智能家居接入技術的分析和比較

賴小龍+黃穎+申海龍+費莉

摘要：本文基于智能家居中的通信技術對接入網中的有線和無線傳輸方式進行分析和比較。此外，對各種傳輸技術的優缺點進行了比較，指出了智能家居接入技術的發展方向，得出智能家居未來接入方式以無線傳輸方式為未來發展的重點。

關鍵詞：智能家居；Lora；NB-IoT

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）07-0133-01

1 智能家居概述

智能家居是以住宅基礎環境，目的是營造一種高效智能化的住宅與家庭日程管理系統，其實施方式是利用現有各種網絡、室內布線、音視頻控制和識別技術、遠程控制等一系列技術將家居生活有關的設施設備集成而來。

隨著通信、電子、計算機等技術飛速發展，數據通信技術也迅速滲透到智能家居。根據傳輸介質的不同可將接入網分為有線和無線兩大類。

2 有線通信方式

2.1 電力載波通信

電力線載波（Power Line Carrier，PLC）通信是指利用家庭電力線，通過載波方式將模擬或數字信號完成高速傳輸的技術。其最大特點是無需架設新網絡，只要有電線就能進行數據傳輸。

2.2 以太網

以太網（Ethernet）由美國施樂公司帕洛阿爾托研究中心的羅伯特？梅特卡夫發明的，并成為最成功的通信協議標準。以太網現有標準以太網、快速以太網、千兆以太網以及萬兆以太網等。

2.3 RS-485總線

RS-485 是串行數據接口標準，具有抗干擾性、雙向通信、多點互連方便等優點，即允許多個發送器連接到同一條總線上，增加沖突保護特性，擴展了總線共模范圍。

3 無線通信方式

3.1 ZigBee技術

ZigBee類似于藍牙，具有成本低、功耗低，且組網方便。采用ZigBee 技術可通過無線方式實現每個家居節點與管控計算機的靈活組網及網絡數據傳輸，提高了其系統的靈活性和可靠性。

3.2 WiFi技術

WiFi（Wireless Fidelity，無線保真）組網方式較為簡單、靈活，具有速率高以及傳輸距離較遠等特點。智能家居充分利用Wi Fi 網絡資源，極大地擴展了信號的覆蓋面積。

3.3 GPRS/GSM通信技術

GPRS（通用分組無線服務）是蜂窩移動通信技術，其傳輸距離遠、穩定性好、傳輸速度快，但費用偏高，一般用于遠距離實時通信。

3.4 無線射頻技術

無線射頻（Radio Frequency Identification，RF）是一種非接觸式自動識別技術，通過射頻信號來識別標簽并獲取信息。

3.5 NB-IOT

基于蜂窩的窄帶物聯網（Narrow Band Internet of Things，NB-IoT）可直接部署于LTE網絡和實現平滑升級；具有低功耗、待機時間長、支持對網絡連接要求高的設備、帶寬消耗低、支持廣域網連接，也被叫作低功耗廣域網（LPWAN）。

3.6 LoRa

LoRa全稱是“long Rang”，是一種基于擴頻技術的低功耗長距離無線通信技術，采用點對點通信方式，應用于電池供電的無線局域網、廣域網設備。采用Sub-GHz的頻段使其能以較低功耗完成遠距離通信，適合于低成本、大規模的物聯網部署。

4 技術比較

如表1～2所示本文列舉了9種不同傳輸技術，在不同場景各有其優勢，常用的方式是將近距離和遠距離傳輸的技術相結合，實現高效、遠程傳輸的目的。

5 結語

隨著互聯網技術和微電子技術的發展，以及采用跨學科的技術，使得各種現代技術進一步融合，形成各種各樣的融合技術、融合網絡；當然也會淘汰不合時宜的技術。

參考文獻

[1]申斌，張桂青，汪明.基于物聯網的智能家居設計與實現[J].自動化與儀表，2013，（2）：6-10.endprint