智能家居联网之争：WiFi、Zigbee、Zwave及蓝牙

当前市场上智能家居的无线解决方案较多，这一方面可为用户提供更多选择，但同时也给用户带来了困惑，不知选择哪种无线技术构建的智能家居系统。智能家居无线解决方案虽多，但主流的智能家居无线技术可总结为：蓝牙、WiFi、ZigBee、Z-Wave等。下面，就来简单介绍下这几种技术各有什么特点。

蓝牙

蓝牙是一种基于2.4GHzISM频段的短距离通信技术，属于扩展频谱，跳频全双工信号，一般情况下的工作范围是10m半径之内。蓝牙功耗低，组网简单，如今已经被广泛应用到各种电子设备中。

最新版本的蓝牙5.0的传输速度上限为2Mbps，理论上的有效传输距离可达300m，蓝牙5.0还支持室内定位导航功能，可以作为室内导航信标或类似定位设备使用。

优点：蓝牙成本低，组网方便，可以传输大数据，功耗较低，安全性较高。

缺点：蓝牙的网络节点少，传输速度较慢，适合用于点到点的数据连接，不适用于复杂的网络控制。

应用：蓝牙被广泛应用在智能门锁、智能手机、智能手环、无线音响、智能空调等智能家电设备中。

WiFi

Wi-Fi是一种标准的无线局域网（WLAN）技术，通常使用2.4GUHF（特高频）或5GSHF（超高频）ISM射频频段。

WiFi如今已发展到第六代，WiFi6与之前技术相比，亮点主要表现在功能、速率、覆盖性等方面。它的整体功能、效率是原先的4倍以上。并且，Wi-Fi6主要通过使用正交频分多址（OFDMA）调制来缓解网络拥塞，这样允许多达30个客户端同时共享一个信道，从而通过增加总容量同时减少等待时间来提高效率。

优点：WiFi适合无线传输大数据，传输速度高，有效距离长，可与已有的各种802.11DSSS设备兼容；通信模块成本低、施工方便、方便连接各种设备、实用性好。另外，WiFi配网简单，用户熟悉度高，不需要额外的网关，可以和存量路由器直接通信。

缺点：WiFi也同样不适用于网络复杂的情况，就目前家用路由器而言，如果有数十个以上的电子设备需要连接路由器中，很容易造成网络拥堵。WiFi的功耗较大，其安全性不高。而且网络不太稳定，容易造成网络瘫痪。且易受周围无线设备环境特别是同频的干扰和屏蔽。

应用：电子门铃、摄像机等需要传输大数据的智能设备。

ZigBee

ZigBee是由HomeRF联盟开发的一种无线专有协议，是目前智能家居产品常用的协议之一。

与蓝牙类似，是一种低功耗、低成本、低数据速率、短距离自组织无线网络。

ZigBee使用IEEE802.15WPAN规范，支持网状网络拓扑，提供250kbps、40kbps和20kbps的数据速率，有效距离一般为10-100m。Zigbee网状网络可以包含多达65000个设备。

优点：ZigBee的成本也比蓝牙还要低，并且网络容量大，每个ZigBee网络最多可支持255个设备。工作频段灵活，使用的频段分别为2.4GHz、868MHz(欧洲)及915MHz(美国)，均为免执照频段。

缺点：数据传输速率低；穿墙能力和衍射能力较弱。

应用：ZigBee主要被应用于使用电池的设备上，专注于低传输应用，比如家电控制开关、人体传感器、温湿度传感器、智能网关等。

Z-Wave

Z-Wave是一种基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术。

Z-Wave的工作频段为908.42MHz(美国)~868.42MHz(欧洲)，采用FSK(BFSK/GFSK)调制方式，数据传输速率为9.6kbps，室内的覆盖范围一般是30m，室外可超过100m，适合于窄带应用场合。

由于Z-Wave使用的900MHz不会与WiFi及蓝牙冲突，所以Z-Wave被普遍认为是更稳定的选择。

Z-Wave采用小数据格式传输，40kb/s的传输速率足以应对一些日常使用。与同类的其他无线技术相比，拥有相对较低的传输频率、相对较远的传输距离和一定的价格优势。

优点：低功耗，其单芯片解决方案可以为电池驱动设备(如温度调节器和传感器)提供先进的省电模式。设备模块结构简单、成本低、接受灵敏度高;协议简单、开发快；在一个家庭中能够实现233个节点及节点间的通讯路由，满足家庭控制要求。

缺点：传输速率较低，Z-Wave不适合于带宽密集型应用，例如音频/视频传输；并且，Z-Wave未采用任何加密的设计，安全性较差;采用单信道传输数据，自我修复能力和抗干扰能力略低于ZigBee协议。

另外，Z-Wave模块成本高于ZigBee，且频段和标准限制严格，所以在国内，主流品牌的智能家居产品中几乎没有使用Z-Wave的。

应用：Z-Wave技术用于照明控制以及状态读取应用，例如抄表、照明及家电控制、HVAC、接入控制、防盗及火灾检测等。

上述可见，几种智能家居无线技术各有优劣。目前，市面上也推出了各种智能家居产品，有支持WiFi、支持蓝牙、支持ZigBee及支持其他无线技术的智能家居产品。为了便于用户购买和了解，以下是我们通过《我爱方案网》平台列举的几个典型的智能家居无线产品或方案，详细示例如下：

1.基于蓝牙BLE5.0智能指纹、密码门把锁PCBA方案

一款主控基于BLE5.0蓝牙主控IC研发的智能蓝牙把手锁PCBA方案，支持用户的添加和删除功能，采用基于区号的管理；支持指纹、密码、蓝牙，临时密码、机械钥匙开锁 ，可查询开门历史以及门锁状态；支持遥控开门，高效便捷。具备开机自检，智能识别功能模块，快捷选配功能，可选择指纹+密码或刷卡+密码等多种开门模式，并具有防旁人窥视密码功能，使门锁安全更具保障；该方案所有元器件均采用国际知名品牌产品，质量稳定可靠；门锁模块均经过防水、防潮、防霉处理，经过高低温、振动、老化等测试，适应恶劣环境。

2.富奥星BE2022L 近距离检测人体运动感知模组

一款基于富奥星XBR816C雷达芯片而设计的检测人体接近距离的运动感知模组，比如人体接近50cm触发。其中心频率为 10.525GHz，基于多普勒雷达原理，可设定不同运动目标的检测距离。此产品采用脉冲供电模式，平均电流可低至14mA。具备不穿墙、抗干扰、体积小、杂波和高次谐波抑制效果好、高稳定性和一致性等优点。该产品适合嵌入式隐蔽设计，不受温/湿度、油烟、水雾等影响，可广泛应用于智能照明、安防、家居等需要自动感应控制领域。为设备制造商提供模块，即插即用，同时支持方案商开发模块。

3.基于全志H6的人体感应迎宾方案

一款主控基于全志H6系列芯片开发的人体感应视频迎宾方案，感应到人来播放相应的视频。适用于商场线下门店电视视频展示，旅游景点大屏，展览馆视频宣传等。主要功能是支持1080P 2K视频分辨率输出，感应距离最高达到2米，可根据实际情况调整感应距离，支持多种视频音频播放格式，支持PC端远程管理，支持音视频推送，支持设备在线离线检测等。本方案优势在于硬件软件后台一体，免后台服务费，简单易用。人体感应范围可设定，准确度高，已经经过量产验证。

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