无线通信协议那些事儿

平时我们购买手机等电子数码产品时,我们都会重点考虑硬件和软件,比如买手机时考虑硬件性能、外观设计和操作系统体验。而智能家居产品——尤其是想要自己安装购买的同学——我们还需要考虑第三个因素:通信协议。不同的品牌采用的通信协议不同,而即便是相同的协议,不同的品牌之间也无法直接匹配使用,是不是已经乱了……

平时我们购买手机等电子数码产品时,我们都会重点考虑硬件和软件,比如买手机时考虑硬件性能、外观设计和操作系统体验。而智能家居产品——尤其是想要自己安装购买的同学——我们还需要考虑第三个因素:通信协议。不同的品牌采用的通信协议不同,而即便是相同的协议,不同的品牌之间也无法直接匹配使用,是不是已经乱了……

对于不了解智能家居产品的普通消费者来说,通信协议显得有些专业难懂,但它却又是现阶段绕不开的选项,因此,本期《智能家居从小白到大神》,我们就来用简单的语言聊一下智能家居通信协议的那些事儿。

20221104192930109.jpg

图片来源于网络

智能家居的通信类型,主要分为两类:无线通信和有线通信,就好比现在的手机和以前拖着电话线的固定电话,我们今天先来说无线通信。

智能家居领域用到的无线通信协议类型比较多,像ZigBee、蓝牙、WiFi、NB-IoT、LoRa以及射频等很多种,他们都是工作在特定频段的电磁波,但经过市场洗礼,目前市场上主流的协议为ZigBee、蓝牙、WiFi,市场上很多品牌也是同时支持这三种协议,因此作为普通消费者,大家只需了解这三种即可。

ZigBee

ZigBee诞生很早,可以说它就是专门为了物联网而生的,大概也是目前智能家居厂商采用的最多的一种通讯协议,它是一种近距离、低功耗、低速率的无线通讯技术,安全性也不错。

20221104192942114.jpg

图片来源于网络

ZigBee协议的另一个优势是自组网。什么是自组网呢?如果我们安装智能家居,会有一个叫做网关的设备,它相当于我们智能家居的大脑,控制房间里的开关、窗帘电机、各种传感器等设备的接入。而这些设备在接入的时候,无需像手机接入WiFi一样输入密码,只要两边都是配网状态,就能自动连上(同一品牌)。

同时,ZigBee协议还是一种Mesh网络,Mesh的英文意思就是网状物,所以ZigBee其实可以做到多个ZigBee设备组成一个网,各个节点都能相互连接,如此以来,大范围内的所有设备都能享受到高质量的网络连接。

20221104192952881.jpg

图片来源于网络

(但在实际应用中,智能家居厂商的产品以及服务商在安装施工中还是会采用“网关-设备”这样一对多的方案,有大佬知道这是为什么吗?)

蓝牙

早在功能手机时代,我们就对蓝牙有所了解了。开启蓝牙后我们能让两个产品进行持续的数据传输,比如手机之间蓝牙传文件、蓝牙无线耳机听歌和使用蓝牙键鼠等。

20221104193003524.png

图片来源于网络

这种持续性能够满足以上的使用情景,但代价是较高的功耗。再加上蓝牙的有效传输距离非常近,不支持大量设备同时连接,所以这个老牌通信协议也在不断推陈出新,在蓝牙基础之上,低功耗蓝牙、蓝牙Mesh等纷纷问世。

顾名思义,低功耗蓝牙首要改进就是功耗变低,就像没活的时候就摸鱼的你一样,低功耗蓝牙开启后并不是在一直工作,而是只在需要传输数据时才干活,不需要时就处于低功耗休眠状态。

而随着物联网时代的进一步发展,蓝牙Mesh又被人们推了出来,和上面的ZigBee网络类似,蓝牙Mesh也能带来大范围的高质量连接性能。

20221104193016424.png

图片来源于网络

由于蓝牙民用基础好、成本低,以及本身也在随着应用环境不断演进,不少厂商从ZigBee转向了蓝牙,(参考智家网此前文章:小米为什么放弃ZigBee?)凭借相似的技术特性,近年来蓝牙在智能家居领域大有与ZigBee分庭抗礼之势。

WiFi

最后是WiFi,如今我们平时看视频、玩游戏都会用到WiFi,这也体现了WiFi的特性:高带宽、高性能,例如我们家里的路由器可以做到百兆、千兆的带宽,所以它的主要适用场景就是家里的宽带网络,放在智能家居领域,就有了杀鸡用牛刀的感觉。

20221104193030132.png

图片来源于网络

当然也不是说不能用,支撑高性能、高带宽的代价就是高功耗,这对于传感器、无线开关等设备来说就不适合了。常见的WiFi产品也都是些直接接强电的智能插座等。

另外,智家网小编还遇到过WiFi协议的智能产品的另一个问题:当我们用下载工具下载高清电影这类几乎占用全部局域网WiFi资源的时候,智能家居的控制会变得延迟很高。

而相对来说,ZigBee或是蓝牙这两种“网关-设备”的局域网就不存在此问题,它们都可以做到本地运行,不受外网影响,即使断网也能控制。

小结

总的来说,目前市面上主流的无线通信协议就是上面三种,当然,目前大部分厂商的网关都可以做到同时支持这三种协议。而有些厂商推出的私有协议,也大多是在这些协议上修改优化而来,这里我们就不一一细说了。

需要注意的是,即便同样是ZigBee或是蓝牙,不同品牌之间的产品目前也无法互联互通,而为了打破这种各品牌无法互通的局面,全球很多知名品牌一起搞了个Matter标准,这是一个通信协议层面的标准,该标准的目的就是未来不管你用的什么协议,大家都能畅通无阻地进行通信,这样消费者可以购买任意品牌的产品。可以说到这个时候,普通消费者就可以不需要了解这些晦涩难懂的通信协议了。

目前国内主流的品牌也都纷纷官宣了支持Matter,但由于该标准刚推出,具体的产品落地形式还不清楚。所以就现阶段来说,如果你要自己动手购买安装智能家居,智家网建议大家尽量选同一个品牌的产品,支持Matter最好,不支持也无妨,或者想省事的同学直接找当地的智能家居服务商就行。

 

THE END
责任编辑:赵龙
免责声明:本站所使用的字体和图片文字等素材部分来源于互联网共享平台。如使用任何字体和图片文字有冒犯其版权所有方的,皆为无意。如您是字体厂商、图片文字厂商等版权方,且不允许本站使用您的字体和图片文字等素材,请联系我们,本站核实后将立即删除!任何版权方从未通知联系本站管理者停止使用,并索要赔偿或上诉法院的,均视为新型网络碰瓷及敲诈勒索,将不予任何的法律和经济赔偿!敬请谅解!
相关阅读