隨著科技技術的不斷發(fā)展,智能家居的概念不斷的深入人心,人們利用智慧不斷開創(chuàng)新的生活。比爾蓋茨是第一個智能家居的使用者,也許很多人都會認為智能家居是高端的設備,只有想比爾蓋茨那樣的有錢人才能夠使用,其實不然,隨著現在WIFI的普及和5G技術的發(fā)展,智能家居也慢慢的走進了大眾的視野,只需要一個智能插座或者是音箱,就可以實現智能生活。
智能無線開關是智能家居的重要產品,應用于智能開關的無線控制技術常用的主要有wifi和zigbee這兩種,接下來我們就來詳細看看它們之間的區(qū)別。
1.概念梳理
智能插座可以根據其無線協議的種類分為兩種類型:WIFI版和ZigBee版,因為WIFI版使用的是WIFI無線協議,而ZigBee版使用的是ZigBee無線協議。那么WIFI和ZigBee通信協議到底是什么呢?在區(qū)分它們之前,我們先來了解一下WIFI和ZigBee相關的基礎定義和概念。
(1)wifi
WIFI智能開關是基于wifi無線協議進行通信的,從而達到遠程開關等智能控制。
WIFI無線協議:全稱Wireless Fidelity,又稱802.11b標準,也叫做WIFI或是WLAN功能。
WIFI智能開關是應用最廣泛的無線通信技術,也是目前傳輸速度最快的的無線技術;不過也存在成本高,安全性差,穩(wěn)定性弱、功耗較大的缺點。
WIFI所連接的設備有限,若把所有產品都連上的WIFI,如手機、筆記本電腦、其他開關插座等這些,其信號穩(wěn)定性將變得很差,不便于聯網控制。打個比方,這就好比在公共區(qū)域,我們都連上了該區(qū)域免費WIFI結果發(fā)現一點信號都沒有、沒辦法上網。
(2)ZigBee
ZigBee智能開關是基于ZigBee無線協議進行通信的,從而達到遠程開關等智能控制。
ZigBee無線協議:也稱為紫峰協議,是一種低速短距離傳輸的無線網上協議,底層是采用IEEE802.15.4標準規(guī)范的媒體訪問層與物理層。
2.區(qū)別對比
(1)功能應用
WiFi和ZigBee智能開關,功能應用上相同,都可以通過手機端遠程控制和智能音箱語音控制。
(2)是否依賴網絡
Wi-Fi無線協議:支持通過APP控制家電,問題就是,如果家里斷網,則控制功能失效;ZigBee無線協議:同樣支持通過APP控制家電,家中斷網后仍可正常使用。
(3)應用特點
WiFi開關在家里WiFi斷網狀態(tài)下無法使用,但是ZigBee開關在斷網情況下,可以正常使用。
ZigBee開關可以通過添加ZigBee網關,加入更多的ZigBee開關或設備,擴大連接網絡,可通過ZigBee網關進行分流,來保持控制信號的穩(wěn)定。
但WiFi開關則不行,因為WiFi路由器或手機熱點接入設備有限,一旦接入設備過多,信號就會很弱容易掉線,影響到手機或電腦正常上網和對WiFi開關或WiFi設備的正常使用。
(4)功耗問題
除了是否聯網會影響使用之外,二者還存在很大的差別。Wi-Fi的功耗高,不插電的設備,例如門窗、人體傳感器等都是有內置的電池進行供電,功耗高的話需要頻繁充電或更換電池,會給用戶帶來麻煩和不好的體驗,相比之下,ZigBee的功耗較低,在低耗電待機模式下,僅2節(jié)5號干電池可支持1個節(jié)點工作6~24個月,甚至更長,而Wi-Fi僅可工作數小時,這是ZigBee的突出優(yōu)勢,十分符合低功耗的要求。
(5)傳輸速率
ZigBee的傳輸速率比較低,發(fā)射功率僅為1mW,分別提供250 kbps(2.4GHz)、40kbps(915 MHz)和20kbps(868 MHz)的原始數據吞吐率,而且它采用了休眠模式,正因如此,ZigBee設備才非常省電。
相比之下,Wi-Fi的傳輸速率就高得多,是目前傳輸速度最快的技術,最高可達11Mbit/s。
(6)傳播距離
Wi-Fi與ZigBee一樣,同屬于在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術。ZigBee技術的主要采用ISM頻段的2.4GHz,衍射能力弱,穿墻能力弱,容易受到障礙物的影響,傳播距離較近,一般有效傳播距離為10-75m,主要適用于小型辦公區(qū)域和家庭使用。同樣走的2.4GHz頻段,Wi-Fi采用無線電波傳輸,實現基站與終端的點對點無線通訊,鏈路層采用以太網協議為核心,以實現信息傳輸的尋址和校驗,傳輸范圍較廣,覆蓋范圍高達100m,甚至可以覆蓋整棟大樓。
(7)網絡容量
隨著智能家居的發(fā)展,家里的智能電器會越來越多,設備多了之后路由器的負載會很大,使用Wi-Fi協議需要占用Wi-Fi帶寬資源,而Wi-Fi可連接設備有限,普通家用路由器可帶16個左右。ZigBee協議不需要占用Wi-Fi資源,并有著大規(guī)模的組網能力,ZigBee可采用星狀、片狀和網狀網絡結構,由一個主節(jié)點管理若干子節(jié)點,最多一個主節(jié)點可管理254個子節(jié)點;同時主節(jié)點還可由上一層網絡節(jié)點管理,最多可組成65000 個節(jié)點的大網,每個網絡支持65000個節(jié)點,可帶設備達100個以上,隨著智能家居的不斷發(fā)展,開關、照明、家電的數量肯定會遠遠多于16個,WiFi有著相當大的局限性。
(8)成本問題
對于一個產品,成本問題不可忽視。ZigBee通過大幅簡化協議,協議降低了對通信控制器的要求,而且ZigBee免協議專利費,每塊芯片的價格大約為2美元。Wi-Fi芯片對硬件的要求比較高,常見的Wi-Fi都是射頻前端加上基帶,所有協議棧都需要在主機MCU/CPU完成的,并且絕大多數MCU/CPU都是需要跑linux,所以都是2顆芯片的方案,而單芯片的Wi-Fi解決方案成本高的嚇人,在7~10美金左右。
但由于wifi目前普及廣泛,在當前很多家庭里,WIFI網絡都已經很普及,因此把WIFI智能開關買回去,直接聯網就能使用,不用再另行配置其他網關。因此,綜合相比起來ZigBee開關比WiFi開關要貴些,因為ZigBee網關還需要額外的費用,但ZigBee在智能家居物聯網應用較多較為廣泛。若家里接入的智能設備不是很多,或網絡帶寬充足,則可以考慮用WiFi開關。
總結
WIFI協議與ZigBee協議都有著其各自的優(yōu)缺點,強行的將二者分個高下并沒有太大的意義,只有結合自己產品的需求,才能選擇最適合的技術。WIFI智能開:傳輸速度快,效率高;不過wifi智能開關存在成本高、安全性差、穩(wěn)定性弱、功耗大、沒有網絡就會癱瘓等缺點,且連接的設備個數有限。ZigBee智能開關:傳輸速率低、容量大、穩(wěn)定性強,但ZigBee開關都要單獨配置網關才能工作,成本較高。
每個用戶的情況可能不一樣,選擇WIFI型智能開關,除了WIFI協議本身的優(yōu)勢外,一定還參考到WIFI網絡已經基本普及的優(yōu)勢,直接買回去聯網即可使用,對用戶較為友好,使用沒有門檻;而選擇ZigBee智能開關的用戶,主要是考慮到了基于ZigBee所連接的設備容量大,穩(wěn)定性好,廣泛應用于物聯網設備控制,同時將物聯網和我們用的WIFI網隔離開,彼此都不受干擾。