无线技术创新融合构建物联新版图 - 安防知识网

本文主要介绍无线通信技术在物联网、智能家居方面的应用。

　　近年来随着物联网，车联网，工业互联网，智能家居以及可穿戴设备的热炒，人们越发感觉的到无线连接技术的重要性。根据本身特性的不同，WiFi、蓝牙与 ZigBee 等多个无线技术在市场上找到了适合自己的应用领域，但是从消费者的角度来说，他们希望所有使用无线技术的设备都能够实现无缝连接，为自己的生活带来更多便利。这也促成了无线技术正向着相互融合的趋势不断发展，诸如蓝牙和 WiFi，RFID 与 3G 等技术的搭配，为各类终端设备的连接提供了丰富多样的解决方案。

　　同所有的网络一样，安全问题同样是无线技术融合发展过程中所必须关注的一个重要问题。在融入各自优点的同时，也必然会将相应缺点带进融合网络中，除存在原有各自网络所固有的安全需求外，还将面临一系列新的安全问题，如网关安全和上面提到协议无缝衔接问题。例如在融合多种无线技术的网络中，允许移动终端与临近终端通信并为其他终端转发数据，终端在加入或离开一个子网时无需声明，很难保证所有移动终端都按预定的协议进行操作，这些对数据的保密与安全带来了新的安全问题。

　　其次，无线技术的集成一体化也将面临打开市场的难题。由于用户产品的使用场景不一样，有些用户在某些产品应用场景下，不需要用到一种或者多种无线连接技术时，通常会选择自己所需要的产品。市面上出现的产品，有单 WiFi、单 GPRS，也有 WiFi+ 蓝牙或 WiFi+ 蓝牙 +NFC，还有 MCU 等各种各样的组合方案，针对市场需要，组合的类别也各不相同。为什么不全部组合在一起?问题是，这势必会增加附加成本，而客户也未必愿意承担。

　　智能家居无线融要发展，统一标准是关键

　　伴随着 IT 巨头进军智能家居市场，作为智能家居主干的无线智能家居也悄然兴起，由于无线智能家居的人性化设计，以及融入了绿色环保的特色，智能家居备受行业内人士的青睐，其未来市场将会成几何级递增。作为智能家居的主干，无线智能家居在物联网的推动下应运而生，并逐渐发展壮大。可以预见，无线将会成为未来智能家居的主力。那么智能家居中的无线技术有哪些呢？

　　ZigBee 是智能家居行业最流行的无线技术之一。ZigBee 技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术，相较于传统无线系统有资料传输安全和低功率低传输距离的限制，ZigBee 提出了根本的解决之道，以 AES128-bit 加密技术解决安全性的问题，并以 Ad-Hoc 的 Mesh 网络技术，排除低功耗本身传输距离的限制。ZigBee 无线技术逐渐成熟，费用成本逐渐降低，智能家居控制器与 ZigBee 无线技术正逐渐实现融合，最终无线智能家居控制将引领市场走向更为广泛的应用，包括商业之外甚至是军事领域的运用，智能家居的发展会因无线科技革命而经历蜕变并幻化出美妙的前景。

　　红外线传输是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段，由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低以及技术成熟、稳定性好、私密性强、成本低廉等特点，因此在智能家居控制系统中得到了广泛应用。虽然它存在着一些技术瓶颈及缺陷，如传输距离短、通信角度小，但目前其它无线通信技术还未达到完美的程度，因此在未来很长一段时期内，红外线传输技术依然会在智能家居控制系统中占据一席之地。

　　基于 WiFi 的智能家居产品最为常见，因为 WiFi 本身已得到了比较广泛的普及应用。对用户而言，基于 WiFi 的智能家居组合最为省事，购买设备直接组网即可。在主打感知和控制的智能家居单品出现之前，WiFi 主要用在大数据流的传输(如电视盒子、音箱)，原因是它传输速度快，但缺点是成本和功耗比较高。此外，由于 WiFi 智能家居要求时时在线，在智能家居组网中 WiFi 对普通路由器的负载比较高，一般而言，一台普通家用路由器的负载大概在 8 ～ 10 个设备，之后稳定性会出现变化。通过 WiFi 技术的运用，已成功将智能家居的各种设备和楼宇对讲衔接起来，提供比传统智能家居更舒适、安全、便捷的智能家居生活空间，优化了人们的生活方式，为用户带来了全新的家居生活。

　　此外，还有一种无线技术，即 Zwave，因其所用频段在我国是非民用的，故国内并不常见 Zwave 智能家居，国外用得比较多一点。Zwave 的数据传输速率为 9.6kbps，信号的有效覆盖距离在室内为 30 米(在室外大于 100 米)，适于窄带宽应用场合，且具备一定的安全性和稳定性，不过目前只应用于家庭自动化方面。究其缺点，主要三：一是节点较少，理论值为 256 个，实际值可能只有150 个左右，算是其能容纳设备数量的上限，实际上很多厂商能做到容纳 20 ～ 30 个设备就不错了;二是树状组网结构，一旦树枝上端断掉，下端的所有设备将无法与网关通信;三是没有加密方式，安全性差，易受到攻击。

　　显然，对于智能家居这一新兴的领域，各种无线技术都有所涉及，但是目前还没有形成一个统一的标准。从发展趋势来看，家居设备使用 Bluetooth、ZigBee 等低功耗无线技术互联，并通过 Wi-Fi 网关与外界交互具有较好的前景。

　　车联网，无线和通信融合齐步走

　　目前车载信息通信系统(Telematics)可提供的最基本功能包括车载导航、实时交通信息、POI 加载、在线音乐等服务，随着内在价值提升与外在需求的双重助推，车载信息通信系统市场有了新的诉求。

　　车载信息通信系统实现了多功能的融合，对软硬件平台也提出了新的要求。博世汽车多媒体事业部中国区总裁张国明提到，其硬件平台核心的发展趋势是集成化、多核化 ; 软件的趋势在于实时性、可靠和安全、良好的可配置和可伸缩性和强大的通信能力。

　　富士通半导体产品经理丁洁早表示，从 2012 年起，车载信息通信系统的市场发展将会要求和智能手机实现更多的互联应用，图形 HMI 设计将会变得越来越重要，主机单元将会变成 Deck- Less以降低成本。这些功能需求对主芯片的要求是：最好是通用的 CPU内核，比如 ARM Cortex A9，更加强大的 2D 和 3D 图形显示控制功能，还有丰富的通信网络接口。