無(wú)線取代有線已經(jīng)成為一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，在智能家居行業(yè)最流行的是四種無(wú)線技術(shù)，即WiFi、Z-Wave、ZigBee、SmartRoom。其中WiFi技術(shù)和ZigBee這兩種技術(shù)最值得競(jìng)爭(zhēng)。那么WiFi和ZigBee到底哪個(gè)更有優(yōu)勢(shì)呢?未來(lái)誰(shuí)才會(huì)成為主流呢?

藍(lán)牙
藍(lán)牙，是一種基于2.4GHz頻段的、短距離通信技術(shù)，能在手機(jī)、平板、筆記本電腦等智能設(shè)備中進(jìn)行無(wú)線信息交換。通過(guò)藍(lán)牙技術(shù)，可以將原本沒(méi)有連網(wǎng)能力的設(shè)備間接地連入互聯(lián)網(wǎng)?；谄涞凸牡奶攸c(diǎn)和智能手機(jī)的普及，藍(lán)牙是很多智能家居產(chǎn)品的首選，例如家庭門鎖、窗簾、燈光照明，甚至是智能開(kāi)關(guān)等。
在實(shí)際應(yīng)用中，藍(lán)牙協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備連接方案。產(chǎn)品通過(guò)藍(lán)牙協(xié)議與智能手機(jī)相連，進(jìn)而通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與產(chǎn)品相連，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程查看和控制。

WiFi
WiFi技術(shù)是目前傳輸速度最快的的技術(shù)，產(chǎn)品成本較低，在目前的生活中較為普及，最方便的是只需要購(gòu)買元件連上WiFi網(wǎng)絡(luò)就能使用。所以目前基于WiFi技術(shù)的智能家居產(chǎn)品占的市場(chǎng)份額最大。缺點(diǎn)是安全性差，穩(wěn)定性弱，功耗大，可連接的設(shè)備有限。WiFi網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際規(guī)模一般不會(huì)超過(guò)16個(gè)，而在智能家居的發(fā)展中，開(kāi)關(guān)、照明、家電的數(shù)量肯定會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于16個(gè)，所以WiFi有它的優(yōu)勢(shì)，但局限性也很大，限制了發(fā)展。

ZigBee
ZigBee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無(wú)線通訊技術(shù)，ZigBee可以工作在2.4GH(全球)、868MHz(歐洲)、915MHz(美國(guó))3個(gè)頻段上，最高250Kbit/s，最低20Kbit/s，傳輸距離在10-75M之間，ZigBee的安全性是公認(rèn)的比較好的，采用AES-128加密方式，另外，ZigBee網(wǎng)絡(luò)的自組織網(wǎng)和自愈能力強(qiáng)。

通信穩(wěn)定性
　目前在國(guó)內(nèi)ZigBee技術(shù)的主要采用ISM頻段的2.4GHz，衍射能力弱，穿墻能力弱，容易受到障礙物的影響，而且容易受到同頻段的WiFi和藍(lán)牙的干擾。但是ZigBee的優(yōu)勢(shì)在于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以一跳一跳的向外衍生，每多一個(gè)節(jié)點(diǎn)，就相當(dāng)于有了一個(gè)中繼器，可以把通信方位擴(kuò)大1倍。而wifi和藍(lán)牙的通信距離看的是直接通信距離，也就是天線的好壞。
　
　自組網(wǎng)實(shí)用性
　自組網(wǎng)原本的優(yōu)點(diǎn)能夠感知其他節(jié)點(diǎn)的存在，并確定連接關(guān)系，組成結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)絡(luò)，并且在某一個(gè)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)后能夠自動(dòng)的重新感知，組成網(wǎng)絡(luò)。但是在家庭的實(shí)際應(yīng)用中，開(kāi)關(guān)、照明、窗簾、防盜器等在安裝完畢后基本不會(huì)移動(dòng)。

網(wǎng)絡(luò)容量
　ZigBee支持高達(dá)65000個(gè)節(jié)點(diǎn)，但是wifi能夠連接超過(guò)100個(gè)的的設(shè)備嗎?答案是不能。所以容量大還是有好處的。
　　
紅外
在紅外通訊技術(shù)發(fā)展早期，存在好幾個(gè)紅外通訊標(biāo)準(zhǔn)，不同標(biāo)準(zhǔn)之間的紅外設(shè)備不能進(jìn)行紅外通訊。為了使各種紅外設(shè)備能夠互聯(lián)互通，1993年，由二十多個(gè)大廠商發(fā)起成立了紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)（IrDA），統(tǒng)一了紅外通訊的標(biāo)準(zhǔn)，這就是目前被廣泛使用的IrDA紅外數(shù)據(jù)通訊協(xié)議及規(guī)范。
紅外通信是以紅外線作為載體來(lái)傳送數(shù)據(jù)信息。它作為無(wú)線通信的一種，與無(wú)線電通信相比，由于其性能價(jià)格比高，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，具有抗電磁干擾、便于高速應(yīng)用、空間接入靈活、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，可用于室內(nèi)外實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、無(wú)線紅外LAN通信及軍用紅外引信，在移動(dòng)計(jì)算和移動(dòng)通訊的設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。
　在某些場(chǎng)合，需要數(shù)據(jù)交換但又不是很大，且實(shí)時(shí)性要求又不是很高的情況下，可以使用紅外通訊方式，這樣既可以得到無(wú)繩化通信帶來(lái)的便利，又可以避開(kāi)采用無(wú)線電高頻電路可能引發(fā)的一些問(wèn)題。譬如用于家用電器的遙控器，計(jì)算機(jī)的遙控鍵盤和遙控鼠標(biāo)以及便攜式數(shù)據(jù)收集裝置（煤水電表的登錄器、報(bào)稅機(jī)）與主機(jī)的數(shù)據(jù)交換等。
　　目前，利用紅外線進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)通信，無(wú)論從小型化、輕量化，還是從安全性等方面考慮，其可行性都比較高，并且已經(jīng)在無(wú)線多信道室內(nèi)話音系統(tǒng)，無(wú)繩電話以及鍵盤和終端間的短距離無(wú)線連接中得到了應(yīng)用。所有這些應(yīng)用中的工作帶寬遠(yuǎn)低于WLAN需要的帶寬。　
在實(shí)際的通信領(lǐng)域，發(fā)出來(lái)的信號(hào)一般有較寬的頻譜，而且都是在比較低的頻率段分布大量的能量，所以稱之為基帶信號(hào)，這種信號(hào)是不適合直接在信道中傳輸?shù)?。為便于傳輸、提高抗干擾能力和有效的利用帶寬，通常需要將信號(hào)調(diào)制到適合信道和噪聲特性的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行傳輸，這就叫做信號(hào)調(diào)制。在通信系統(tǒng)的接收端要對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，恢復(fù)出原來(lái)的基帶信號(hào)。這部分通信原理的內(nèi)容，大家了解一下即可。
　　我們平時(shí)用到的紅外遙控器里的紅外通信，通常是使用38K左右的載波進(jìn)行調(diào)制的，下面我把原理大概給大家介紹一下，了解一下，先看發(fā)送部分原理。

GPRS
GPRS技術(shù)（General Packet Radio Service)是GSM移動(dòng)電話用戶可以使用的一種移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS是GSM的延續(xù)，與以往在頓道上采用電路交換的傳輸方式不同，GPRS是以數(shù)據(jù)包（Packet)的方式來(lái)傳輸?shù)模褂谜咚?fù)擔(dān)的費(fèi)用是以其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量計(jì)算的，并非使用其整個(gè)頻道，因此理論上較為便宜。GPRS的傳輸速率可提升至56kb/s甚至114kb/s。
GPRS的最大優(yōu)勢(shì)在于：它的數(shù)據(jù)傳輸速度不是WAP所能比擬的。目前的GSM移動(dòng)通信網(wǎng)的傳輸速度為每秒9.6KB，GPRS手機(jī)在推出時(shí)已達(dá)到56kb/s的傳輸速度，到現(xiàn)在更是達(dá)到了114kb/s(此速度是常用56K Modem理想速率的兩倍)。除了速度上的優(yōu)勢(shì)，GPRS還有“水遠(yuǎn)在線的特點(diǎn)”，即用戶隨時(shí)與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系。舉個(gè)例子，用戶訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，單擊一個(gè)超級(jí)鏈接，手機(jī)就在無(wú)線信道上發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，主頁(yè)下載到本地后，沒(méi)有數(shù)據(jù)傳送，手機(jī)就進(jìn)入一種“準(zhǔn)休眠”狀態(tài)，手機(jī)釋放所用的無(wú)線頻道給其他用戶使用，這時(shí)網(wǎng)絡(luò)與用戶之間還保持一種邏輯上的連接，當(dāng)用戶再次單擊，手機(jī)立即向網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求無(wú)線頻道用來(lái)傳送數(shù)據(jù)，而不像普通撥號(hào)上網(wǎng)那樣斷線后還得重新?lián)芴?hào)才能上網(wǎng)沖浪。
GPRS是介于2G和3G之間的技術(shù)，也被稱為2.5G。它后面還有個(gè)弟弟EDGE，被稱為2.75G。它們?yōu)閷?shí)現(xiàn)從GSM向3G的平滑過(guò)渡奠定了基礎(chǔ)。

GPRS會(huì)發(fā)生包丟失現(xiàn)象
由于分組交換連接比電路交換連接要差一些，因此，使用GPRS會(huì)發(fā)生一些包丟失現(xiàn)象。而且，由于話音和GPRS業(yè)務(wù)無(wú)法同時(shí)使用相同的網(wǎng)絡(luò)資源，因此，用于專門提供GPRS使用的時(shí)隙數(shù)量越多，能夠提供給話音通信的網(wǎng)絡(luò)資源就越少。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)其容量有限GPRS確實(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的小區(qū)容量產(chǎn)生影響，對(duì)于不同的用途而言只有有限的無(wú)線資源可供使用。例如，話音和GPRS呼叫都使用相同的網(wǎng)絡(luò)資源，這勢(shì)必會(huì)相互產(chǎn)生一些干擾。其對(duì)業(yè)務(wù)影響的程度主要取決于時(shí)隙的數(shù)量。當(dāng)然，GPRS可以對(duì)信道采取動(dòng)態(tài)管理，并且能夠通過(guò)在GPRS信道上發(fā)送短信息來(lái)減少高峰時(shí)的信令信道數(shù)。

實(shí)際速率比理論值低
GPRS數(shù)據(jù)傳輸速率要達(dá)到理論上的最大值172.2kbps，就必須只有一個(gè)用戶占用所有的8個(gè)時(shí)隙，并且沒(méi)有任何防錯(cuò)保護(hù)。運(yùn)營(yíng)商將所有的8個(gè)時(shí)隙都給一個(gè)用戶使用顯然是不太可能的。另外，最初的GPRS終端預(yù)計(jì)可能僅支持1個(gè)、2個(gè)或3個(gè)時(shí)隙，一個(gè)GPRS用戶的帶寬因此將會(huì)受到嚴(yán)重的限制，所以，理論上的GPRS最大速率將會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)和終端現(xiàn)實(shí)條件的制約。
終端不支持無(wú)線終止功能

Z-Wave
Z-Wave是由丹麥公司Zensys所一手主導(dǎo)的無(wú)線組網(wǎng)規(guī)格，Z-wave聯(lián)盟(Z-wave Alliance)雖然沒(méi)有ZigBee聯(lián)盟強(qiáng)大，但是Z-wave聯(lián)盟的成員均是已經(jīng)在智能家居領(lǐng)域有現(xiàn)行產(chǎn)品的廠商，該聯(lián)盟已經(jīng)具有160多家國(guó)際知名公司，范圍基本覆蓋全球各個(gè)國(guó)家和地區(qū)。
Z-Wave是一種新興的基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適于網(wǎng)絡(luò)的短距離無(wú)線通信技術(shù)。工作頻帶為908.42MHz(美國(guó))~868.42MHz(歐洲)，采用FSK(BFSK/GFSK)調(diào)制方式，數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6 kbps，信號(hào)的有效覆蓋范圍在室內(nèi)是30m，室外可超過(guò)100m，適合于窄帶寬應(yīng)用場(chǎng)合。隨著通信距離的增大，設(shè)備的復(fù)雜度、功耗以及系統(tǒng)成本都在增加，相對(duì)于現(xiàn)有的各種無(wú)線通信技術(shù)，Z-Wave技術(shù)將是最低功耗和最低成本的技術(shù)，有力地推動(dòng)著低速率無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
　　每一個(gè)Z-Wave網(wǎng)絡(luò)都擁有自己獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)地址(HomeID);網(wǎng)絡(luò)內(nèi)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址(NodeID)，由控制節(jié)點(diǎn)(Controller)分配。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)最多容納232個(gè)節(jié)點(diǎn)(Slave)，包括控制節(jié)點(diǎn)在內(nèi)?？刂乒?jié)點(diǎn)可以有多個(gè)，但只有一個(gè)主控制節(jié)點(diǎn)，即所有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點(diǎn)的分配，都由主控制節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)，其他控制節(jié)點(diǎn)只是轉(zhuǎn)發(fā)主控制節(jié)點(diǎn)的命令。已入網(wǎng)的普通節(jié)點(diǎn)，所有控制節(jié)點(diǎn)都可以控制。超出通信距離的節(jié)點(diǎn)，可以通過(guò)控制器與受控節(jié)點(diǎn)之間的其他節(jié)點(diǎn)，以路由(Routing)的方式完成控制。
　 Z-Wave采用了動(dòng)態(tài)路由技術(shù)，每個(gè)Slave內(nèi)部都存有一個(gè)路由表，該路由表由Controller寫(xiě)入。存儲(chǔ)信息為該Slave入網(wǎng)時(shí)，周邊存在的其他Slave的NodeID。這樣每個(gè)Slave都知道周圍有哪些Slaves，而Controller存儲(chǔ)了所有Slaves的路由信息。當(dāng)Controller與受控Slave的距離超出最大控制距離時(shí)，Controller會(huì)調(diào)用最后一次正確控制該Slave的路徑發(fā)送命令，如該路徑失敗，則從第一個(gè)Slave開(kāi)始重新檢索新的路徑。
眾所周知，丹麥的樂(lè)高玩具全球范圍內(nèi)都受小朋友歡迎，在一次全球z-wave技術(shù)開(kāi)發(fā)者大會(huì)上，其聯(lián)盟主席做了z-wave的市場(chǎng)遠(yuǎn)景展望，z-wave將致力于打造成大人的玩具，z-wave的發(fā)展方向是集娛樂(lè)功能和實(shí)用功能于一體。Z-Wave鎖定的技術(shù)平臺(tái)就是家庭自動(dòng)化，Z-Wave的角色即為替代現(xiàn)行的X-10規(guī)格，已經(jīng)有X-10與Z-Wave共生的橋接器產(chǎn)品出現(xiàn)。而衍生出的產(chǎn)品琳瑯滿目，在國(guó)外許多喜歡自己動(dòng)手做(DIY)的家庭自動(dòng)化用戶也都開(kāi)始注意并使用Z-Wave。
　　在技術(shù)面上，Z-Wave從原本的9.6Kbit/s提升到40Kbit/s，并宣稱提升后原本的9.6Kbit/s能與40Kbit/s共存。在節(jié)點(diǎn)數(shù)方面，一個(gè)Z-Wave網(wǎng)路可支援兩百三十二個(gè)點(diǎn)。
　　Z-Wave使用的路由協(xié)議是源路由(Source Routing)，在源頭發(fā)出封包就可以直接在封包內(nèi)指定詳細(xì)路由的路徑。這個(gè)做法大大省去每個(gè)節(jié)點(diǎn)花在路由上的資源。Z-Wave的第三代晶片ZW0301，其中微控制器核心使采用六倍速8051架構(gòu)，搭配32KB的Flash ROM以及256KB的SRAM。耗電流方面，睡眠模式是2.5微安培，接收23毫安培，發(fā)射在0dBm輸出下是36毫安培。不過(guò)由于頻帶選定在868/908MHz，這樣的耗電仍稍嫌偏高。
　　Z-Wave是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，性能可靠的無(wú)線通信技術(shù)，通過(guò)Z-Wave技術(shù)構(gòu)建的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，不僅可以通過(guò)本網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的遙控，甚至可以通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)對(duì)Z-Wave網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備進(jìn)行控制。在2011年美國(guó)ces展，wintop都已經(jīng)推出基于互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制的產(chǎn)品，如遠(yuǎn)程監(jiān)控，遠(yuǎn)程照明控制等，且該技術(shù)已經(jīng)成熟，主要是一個(gè)市場(chǎng)開(kāi)拓及消費(fèi)群體的培育還需要一段時(shí)間。隨著Z-Wave聯(lián)盟的不斷進(jìn)擴(kuò)大，該技術(shù)的應(yīng)用也將不僅僅局限于智能家居方面，在酒店控制系統(tǒng)，工業(yè)自動(dòng)化，農(nóng)業(yè)自動(dòng)化等多個(gè)領(lǐng)域，都將發(fā)現(xiàn)Z-Wave無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的身影。

NB-IOT
窄帶物聯(lián)網(wǎng)（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）成為萬(wàn)物互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要分支。NB-IoT構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，只消耗大約180KHz的帶寬，可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)。
NB-IoT是IoT領(lǐng)域一個(gè)新興的技術(shù)，支持低功耗設(shè)備在廣域網(wǎng)的蜂窩數(shù)據(jù)連接，也被叫作低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)。NB-IoT支持待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接要求較高設(shè)備的高效連接。據(jù)說(shuō)NB-IoT設(shè)備電池壽命可以提高至少10年，同時(shí)還能提供非常全面的室內(nèi)蜂窩數(shù)據(jù)連接覆蓋。

在過(guò)去的一年多，NB-IoT真的可以說(shuō)是大紅大紫。在通信圈里，除了說(shuō)5G，就是說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)。如果說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)，八成就是在說(shuō)NB-IoT。

NB-IoT除了速率之外，其它方面都表現(xiàn)優(yōu)異。
功耗方面，NB-IoT犧牲了速率，卻換回了更低的功耗。采用簡(jiǎn)化的協(xié)議，更適合的設(shè)計(jì)，大幅提升了終端的待機(jī)時(shí)間，部分NB終端，待機(jī)時(shí)間號(hào)稱可以達(dá)到10年！
信號(hào)覆蓋方面，NB-IoT有更好的覆蓋能力（20dB增益），就算你的水表埋在井蓋下面，也不影響信號(hào)收發(fā)。
連接數(shù)量方面，每小區(qū)可以支持5萬(wàn)個(gè)終端，相當(dāng)彪悍了。即使這個(gè)小區(qū)擠了5萬(wàn)頭豬，也能輕松監(jiān)控每一頭。
最最重要的，成本價(jià)格。你再牛，成本高的話，價(jià)格貴用不起，也是白搭。NB-IoT通信模塊成本很低，每模組有希望壓到5美元之內(nèi)甚至更低，有利于大批量采購(gòu)和使用。

　　
下面針對(duì)智能家居無(wú)線通信協(xié)議作數(shù)據(jù)分析從表中可以看出，每種協(xié)議都有在特定情形下的優(yōu)點(diǎn)。
綜上所述，不同的協(xié)議，就像風(fēng)格迥異的語(yǔ)言，共同豐富著智能設(shè)備的互聯(lián)技術(shù)。在選擇時(shí)，需要針對(duì)不同的產(chǎn)品需求，去選擇相應(yīng)的通信協(xié)議，以充分發(fā)揮其技術(shù)特性，并達(dá)到產(chǎn)品性能的提升。