主流的智能家居的通信技術除了 ZigBee 和 Wi-Fi，還有哪些？

01-05

智能家居主流的通信技術包括：

1、WIFI，WIFI是目前應用最廣泛的無線通信技術，傳輸距離在100-300M，速率可達300Mbps，功耗10-50mA。

2、Zigbee，傳輸距離50-300M，速率250kbps，功耗5mA，最大特點是可自組網，網路節點數最大可達65000個。

3、電力載波，傳輸距離可達500M，速率可達500Mbps，最大優點是可基於電力線傳輸，無需布線。

4、藍牙，傳輸距離2-30M，速率1Mbps，功耗介於zigbee和WIFI之間。

這幾種通信技術各有特點，應根據具體情況考慮適合的技術。那我自己來說，我的智能影音方案是APPLE TV+MY BOOK LIVE（NAS)+無線路由器：一開始APPLE TV通過WIFI和路由器連接，觀看優酷等網路視頻是足夠了。MY BOOK LIVE作為高清視頻、圖片以及文件的私有雲，通過千兆網線和路由器連接，原本設想是APPLE TV通過WIFI、路由器，連接MY BOOK LIVE，觀看高清電影和圖片，但這些需要更高的帶寬，而APPLE TV的最大傳輸速率是65Mb/s，不能滿足要求。可惜我家又沒有布線，唯有通過電力載波。因此，我購買了兩個電力貓以解決帶寬的問題。

Z-Wave

智能家居通信技術分為有線和無線。

無線技術主要有：zigbee，z-wave，RF，藍牙，wifi，EnOcean，lora，NB-IOT等。下面分別介紹以上幾種無線技術：

1、zigbee：是基於IEEE802.15.4標準的低功耗區域網協議。根據國際標準規定，ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。這一名稱（又稱紫蜂協議）來源於蜜蜂的八字舞，由於蜜蜂(bee)是靠飛翔和「嗡嗡」(zig)地抖動翅膀的「舞蹈」來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網路。

其特點是近距離、低複雜度、自組織、低功耗、低數據速率。主要適合用於自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備。簡而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網通訊技術。也可以說ZigBee是一種低速短距離傳輸的無線網路協議。

2、z-wave：Z-Wave是由丹麥公司Zensys所一手主導的無線組網規格，Z-wave聯盟(Z-wave Alliance)雖然沒有ZigBee聯盟強大，但是Z-wave聯盟的成員均是已經在智能家居領域有現行產品的廠商，該聯盟已經具有160多家國際知名公司，範圍基本覆蓋全球各個國家和地區。

3、RF：無線射頻是20世紀90年代興起的一種非接觸式的自動識別技術。射頻技術相對於傳統的磁卡及IC卡技術具有非接觸、閱讀速度快、無磨損等特點。無線射頻技術在閱讀器和射頻卡之間進行非接觸雙向數據傳輸，以達到目標識別和數據交換的目的。與傳統的條形碼、磁卡及IC卡相比，射頻卡具有非接觸、閱讀速度快、無磨損、不受環境影響、壽命長、便於使用的特點和具有防衝突功能，能同時處理多張卡片。基於以上特點，平常用的大多數刷卡門禁用的都是射頻技術，另外無線射頻也被一些廠家應用在智能家居中。

4、藍牙：是一種無線技術標準，可實現固定設備、移動設備和樓宇個人域網之間的短距離數據交換（使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF無線電波）。藍牙技術最初由電信巨頭愛立信公司於1994年創製，當時是作為RS232數據線的替代方案。藍牙可連接多個設備，克服了數據同步的難題。藍牙是現在手機標配的功能。藍牙主要應用在一些小型的智能硬體產品上。

5、wifi：Wi-Fi是一種允許電子設備連接到一個無線區域網（WLAN）的技術，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射頻頻段。連接到無線區域網通常是有密碼保護的；但也可是開放的，這樣就允許任何在WLAN範圍內的設備可以連接上。無線保真是一個無線網路通信技術的品牌，由wifi聯盟所持有。

6、EnOcean：2012年3月，國際電工技術委員會將EnOcean無線通信標準採納為國際標準「ISO/IEC 14543-3-10」[1] ，這也是世界上唯一使用能量採集技術的無線國際標準。

EnOcean技術和同類技術相比，功耗最低，傳輸距離最遠，可以組網並且支持中繼等功能，主要應用在一些無線無源智能家居和智能樓宇產品上。

7、Lora：LoRa 是LPWAN通信技術中的一種，是美國Semtech公司採用和推廣的一種基於擴頻技術的超遠距離無線傳輸方案。這一方案改變了以往關於傳輸距離與功耗的折衷考慮方式，為用戶提供一種簡單的能實現遠距離、長電池壽命、大容量的系統，進而擴展感測網路。目前，LoRa 主要在全球免費頻段運行，包括433、868、915 MHz等。

LoRa技術具有遠距離、低功耗（電池壽命長）、多節點、低成本的特性。

8、NB-IOT：基於蜂窩的窄帶物聯網（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）,NB-IoT構建於蜂窩網路，只消耗大約180KHz的帶寬，可直接部署於GSM網路、UMTS網路或LTE網路，以降低部署成本、實現平滑升級。

NB-IoT是IoT領域一個新興的技術，支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數據連接，也被叫作低功耗廣域網(LPWAN)。NB-IoT支持待機時間長、對網路連接要求較高設備的高效連接。據說NB-IoT設備電池壽命可以提高至至少10年，同時還能提供非常全面的室內蜂窩數據連接覆蓋。

NB-IoT具備四大特點：一是廣覆蓋，將提供改進的室內覆蓋，在同樣的頻段下，NB-IoT比現有的網路增益20dB，相當於提升了100倍覆蓋區域的能力；二是具備支撐海量連接的能力，NB-IoT一個扇區能夠支持10萬個連接，支持低延時敏感度、超低的設備成本、低設備功耗和優化的網路架構；三是更低功耗，NB-IoT終端模塊的待機時間可長達10年；四是更低的模塊成本，企業預期的單個接連模塊不超過5美元。

NB-IOT聚焦於低功耗廣覆蓋（LPWA）物聯網（IOT）市場，是一種可在全球範圍內廣泛應用的新興技術。其具有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗低、架構優等特點。NB-IOT使用License頻段，可採取帶內、保護帶或獨立載波三種部署方式，與現有網路共存。

智能家居有線通信技術主要有：RS485、RS232、Modbus、KNX

1、RS485：RS-485又名TIA-485-A, ANSI/TIA/EIA-485或TIA/EIA-485。

RS485是一個定義平衡數字多點系統中的驅動器和接收器的電氣特性的標準，該標準由電信行業協會和電子工業聯盟定義。使用該標準的數字通信網路能在遠距離條件下以及電子雜訊大的環境下有效傳輸信號。RS-485使得廉價本地網路以及多支路通信鏈路的配置成為可能。

RS485有兩線制和四線制兩種接線，四線制只能實現點對點的通信方式，現很少採用，現在多採用的是兩線制接線方式，這種接線方式為匯流排式拓撲結構，在同一匯流排上最多可以掛接32個節點。

很多主流的有線智能家居廠家採用的都是RS485協議。

2、RS232：個人計算機上的通訊介面之一，由電子工業協會所制定的非同步傳輸標準介面。通常 RS-232 介面以9個引腳 (DB-9) 或是25個引腳 (DB-25) 的型態出現，一般個人計算機上會有兩組 RS-232 介面，分別稱為 COM1 和 COM2。很多老式電腦的介面用的就是這種通訊協議。少數的智能家居產品會採用這種協議。

3、Modbus：Modbus是由Modicon（現為施耐德電氣公司的一個品牌）在1979年發明的，是全球第一個真正用於工業現場的匯流排協議。

ModBus網路是一個工業通信系統，由帶智能終端的可編程序控制器和計算機通過公用線路或局部專用線路連接而成。其系統結構既包括硬體、亦包括軟體。它可應用於各種數據採集和過程監控。

ModBus網路只有一個主機，所有通信都由他發出。網路可支持247個之多的遠程從屬控制器，但實際所支持的從機數要由所用通信設備決定。採用這個系統，各PC可以和中心主機交換信息而不影響各PC執行本身的控制任務。

4、KNX：1999年5月，歐洲三大匯流排協議EIB、BatiBus和EHSA合併成立了Konnex協會，提出了KNX協議。該協議以EIB為基礎，兼顧了BatiBus和EHSA的物理層規範，並吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等優點，提供了家庭、樓宇自動化的完整解決方案。

KNX 匯流排是獨立於製造商和應用領域的系統。通過所有的匯流排設備連接到 KNX 介質上 ( 這些介質包括雙絞線、射頻、電力線或 IP/Ethernet), 它們可以進行信息交換。匯流排設備可以是感測器也可以是執行器，用於控制樓宇管理裝置如：照明 , 、遮光 / 百葉窗、保安系統、能源管理、供暖、通風、空調系統、信號和監控系統、服務界面及樓宇控制系統、遠程控制、計量、視頻 / 音頻控制、大型家電等。所有這些功能通過一個統一的系統就可以進行控制、監視和發送信號，不需要額外的控制中心。

RS485、Modbus、KNX目前在有線智能家居領域應用較為廣泛。

上述所介紹的有線、無線智能家居技術僅是簡要概括，需要詳細了解請自行百度。

@周培良已經提到了不少，我再補充一個吧。

UWB(Ultra Wideband)，是一種無載波通信技術，利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈衝傳輸數據。通過在較寬的頻譜上傳送極低功率的信號，UWB能在10米左右的範圍內實現數百Mbit/s至數Gbit/s的數據傳輸速率。

具體看這個吧UWB_百度百科

WiFi、ZigBee、BLE用哪個？小米內部是這樣選的

2015-07-15 18:00 原創孫鵬

10條評論

【編者按】知乎@葛佳祥說：「應用層協議是個大問題。而且對於智能設備，wifi或藍牙都不是特別好的選擇。所以目前智能家居的發展還很難開始！」那麼，真的是這樣么？智能硬體的無線協議該如何選擇？作者孫鵬，小米生態鏈總監，本文是他在做智能硬體時候的一點經驗建議，如果你也關心，不妨可作為參考。

現在越來越多的設備開始使用無線協議來通訊，無線相對於有線有很多優點，缺點也解決的差不多了，就不展開了。很多人做智能硬體的時候會考慮用什麼協議，是用WiFi呢，還是ZigBee呢，還是BLE呢？甚至還有人考慮用私有協議或者433/868MHz的射頻協議。這裡面有成本的考慮，有功耗的考慮，有穿牆效果的考慮，還有和其他硬體的互通等各種考慮。

（編者注——

ZigBee：基於IEEE802.15.4標準的低功耗區域網協議。按照維基百科的說法，其命名參照蜜蜂的群體通信網路：蜜蜂(bee)靠飛翔和「嗡嗡」(zig)地抖動翅膀的「舞蹈」來與同伴傳遞花粉所在方位信息。簡單來說，ZigBee技術是一種短距離、低功耗的、便宜的無線組網通訊技術。

BLE：即藍牙低能耗技術，是一種低成本、短距離、可互操作的魯棒性無線技術，利用許多智能手段最大限度地降低功耗。被稱為超低功耗無線技術）

經過很多輪的嘗試，我們最終確定了一個選擇協議的原則，必須使用標準協議，優先順序如下：

1) 插電的設備，用WiFi；
2) 需要和手機交互的，用BLE；
3) 感測器用ZigBee。

按照這個原則，小米手環使用BLE，綠米的感測器使用ZigBee，攝像頭和凈化器使用WiFi。這裡面也會有重疊，比如插電又要和手機交互的如美的空調使用WiFi + BLE。有幾個立項比較早的產品，沒有按照這個原則來，比如床頭燈現在用BLE，其實應該用WiFi或者WiFi + BLE；燈泡現在用ZigBee，其實應該用WiFi，將來都會改正。

為什麼插電的都用WiFi？

因為這樣對於用戶最方便，對於廠商來說可直達雲端。目前的用戶，家裡還沒有太多智能設備，我們的產品可能是用戶的第一個智能設備。WiFi相對於藍牙最大的缺點是設置起來麻煩，但一旦設置成功，就會感覺好用多了。藍牙的優勢是和手機的互通很方便，但是WiFi更方便，只要手機能上網的地方就可以互通，就算是走本地網路協議，路由器的覆蓋範圍也更大，不在同一個房間裡面也可以聯通。WiFi可以做到隨時隨地的連接人和設備、雲和設備或者是設備和設備，甚至不同平台之間的對接都很方便，所以也最普適。

WiFi也有缺點，如下：

一是功耗高。

不插電的設備使用WiFi很難堅持很長時間，需要頻繁充電或者換電池，給用戶帶來困擾。而BLE和ZigBee可以做到幾個月、一年、甚至幾年都不用換電池。所以現在可穿戴設備都用BLE協議。感測器使用ZigBee協議是因為目前只有ZigBee聯盟有感測器的標準協議，藍牙聯盟還沒有，等過兩年藍牙聯盟也有了感測器的標準協議之後，也就很難說了。不過標準協議這個東西，很多人都不遵守，有了標準協議也是然並卵。總之低功耗這一邊目前還比較混亂，不同廠家的設備互通很難。

二是成本高。

我們一直在推動WiFi晶元降價，很快成本就能做到10塊錢人民幣以下，到時候成本的問題也不明顯了。如果只是因為成本的問題放棄WiFi，其實是得不償失的。

三是WiFi設備多了之後，路由器負載會很大，星型架構的效率不高。

如果智能家居發展順利，若干年之後家裡可能有幾十個燈，幾百個感測器，這時候現在的WiFi協議就撐不住了。很多人建議在有很多個同類設備的時候使用ZigBee或者BLE Mesh取代WiFi。這個趨勢目前還不明顯，而且WiFi也會有自己的Mesh協議，但是不一定會被取代。

四是沒有標準的應用層協議，容易造成大廠商的壟斷，不同廠商的設備能否互通就看廠商之間的博弈。

扯了這麼多，都是目前的想法，堅持WiFi不是因為我們也做路由器，而是相信WiFi更適合現在的市場。也許將來國家會出無線協議的強行標準，每個標準設備都有標準無線介面，就和現在的插座標準一樣，不論什麼牌子的插頭都可以插在任意牌子的插座上。那麼到那一天的時候，選擇什麼協議就不需要想了。

非常值得關注的低功耗廣域網網路，複製一段：

全球最大的晶元廠商英特爾、高通，全球通信設備巨頭華為、諾基亞、愛立信，以及全球運營商巨頭沃達豐、中國移動等均加速低功耗廣域網路（LPWAN）的商用，LPWAN協議標準也取得了實質性進展，2016年將是LPWAN發展的重大里程碑，屆時不僅各行業應用快速增加，基於Wi-Fi、藍牙、Zigbee連接的一部分也將被LPWAN連接所取代。

巨頭入局，標準規範出台，低功耗廣域網路（LPWAN）發展正在加速。根據各大廠商對蜂窩物聯網的計劃，加上SigFox、LoRa等商用加速，2016年將是LPWAN發展的重大里程碑，屆時不僅各行業應用快速增加，基於Wi-Fi、藍牙、Zigbee連接的一部分也將被LPWAN連接所取代，我們拭目以待。

補充一下樓上的作答。

在西歐和北歐家庭KNX的普及度相當高，也是最成熟的標準之一，我家裡就全是KNX的智控。它有自己的一套類似TCP/IP的通訊協議，為智控專門設計的，KNX標準具體資料可參考官方中文網站http://www.knx.org/cn/?no_cache=1

不過目前在國內還只用作酒店、城市路燈和辦公樓宇控制。鳥巢是世界上最大的KNX項目之一。

補充兩個

Enocean ：世界上唯一使用能量採集技術的無線國際標準。無源無線的通訊標準。

Z-wave：主打互聯互通，標準統一，審核較嚴格。

以上的有線或無線的技術都是限於家居樓宇內部的。通過NB-IOT的技術從外往裡攻，有沒有取得局部勝利的機會？

為了後來的人能簡單了解一下超寬頻UWB，把從一本書看到的摘到這兒了：無載波通信技術，傳統的「窄帶」和「寬頻」採用射頻載波來傳送信號，載波的頻率和功率在一定範圍內變化，利用載波的狀態變化來傳輸信息。UWB以基帶傳輸，發送脈衝信號傳送聲音和圖像數據，每秒可發送10億個代表0和1的脈衝信號。優越性，1.瞬間高速脈衝大大降低了耗電量；2.此低能耗狀況可以CMOS技術實現面向Gbps量級高速傳送的RF電路裝備；3.高速脈衝技術可用於極高精度的定位應用，同時還能穿透牆壁等障礙。

KNX／EIB系統，是歐洲匯流排協議，中國的標準也是由KNX協會做的，無論穩定性、兼容性都很不錯。

knx系統，國外大牌ABB、西門子、施耐德都是knx系統，被認為是唯一國際性智能控制系統。但是知乎上提到的很少，可能大家關注點都在無線系統上。

WiFi還有個問題，2.4G的WiFi很容易被干擾，現在大多數人都是住在高層住宅，樓上樓下隔壁鄰居全都用穿牆WiFi，一到網路高峰自己家的WiFi就非常慢，用在智能設備上，可靠性就大打折扣。5.8G的WiFi雖然能抗干擾，但是又容易衰減，穿牆不行，所以我覺得長遠來說肯定不是WiFi作為智能家居的主流通信協議

最主流的是有線（串口，TCP/IP), 無線還是RF, 當然，還有紅外