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智能家居组网方式

市面上的智能家居有很多种组网方式，包括wifi、蓝牙、ZigBee等，它们之间可以直接通过自己专有的通讯协议进行通信，比如wifi与wifi之间的通信、蓝牙与蓝牙之间的通信、ZigBee与ZigBee之间的通信；也可以间接通过uart或者其他有线的方式进行通信，比如用的比较多的技术是wifi与蓝牙通过uart进行通信，wifi与ZigBee通过uart进行通信等等。

Wifi组网：

对用户来说，基于WiFi的智能家居组合最为省事，用户购买设备回来后直接让其连接自家路由器组网即可，凡事都存在两面性，WiFi虽然传输快、普及广，但也存在着自身的技术劣势：其最大的问题要属安全性非常低，无线稳定性弱；功耗大也是其弱点之一，所以导致wifi在家居领域的应用受限，例如智能门锁、红外转发控制器、各种传感器对于功耗要求比较高的设备不适宜使用；此外，WiFi的组网能力也相对较低，目前WiFi网络的实际规模一般不会太多，而实际家居环境中，仅开关、照明、家电的数量就已经非常多了，显然发展空间受到了一定的限制。

ZigBee组网：

首先，ZigBee技术的安全性很高，至今全球尚未出现一起破解先例。其安全性源于其系统性的设计：采用AES加密（高级加密系统），严密程度相当于银行卡加密技术的12倍；其次，Zigbee采用蜂巢结构组网，每个设备均能通过多个方向与网关通信，网络稳定性高；另外，其网络容量可以达到非常多的数目，足够满足家庭网络覆盖需求，即便是智能小区、智能楼宇等仍能全面覆盖；最后，Zigbee具备双向通讯的能力，不仅能发送命令到设备，同时设备也会把执行状态反馈回来，这对终端使用体验至关重要，尤其是安防设备，倘若你点击了关门，却不知道门是否真的已经锁上，将会带来多大的安全隐患。

此外，Zigbee采用了极低功耗设计，Zigbee技术在智能家居推广多年，但市场接受度很低，其中最大的原因1.成本高2.其需要路由与网络连接，使得组网连接设置复杂，安装费用高，推广难度大。

蓝牙组网：

大家对蓝牙技术的熟知，恐怕要属手机上的蓝牙功能了。随着蓝牙技术的发展推出了BLE4.0和BLE5.0，更好的解决了功耗以及距离难点，蓝牙之间可以通过蓝牙广播和蓝牙扫描进行通信，蓝牙与wifi结合就可构成远程与现场之间的互动，用户可通过远程控制家庭设备，也可通过远程监控家里的环境和设备。

智能家居组网方式特点

Wi-Fi：

Wi-Fi大家再熟悉不过了，而且连接简单，不需要额外的网关，直接和路由器进行通讯。

主要特点：

穿墙性能好：现在大部分的智能家居设备都是通过2.4GWi-Fi进行连接，所以穿墙性能好。

功耗高：Wi-Fi的带宽大，功耗高。一般采用Wi-Fi连接的设备都选择自插电，若是电池版设备使用Wi-Fi会很影响续航，影响使用体验。

同时使用Wi-Fi连接设备对路由器的要求比较高，性能差的路由器连接的设备多了之后经常出现掉线的情况，很影响体验。

ZigBee:

一种低速短距离传输的无线网上协议，底层是采用IEEE802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。

主要特点：

低功耗：在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个节点工作一年到两年。

传输速率低：10kb/s~250kb/s,专注于低速率传输应用

成本低：zigbee数据传输速率低，协议简单，所以成本降低了很多。

容量高：ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构，由一个主节点管理若干子节点，网络最高可容纳65000个设备

延时短：ZigBee的响应速度较快，典型搜索设备时间延迟为30ms,休眠激活时间延迟为15ms。

高安全：ZigBee提供了三级安全模式，包括安全设定、使用访问控制清单(AccessControlList,ACL)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES128)的对称密码，以灵活确定其安全属性，并且网络的组织能力，自愈能力强，通信可靠。

近距离：传输范围一般介于10～100m之间。

Zigbee设备需要单独购买网关进行通讯，子设备需要通过网关来进行连接公网，实现远程控制。

蓝牙mesh:

蓝牙mesh网络是2017年批准的蓝牙标准，这是一种组网技术。蓝牙Mesh可在单一网络中支持多达上万个节点，其采用可控的flooding（网络泛洪）的方式进行信息转发，将信息从网络当中的某一个节点转发至目的节点，不需要创建和管理复杂的路由表，由于其广播的特性，因此网络中任何一个单点出现故障，消息都可通过其他路径传递到目的节点，保证了网络的健壮性。

主要特点：

低功耗：低功耗是蓝牙技术的一大优点，这一优点在蓝牙Mesh技术当中也得以继承。在蓝牙Mesh网络中有一类节点支持低功耗特性（LowPowerFeature），也可以称为低功耗节点。

低成本：蓝牙设备中控制设备的蓝牙芯片成本低，再加上在智能家居连接方面，无需单独购买的网关，降低了购买成本。

连接方便：现在智能手机以及很多的智能设备都带有蓝牙模块，可以直接使用手机的蓝牙进行连接控制。

若实现远程控制蓝牙设备的话，还需要使用蓝牙mesh网关设备进行控制（米家智能家居里比如新款小米小爱音箱）。

智能家居通信方式

目前主流的智能家居通信方式有：总线、无线和电力载波。

一、基于总线通信的智能家居系统

节点之间采用RS485/CAN/FT等等总线通信技术，避开系统架构等因素，这类智能家居系统是抗干扰能力最强、最稳定的系统。但其缺点也很明显，节点通信需要专用的通信线路，安装调试成本最高。

二、基于无线通信的智能家居系统

节点之间采用无线通信技术进行通信的通信方式又可分为两大类：

1、以315M/433M为代表的RF无线通信技术，这是技术最简单、成本最低的无线通信技术，点对点的通讯，稳定可靠。因其低技术门槛、低功耗，可实现单火开关的无线遥控，所以，在智能家居公司和智能家居系统市场中是最广泛应用的通信方式。穿透能力相对其他无线弱，通信距离受到一定的限制，但绕射能力强。

2、以ZIGBEE/ZWAVE为代表的无线通信技术，有自组网能力，采用多通道通信，抗干扰能力和中继能力都有加强，和RF技术相比，功耗加大，只可做零火开关，同样存在穿墙能力差，通信距离受限的缺点。虽然ZIGBE中继可以解决距离问题，但是随着中继级数、节点数量的增加，会导致频繁地出现节点掉线和通信失败。

三、基于电力通信的智能家居系统

节点之间采用原来的电力线进行通信，利用原有的电线作为通信介质，不需要像总线那样使用专用的通信总线。按技术类型分为两类：

1、X10电力线通信技术，是在交流电的过零点处，对信号进行调制的一种电力线通信技术，在过零点处进行信号调制，可减小信号干扰，但缺点是通信效率太低，已适应不了越来越复杂的智能家居系统的需求。

2、PLC电力线通信技术，是在电力线上进行载波调制的一种技术，采用带有数字信号处理技术的窄带技术、双载波频率技术、前向纠错技术。

四、以太网通信的智能家居系统：

这种通信技术通过WIFI直接和智能手机通信，较大的缺点是节点的生产成本高，容易出现像ZIGBEE一样掉线的现象，在智能家居系统应用范围较小，较适合使用在智能家居单品中。