智慧照明通信技術的現狀和未來發展趨勢
摘要: 互聯互通是智慧照明、智慧家庭和智慧城市追求的目標, 不僅要實現人與設備之間的互聯,也要實現照明設備與照明設備之間,照明設備與其他設備之間的互聯,而通信技術,正是未來萬物互聯的橋梁。
? Z-wave的樹形拓撲形式
樹形拓撲形式的的每一個節點都只能和他的父節點和子節點之間通信。如果需要從一個節點向另一個節點發送數據,那么信息將沿著樹的路徑向上傳遞到最近的祖先節點然后再向下傳遞到目標節點。這種拓撲方式的缺點就是信息只有唯一的路由通道。
? BLE Mesh和ZigBee的網狀拓撲
網狀網絡拓撲的路由節點之間可以直接通信,這種路由機制使得信息的通信變得更有效率,而且一旦一個路由路徑出現了問題,信息可以自動的沿著其他的路由路徑進行傳輸,具有更加靈活的信息路由規則。
主流無線連接技術的特征
? Wifi
Wi-Fi是依照IEEE 802.11.x標準制定的無線通信技術,一種可以將個人電腦、移動設備等終端以無線方式互相連接的技術,是一個高頻無線電信號。
Wi-Fi是大眾最熟悉的無線通信技術,已相當成熟。它具有傳輸速度高,距離遠,無需網關、開發難度小,進入門檻低,產品成本較低的優點,但是Wi-Fi信號穿透性差,終端可連接的設備也只有32個,而且比其他的無線通信技術更耗電,安全性也非常差。
雖然WiFi有它的優勢,但局限性也很大,所以并不是最適合智慧照明的無線通信技術,更適合智慧手機、平板、PC、 智慧電視、家庭影音等互聯網內容的分享與發布 。
? Bluetooth4.2
藍牙也是大眾頗為熟悉的一種無線技術標準,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)。
藍牙具有高抗干擾能力、高安全性、易配對等特色,但早期的藍牙版本存在傳輸距離短、節點數目少、功耗高等問題。
藍牙4.0版已具有低功耗(Low Energy;LE)的特性,并分成Bluetooth Smart Ready、Bluetooth Smart與標準藍牙等三種規格。4.0版的傳輸速度還分成正常規格的3Mbps及高速規格的24Mbps,傳輸距離延長到60米,并改善因高速傳輸而導致的高功耗問題。
此外Bluetooth Smart所開發的網狀(Mesh)技術,一舉讓藍牙的節點(設備)數目提升到65,000個。
2014年底, 藍牙技術聯盟(SIG)正式宣布,開始向中國推行藍牙4.2標準。4.2版本在針對連接速度、安全、聯網三個方面做出了更重要改進。
1.實現物聯網:支持靈活的互聯網連接選項IPv6/6LoWPAN或Bluetooth Smart網關
2.讓Bluetooth Smart更智慧:業界領先的隱私權限、節能效益和和堪稱業界標準的安全性能
3.讓 Bluetooth Smart 更快速:吞吐量速度提升2.5倍,封包容量提升10倍。
其中,藍牙預計2015年下半年,采用藍牙4.2標準的終端產品將陸續推出。
Mesh網絡 和IP化的新特征打開了藍牙的應用前景。藍牙的應用也將從單品的智慧控制走向整體智慧家居照明、商業照明的控制,最終會將智慧照明接入物聯網。
? ZigBee
ZigBee是目前風頭最勁、最受關注的無線通信技術,具有高保密性、強穩定性、低功耗、自組網、低成本的優勢,適用于商業、工業、家居、道路照明等眾多領域。
ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗個域網協議。它的功耗為WiFi的10萬份之一,ZigBee Pro的Green Power節能效果更加強大,功耗僅為ZigBee的百分之一,因此ZigBee在照明和能源管理方面具有較大的優勢。
ZigBee也擁有很強的擴展性, 擁有網狀網絡,終端節點多達65600個,適合需要布局大量傳感器的應用領域。
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