智能家居用zigbee还是wifi好 智能家居系统协议介绍

　　智能家居无疑是这几年来热门的研究对象之一，各类协议不停的更新最新版本及改进缺点，导致目前没有一种真正意义上国际标准化用于智能家居、智能照明的通讯协议。小编整理了有关智能家居用zigbee还是wifi好的内容，分享给各位。

智能家居用zigbee还是wifi好

　　zigbee无线通信技术具有组网快，可连接设备多，组网距离适中，延时底，节能等特点。在整个居家生活中，对家中所有的设备进行互联就需要一个稳定通信协议，而Zigbee就有这样的一个特点，连接上千个设备也不对导致网关死机，这就保证了整个智能家居系统的稳定；zigbee还有一个重要优点在于低耗能，想像一下，如果家成几百个设备都进行互联，电力的消耗就是一笔不小的费用，又怎么能体现出智能家居的优势呢？ 所以用zigbee低功耗智能网关就可以完美的解决了这种问题，一般一节电池就可以用半年以上。

　　更为重要的是zigbee通信延时性低，在接收到指令后可以快速的执行，保证整个智能家居系统流畅的体验性

　　wifi无线通信技术虽然也有zigbee协议的一些特性，但是相比较于zigbee来说，wifi可连接的设备相对较少，如果接入的设备过多，可能会影响信号的稳定性，严重的情况可能会导致网关死机；还有一个特点就是上面所说的，wifi连接的设备需要大量的电力损耗，长久的来看会导致不少的电费开支； 更为重要的一点是wifi需要电力插入电力才能正常工作，如果电力被切断，会导致整个智能家居系统失去动力而不能工作，这一点是一个硬伤。

　　一、WiFi技术

　　WiFi(WirelessFidelity，无线保真技术)是IEEE802．11的简称，是一种可以将个人电脑、手持设备等终端以无线方式互相连接的短程无线传输技术，可支持数据、图像、语音和多媒体，且输出速率快、覆盖范围广，在几百米的范围内可让互联网接入者接收到无线电信号。事实上，它就是一个高频无线电信号。

　　1、无线电波范围广

　　WiFi的电波覆盖范围半径可达100-300M，适合办公室及单位楼层内部使用。

　　2、传输速度快

　　常用的2.4G的WIFI的传输速率可达300Mbps，理论上相当于37.5MB/s的下载速度。WiFi用户可以随时随地接收网络，并可快速通过配置WiFi的电子设备，手机、笔记本电脑、平板电脑等享受到类似于网络游戏、短视频、线上教育、视频会议等一系列服务。

　　3、普及应用度高

　　WiFi技术无需布线且成本较低的特点，使得它被大量普及。因此，WiFi不仅非常适合移动办公用户的需要，而且在医疗保健、库存控制、管理服务，以及家庭、教育机构等领域，具有广阔市场前景。

　　WiFi技术的传输速度快、产品成本低，普及广，使得基于WiFi技术的智能家居产品占了较大的市场份额。

　　但是凡事都存在两面性，首先，WiFi安全性较差，特别是开放性的公共WiFi。虽然WiFi采用的WPA/WPA2加密类型是安全的，不过由于此加密类型需要安装Radius服务器，一般用户是不容易用到的。并且，WiFi的无线稳定性相对较弱，在用户体验度上也存在一定的影响。

　　其次，功耗大也是其弱点之一。这意味着WiFi将不适用于诸如智能门锁、红外转发控制器、各种传感器等产品内，而这些正是智能家庭不可或缺的产品之一。另外，WiFi的组网能力也相对较低。在实际家居环境中，仅开关、照明、家电的数量就已远远大于WiFi所能承受的范围了。

　　所以，WiFi的局限性和它的优势一样凸显，这也是WiFi在智能家居中的应用阻碍了其发展的原因。

　　二、ZigBee技术

　　关于ZigBee，可能非专业或没从事相关技术的人员还不太了解，大家可以点击开篇的文章链接了解。

　　我们知道，ZigBee最大的特点就是安全性高、低功耗、可组网，适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。下面华妹就具体讲一讲ZigBee技术的这几大优势：

　　1、安全性高

　　ZigBee技术的安全性源于其系统性的设计，其最初是应用在在工业领域，工业领域的数据价值与民用数据相比，哪个更高，不言而喻。

　　ZigBee可以提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用通用的、长达128位的密码，给Zigbee信号传输的保密性提供了保障，让其在近距离无线通信领域内有着很高的安全地位。

　　2、功耗低

　　ZigBee技术采用了极低功耗设计，在功耗方面有着得天独厚的先天优势。实际应用中，一节电池可以使用6个月到2年左右，其他无线设备望尘莫及。

　　这种低功耗技术让其在智能家居领域应用广泛，包括在智能门锁、红外转发器、温湿度等各类传感器的应用中游刃有余。

　　3、时延短

　　ZigBee传输数据多采用短帧传送，传输速度快，实时性强，适用于对时延要求苛刻的无线控制应用。通信时延和从休眠状态激活的时延非常短，典型的搜索设备时延为30ms，休眠激活的时延是15ms, 活动设备信道接入的时延为15ms，

　　4、组网能力强

　　理论上，一个ZigBee网关可以连接65000多个节点，而一般在家庭的使用中可能不会超过100个。随着时间的发展，我们家里的智能家居产品会越来越多，WiFi将会越来越难以承受，但Zigbee可以说毫无压力满足智能家庭的需求。

　　当然，没有什么是十全十美的，ZigBee技术也不例外。它的劣势表现在，产品开发难度较大，开发周期长，还有一点就是其搭载的设备普及率相对较低。

　　综上所述，我们可以发现，WiFi在做长期使用的安全、可靠的智能家居产品中，面临着一系列尴尬的问题。虽然，目前市面上普及率较高的电子设备都配备WiFi模块，就此而言WiFi可能被接受的程度会更一些。但ZigBee的低功耗、高安全性和通信迅捷等特点，也使得ZigBee技术更具优势和应用前景。

　　智能家居用zigbee还是wifi好

　　智能家居zigbee和wifi的区别

　　ZigBee-WiFi二者对比及各优势：

　　硬件内存需求对比：ZigBee：32~64KB+；WiFi：1MB+；ZigBee硬件需求低。

　　电池供电上电可持续时间对比：ZigBee：100~1000天；WiFi：1~5天；ZigBee功耗低。

　　传输距离对比（一般用法，无大功率天线发射装置）：ZigBee：1~1000M；WiFi：1~100M；ZigBee传输距离长。

　　ZigBee劣势：

　　网络带宽对比：ZigBee：20~250KB/s；WiFi：11000KB/s；ZigBee带宽低，传输慢。

　　相同点：

　　1.二者都是短距离的无线通信技术；

　　2.都是使用2.4GHz频段；

　　3.都是采用DSSS技术；

　　区别：

　　1.传输速度不同。

　　ZigBee的传输速度不高（<250Kbps），但是功耗很低，使用电池供电一般能用3个月以上；

　　WiFi，就是常说的无线局域网，速率大（11Mbps），功耗也大，一般外接电源；

　　2.应用场合不同。

　　ZigBee用于低速率、低功耗场合，比如无线传感器网络，适用于工业控制、环境监测、智能家居控制等领域。

　　WiFi，一般是用于覆盖一定范围（如1栋楼）的无线网络技术（覆盖范围100米左右）。表现形式就是我们常用的无线路由器。在一栋楼内布设1个无线路由器，楼内的笔记本电脑（带无线网卡），基本都可以无线上网了。

　　3.市场现状

　　ZigBee作为一种新兴技术，自04年发布第一个版本的标准以来，正处在高速发展和推广当中；目前因为成本、可靠性方面的原因，还没有大规模推广；

　　WiFi，技术成熟很多，应用也很多了。

　　总体上说，二者的区别较大，市场定位不同，相互之间的竞争不是很大。只不过二者在技术上有共同点，二者的相互干扰还是比较大的，尤其是WiFi对于ZigBee的干扰。

智能家居系统协议介绍

　　ZigBee协议：

　　Zigbee是IEEE 802.15.4协议的简称，它来源于蜜蜂的八字舞，蜜蜂(bee)是通过飞翔和“嗡嗡”(zig)抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，而ZigBee协议的方式特点与其类似便更名为ZigBee。ZigBee主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备，其特点是传播距离近、低功耗、低成本、低数据速率、可自组网、协议简单。

　　ZigBee的主要优点如下：

　　1.功耗低

　　对比Bluetooth与WiFi，在相同的电量下(两节五号电池)可支持设备使用六个月至两年左右的时间，而Bluetooth只能工作几周，WiFi仅能工作几小时。

　　2. 成本低

　　ZigBee专利费免收，传输速率较小且协议简单，大大降低了ZigBee设备的成本。

　　3. 掉线率低

　　由于ZigBee的避免碰撞机制，且同时为通信业务的固定带宽预留了专用的时间空隙，使得在数据传输时不会发生竞争和冲突；可自组网的功能让其每个节点模块之间都能建立起联系，接收到的信息可通过每个节点模块间的线路进行传输，使得ZigBee传输信息的可靠性大大提高了，几乎可以认为是不会掉线的。

　　4. 组网能力强

　　ZigBee的组网能力超群，建立的网络每个有60，000个节点。

　　5. 安全保密

　　ZigBee提供了一套基于128位AES算法的安全类和软件，并集成了IEEE 802.15.4的安全元素。

　　6. 灵活的工作频段

　　2.4 GHz，868 MHz及915 MHz的使用频段均为免执照频段。

　　ZigBee的缺点如下：

　　1. 传播距离近

　　若在不适用功率放大器的情况下，一般ZigBee的有效传播距离一般在10m-75m，主要还是适用于一些小型的区域，例如家庭和办公场所。但若在牺牲掉其低掉线率的优点的前提下，以节点模块作为接收端也作为发射端，便可实现较长距离的信息传输。

　　2. 数据信息传输速率低

　　处于2.4 GHz的频段时，ZigBee也只有250 Kb/s的传播速度，而且这单单是链路上的速率且不包含帧头开销、信道竞争、应答和重传，去除掉这些后实际可应用的速率会低于100 Kb/s，在多个节点运行多个应用时速率还要被他们分享掉。

　　3. 会有延时性

　　ZigBee在随机接入MAC层的同时不支持时分复用的信道接入方式，因此在支持一些实时的应用时会因为发送多跳和冲突会产生延时。

　　2Bluetooth(蓝牙协议)

　　蓝牙协议是由爱立信公司创造并于1999年5月20日与其他业界领先开发商一同制定了蓝牙技术标准，最终将此种无线通信技术命名为蓝牙。蓝牙技术是一种可使电子设备在10～100 m的空间范围内建立网络连接并进行数据传输或者语音通话的无线通信技术。

　　蓝牙的优点如下：

　　1. 功耗低且传输速率快

　　蓝牙的短数据封包特性是其低功耗技术特点的根本，传输速率可达到1Mb/s，且所有连接均采用先进的嗅探性次额定功能模式以实现超低的负载循环。

　　2. 建立连接的时间短

　　蓝牙用应用程序打开到建立连接只需要短短的3ms，同时能以数毫秒的传输速度完成经认可的数据传递后并立即关闭连接。

　　3. 稳定性好

　　蓝牙低功耗技术使用24位的循环重复检环(CRC)，能确保所有封包在受干扰时的最大稳定度。

　　4. 安全度高

　　CCM的AES-128完全加密技术为数据封包提供高度加密性及认证度。

　　蓝牙的缺点如下：

　　1. 数据传输的大小受限

　　高速跳频使得蓝牙传输信息时有极高的安全性，但同时也限制了蓝牙传输过程中数据包不可能太大。即使在所谓的高保真蓝牙耳机中高低频部分也是会被严重压缩的。

　　2. 设备连接数量少

　　相对于Wifi与ZigBee，蓝牙连接设备能力确实较差，理论上可连接8台设备，实际上也就只能做到6——7个设备连接。

　　3. 蓝牙设备的单一连接性

　　假设我用A手机连接了一个蓝牙设备，那么B手机是连接不上它的，一定要我与此蓝牙设备之间的握手协议断开B手机才能连接上它。

　　3WiFi(无线保真协议)

　　WiFi是IEEE 802.11的简称，是一种可支持数据，图像，语音和多媒体且输出速率高达54Mb/s的短程无线传输技术，在几百米的范围内可让互联网接入者接收到无线电信号。WiFi的首版于1997年问世，当时其中定义了物理层和介质访问接入控制层(MAC层)，并在规定了无线局域网的基本传输介质和网络结构的同时规范了介质访问层(MAC)的特性和物理层(PHY)，其中物理层采用的是FSSS(调频扩频)技术、红外技术和DSSS(直接序列扩频)技术。在1999年又新增了IEEE 802.11g和IEEE 802.11a标准进行完善。

　　WiFi优点：

　　1. 传输范围广

　　WiFi的电波覆盖范围半径高达100 m，甚至连整栋大楼都可以覆盖，相对于半径只有15m蓝牙，优势相当明显。

　　2. 传输速度快

　　高达54Mb/s的传输速率使得WiFi的用户可以随时随地接收网络，并可快速地享受到类似于网络游戏、视频点播(VOD)、远程教育、网上证券、远程医疗、视频会议等一系列宽带信息增值服务。在这飞速发展的信息时代，速度还在不断提升的WiFi必能满足社会与个人信息化发展的需求。

　　3. 健康安全

　　WiFi设备在IEEE 802.11的规定下发射功率不能超过100 mW，而实际的发射功率可能也就在60～70 mW。与类似的通信设备相比，手机发射功率约在200 mW～1 W，而手持式对讲机更是高达5 W。相对于这两者WiFi产品的辐射更小。

　　4. 普及应用度高

　　现今配置WiFi的电子设备越来越多，手机、笔记本电脑、平板电脑、MP4几乎都将WiFi列入了他们的主流标准配置。

　　WiFi缺点：

　　1.功耗大

　　2.价格贵

　　3.协议编码复杂

　　4LPWAN（低功耗广域物联网）：

　　全球最大的芯片厂商英特尔、高通，全球通信设备巨头华为、诺基亚、爱立信，以及全球运营商巨头沃达丰、中国移动等均加速低功耗广域网络(LPWAN)的商用，LPWAN协议标准也取得了实质性进展，2016年将是LPWAN发展的重大里程碑，届时不仅各行业应用快速增加，基于Wi-Fi、蓝牙、Zigbee连接的一部分也将被LPWAN连接所取代。

　　5UWB(Ultra Wideband)：

　　是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，UWB能在10米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率。

　　6Z-Wave协议：

　　是由丹麦公司Zensys所一手主导的无线组网规格，Z-wave联盟(Z-wave Alliance)虽然没有ZigBee联盟强大，但是Z-wave联盟的成员均是已经在智能家居领域有现行产品的厂商，该联盟已经具有160多家国际知名公司，范围基本覆盖全球各个国家和地区。目前国内应用不光。

　　7RF射频协议：

　　较常见的应用有无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)，常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码等。其原理为由扫描器发射一特定频率之无线电波能量给接收器，用以驱动接收器电路将内部的代码送出，此时扫描器便接收此代码。

　　8EnOcean协议：

　　国际电工技术委员会(International Electrotechnical Commission)将EnOcean无线通信标准采纳为国际标准ISO/IEC 14543-3-10，这也是世界上唯一使用能量采集技术的无线国际标准。

　　9ModBus协议：

　　是由Modicon(现为施耐德电气公司的一个品牌)在1979年发明的，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。ModBus网络是一个工业通信系统，由带智能终端的可编程序控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成。其系统结构既包括硬件、亦包括软件。它可应用于各种数据采集和过程监控。

　　10KNX协议：

　　1999年5月，欧洲三大总线协议EIB、BatiBus和EHSA合并成立了Konnex协会，提出了KNX协议。该协议以EIB为基础，兼顾了BatiBus和EHSA的物理层规范，并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等优点，提供了家庭、楼宇自动化的完整解决方案

　　11Weave协议：

　　Weave是一个低功耗、低带宽、低延迟、安全的设备间通信协议，该协议最初由Nest公司开发并被使用在他们自己的设备上。Nest将它开放给全世界的开发者。目前被Google收购，Google并决定推出基于 JSON的通讯语言Weave。意在创建智能硬件间的通用通信、指令收发方案，与Android兼容。

　　12Thread协议：

　　由三星、Nest、ARM、Big Ass Fans、飞思卡尔和Silicon Labs公司联合推出， 是一种基于IP的无线网络协议，用来连接家里的智能产品。

　　关于智能家居用zigbee还是wifi好的内容就说这么多了，目前的各类协议在各自的领域内都有应用的场景，没有谁会完全的取代谁，可以预见的是随着智能设备的发展，未来会出现一个低功率wifi版本协议最终来取代以上协议，如Thread等协议的出现，我们将拭目以待。

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