Wave使用的900MHz不會與WiFi及藍牙沖突，所以Z-Wave被普遍認為是更穩定的選擇。

Z-Wave采用小數據格式傳輸，40kb/s的傳輸速率足以應對一些日常使用。與同類的其他無線技術相比，擁有相對較低的傳輸頻率、相對較遠的傳輸距離和一定的價格優勢。

優點：低功耗，其單芯片解決方案可以為電池驅動設備(如溫度調節器和傳感器)提供先進的省電模式。設備模塊結構簡單、成本低、接受靈敏度高;協議簡單、開發快；在一個家庭中能夠實現233個節點及節點間的通訊路由，滿足家庭控制要求。

缺點：傳輸速率較低，Z-Wave不適合于帶寬密集型應用，例如音頻/視頻傳輸；并且，Z-Wave未采用任何加密的設計，安全性較差;采用單信道傳輸數據，自我修復能力和抗干擾能力略低于ZigBee協議。

另外，Z-Wave模塊成本高于ZigBee，且頻段和標準限制嚴格，所以在國內，主流品牌的智能家居產品中幾乎沒有使用Z-Wave的。

應用：Z-Wave技術用于照明控制以及狀態讀取應用，例如抄表、照明及家電控制、HVAC、接入控制、防盜及火災檢測等。

上述可見，幾種智能家居無線技術各有優劣。目前，市面上也推出了各種智能家居產品，有支持WiFi、支持藍牙、支持ZigBee及支持其他無線技術的智能家居產品。為了便于用戶購買和了解，以下是我們通過《我愛方案網》平臺列舉的幾個典型的智能家居無線產品或方案，詳細示例如下：

1.基于藍牙BLE5.0智能指紋、密碼門把鎖PCBA方案

一款主控基于BLE5.0藍牙主控IC研發的智能藍牙把手鎖PCBA方案，支持用戶的添加和刪除功能，采用基于區號的管理；支持指紋、密碼、藍牙，臨時密碼、機械鑰匙開鎖 ，可查詢開門歷史以及門鎖狀態；支持遙控開門，高效便捷。具備開機自檢，智能識別功能模塊，快捷選配功能，可選擇指紋+密碼或刷卡+密碼等多種開門模式，并具有防旁人窺視密碼功能，使門鎖安全更具保障；該方案所有元器件均采用國際知名品牌產品，質量穩定可靠；門鎖模塊均經過防水、防潮、防霉處理，經過高低溫、振動、老化等測試，適應惡劣環境。

2.富奧星BE2022L 近距離檢測人體運動感知模組

一款基于富奧星XBR816C雷達芯片而設計的檢測人體接近距離的運動感知模組，比如人體接近50cm觸發。其中心頻率為 10.525GHz，基于多普勒雷達原理，可設定不同運動目標的檢測距離。此產品采用脈沖供電模式，平均電流可低至14mA。具備不穿墻、抗干擾、體積小、雜波和高次諧波抑制效果好、高穩定性和一致性等優點。該產品適合嵌入式隱蔽設計，不受溫/濕度、油煙、水霧等影響，可廣泛應用于智能照明、安防、家居等需要自動感應控制領域。為設備制造商提供模塊，即插即用，同時支持方案商開發模塊。

3.基于全志H6的人體感應迎賓方案

一款主控基于全志H6系列芯片開發的人體感應視頻迎賓方案，感應到人來播放相應的視頻。適用于商場線下門店電視視頻展示，旅游景點大屏，展覽館視頻宣傳等。主要功能是支持1080P 2K視頻分辨率輸出，感應距離最高達到2米，可根據實際情況調整感應距離，支持多種視頻音頻播放格式，支持PC端遠程管理，支持音視頻推送，支持設備在線離線檢測等。本方案優勢在于硬件軟件后臺一體，免后臺服務費，簡單易用。人體感應范圍可設定，準確度高，已經經過量產驗證。

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