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智能照明无线传输2种协议深度对比分析

2016-08-18 00:13
络遇
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  ZigBee技术的出现,彻底解决了智能家居最后一百米的网络传输问题。南京物联董事长朱俊岗表示,ZigBee技术是无线技术的一种,ZigBee在智能家居最后一百米的解决地位并非意味ZigBee将取代WiFi或者蓝牙,每种无线技术都有市场定位。

  朱俊岗认为,ZigBee具有一定的安全性。到今天为止ZigBee技术在全球没有被攻破的先例。有人或者同行乃至竞争对手会讲,ZigBee至今都比较安全是以为内它目前的利用率不高、市场占有率不高,但是我们要知道,ZigBee网络最初是在工业领域里面应用的,工业领域里面数据的价值对很多人来说非常敏感的。同行会想方设法得到这些数据,所以说攻破它的手法会更高明,但也没有出现过这样的案例。其次,ZigBee有自修复能力。因为它是一个网状网,某一个设备坏了或者节点坏了,下面的设备会自动寻找其他的节点,自动组成网络。第三是它的网络规模比较大。会承载家庭未来的应用。第四就是它的低功耗,而且随着芯片制造能力的提升,它的功耗会越来越低。

  智能照明的出现伴随着物联网、LED照明、无线通信等技术的发展,其典型特征是照明设备的单独可控、方便灵活的场景设定,并且可以与其他智能化信息系统进行无缝对接(如智能传感网、安全监控网、智能能源网等),以新颖的呈现模式满足不同的智能化照明需求,因此,智能照明系统需要提供方便易操作的系统升级改造方案,以适应需求的不断变化,而低功耗无线通信控制系统是其中关键的一环。

  智能照明作为智慧工程重要组成部分,也是物联网体系中一个较好的应用呈现形式。以基于低功耗无线传输的智能照明解决方案将是未来发展趋势,目前市场环境日趋成熟,相关标准的建立将是推动智能照明市场发展的助力。

  目前在低功耗无线传输领域所使用的协议有很多,还未形成统一的传输规范。下面以两个当前主流低功耗无线传输协议Zigbee和Jennet-IP的比较为例,对低功耗传输协议的特点和发展方向进行分析。

  1、Zigbee协议

  Zigbee协议具有体积小、成本低、功耗小以及传输速率低等特点,是由摩托罗拉(美国)、三菱(日本)、飞利浦(荷兰)、英维斯(英国)等公司于2002年共同提出并研发的低功耗无线通信协议。

  Zigbee协议的网络层和媒体接入层以IEEE802.15.4协议作为协议标准,IEEE802.15.4协议是由IEEE802无线个域网(WPAN,Wireless Personal Area Network)小组(成立于2000年12月)于2003年12月正式发布的,包括其物理层和MAC层所采用的协议标准。Zigbee联盟于2004年12月在IEEE802.15.4定义的物理层(PHY)和媒体接入层(MAC)的基础上定义了网络层和应用层,从而发布了Zigbee无线通信协议。

  (1)Zigbee无线通信协议的主要应用特征有以下几点:

  ①功耗低:与其他无线网络协议相比,Zigbee协议设备的功耗极低,因此设备寿命延长很多;

  ②可靠性强:Zigbee协议具有避免碰撞的机制,通过采用专用时间间隙方法,避免在发送数据过程中出现冲突;另外,在传输中采用自动路由的模式,提高了传输可靠性;

  ③传输率低:Zigbee协议支持的传输速率范围为10kb/s~250kb/s;

  ④传输时延小:Zigbee协议对时间延迟要求高的应用做了优化,使得通信延时大大缩短,另外,Zigbee协议设备从睡眠状态下激活的时间也降低了很多;

  ⑤支持节点数量多:理论上Zigbee协议网络最多可支持65000个节点的容量;

  ⑥安全性强:Zigbee协议可以针对具体应用的需求,提供相应的安全机制,在CCM模式下采用AES.128算法对数据进行安全保护。

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