《電子技術(shù)應(yīng)用》
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你所不知道智能家居背后的無(wú)線通信技術(shù)

2015-11-30

  目前,智能家居市場(chǎng)很火不可否認(rèn),做智能家居的廠商很多,市面上的智能產(chǎn)品也不少,但智能家居還未真正的接地氣,距離普通大眾的生活還有一定距離,這需要廠商不斷完善技術(shù),不斷提升品質(zhì),帶來(lái)更簡(jiǎn)單易用、體驗(yàn)更好、價(jià)格更親民的智能產(chǎn)品,讓消費(fèi)者心甘情愿的買(mǎi)單。

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  智能家居是高科技發(fā)展的結(jié)果,是物聯(lián)網(wǎng)在家庭中的應(yīng)用,家居物聯(lián)智能化實(shí)現(xiàn)了物物相連,而物物相連功勞最大的是無(wú)線通訊協(xié)議,無(wú)線通訊協(xié)議作為智能家居領(lǐng)域的主流通信技術(shù),是連接設(shè)備、實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)耐ǖ?,將各?lèi)設(shè)備串聯(lián)起來(lái),形成家居設(shè)備互聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)前智能家居領(lǐng)域中有主要的通訊協(xié)議有ZigBee、WiFi、藍(lán)牙、Z-Wave、RF射頻等,無(wú)論是安全性、穩(wěn)定性,還是流暢性、設(shè)備承載能力等方面,各類(lèi)協(xié)議存在差異,各有優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn),都適于智能家居和物聯(lián)網(wǎng)。

  為了爭(zhēng)奪潛力無(wú)限的智能家居市場(chǎng),不僅國(guó)外廠商在推陳出新,且國(guó)內(nèi)企業(yè)也在發(fā)力,近日網(wǎng)絡(luò)傳聞國(guó)內(nèi)品牌飛碟智控自主研發(fā)出名為nigbee的通信技術(shù),并推出了基于該技術(shù)的UF9730通訊模塊,據(jù)稱(chēng)比zigbee更智能,價(jià)格更便宜,且已用于智能家居系統(tǒng)。

  隨著越來(lái)越多廠商的加入,智能家居領(lǐng)域的各種無(wú)線通訊協(xié)議也越來(lái)越多,目前不少公司都有各自的通信協(xié)議,各家基本都是老王賣(mài)瓜,都說(shuō)自己的無(wú)線通信協(xié)議更有優(yōu)勢(shì)。至于誰(shuí)家的協(xié)議更安全、穩(wěn)定,信息傳輸更智能,需要市場(chǎng)來(lái)檢驗(yàn)證明。

  WiFi和藍(lán)牙大眾皆知,廣泛用于手機(jī)、平板、數(shù)碼相機(jī)、耳機(jī)、音箱各類(lèi)電子產(chǎn)品,WiFi無(wú)線信號(hào)傳輸距離比較遠(yuǎn),不需要橋接設(shè)備,但它的弊端在于功耗,同樣電壓下WiFi工作電流較大,功耗較高。另一個(gè)的問(wèn)題是路由器的負(fù)載,如果有較多節(jié)點(diǎn)連接時(shí),有可能會(huì)影響路由的穩(wěn)定性。另外,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的民用無(wú)線頻率都是2.4GHz,WIFI也是2.4GHz,當(dāng)局部環(huán)境中無(wú)線信號(hào)過(guò)多,無(wú)線信號(hào)會(huì)發(fā)生沖突。

  藍(lán)牙雖然功耗相對(duì)較低,具有組網(wǎng)容易的優(yōu)勢(shì),但藍(lán)牙傳輸距離較近,無(wú)法自行組網(wǎng),且藍(lán)牙堆棧(Stack)很容易崩潰等問(wèn)題,所以藍(lán)牙只適用于近場(chǎng)通訊和短距離使用。另外,藍(lán)牙現(xiàn)在還存在多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)并存的局面,藍(lán)牙4.2標(biāo)準(zhǔn)才開(kāi)始支持IPv6。

  Z-Wave是一種基于射頻的短距離無(wú)線通信技術(shù),缺陷在于它的傳輸距離和可連接的終端數(shù)量。ZigBee是一種基于IEEE802.15.4的短距離無(wú)線通信協(xié)議,是一個(gè)封閉的系統(tǒng),不能通過(guò)IP訪問(wèn),還有一個(gè)嚴(yán)格的認(rèn)證體系,易用性差。

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  UF9730是一款集成了32位MCU的低成本、高集成度的2.4GHZ的無(wú)線自組網(wǎng)透?jìng)髂K,集成發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、頻率綜合器、GFSK調(diào)制解調(diào)器。發(fā)射機(jī)支持自動(dòng)跳頻,接收機(jī)采用數(shù)字?jǐn)U展及自動(dòng)跳頻通信機(jī)制,在復(fù)雜環(huán)境和強(qiáng)干擾條件下,可以達(dá)到優(yōu)良的收發(fā)性能。UF9730傳輸GFSK信號(hào),發(fā)射功率最大可以到5dBm。接收機(jī)采用低中頻結(jié)構(gòu),接收靈敏度可以達(dá)到- 96dBm@62.5Kbps。數(shù)字信道能量檢測(cè)可以隨時(shí)監(jiān)控信道質(zhì)量。

  UF9730支持標(biāo)準(zhǔn)2.5-3.6V DC供電,片上集成LDO可支持3.6-5.5V DC供電,它內(nèi)置了CRC、FEC、自動(dòng)數(shù)據(jù)校驗(yàn)機(jī)制,可以大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)并優(yōu)化性能。

  ·自定義20種常規(guī)設(shè)備

  ·無(wú)線升級(jí)功能

  ·7+6channel 跳頻

  ·自帶6路ADC/1路 I2C/6 路PWM/1路UART 以及4個(gè)通用GPIO燈通用接口

  ·內(nèi)置自組網(wǎng)功能

  ·數(shù)據(jù)率1Mbps/62.5Kbps

  ·超低功耗待機(jī)10uA

  ·支持6連跳傳輸

  ·點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸距離 200 米

  ·主芯片QFN 6*6 封裝

  1路UART作為通用的數(shù)據(jù)傳輸,傳輸速率115200bps,單包數(shù)據(jù)最長(zhǎng)為32bytes,其它數(shù)字接口(ADC/PWM 等)均可通過(guò)UART口自行配置。

  典型應(yīng)用:智能家居、物聯(lián)網(wǎng)、智能組網(wǎng)、智能物流、工業(yè)和商用近距離通信、智能農(nóng)業(yè)、控制信號(hào)傳輸?shù)取?/p>

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  據(jù)說(shuō),nigbee通信技術(shù)比zigbee的通信技術(shù)更智能,擁有更智能節(jié)點(diǎn)傳輸能力,數(shù)據(jù)傳輸更穩(wěn)定可靠,具備強(qiáng)大數(shù)量、高密度組網(wǎng)能力,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸距離200米,這目前只是廠家的一方的說(shuō)辭,還沒(méi)有任何數(shù)據(jù)證明,有待市場(chǎng)驗(yàn)證。

  盡管用戶所關(guān)心的是智能產(chǎn)品的實(shí)用性和易用性,能不能給生活帶來(lái)真正智能、便捷的體驗(yàn),但是只有完善的無(wú)線技術(shù),才能保證智能家居的安全性、穩(wěn)定性和信息傳輸能力,這也是智能家居帶來(lái)良好用戶體驗(yàn)的前提,所以說(shuō)智能家居的競(jìng)爭(zhēng),在一定程度上也是通訊技術(shù)之間的較量,雖然不能最終決定智能產(chǎn)品的品質(zhì),但通訊協(xié)議對(duì)智能家居而言重要性不言而喻。


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