无线有线总线，我前面看的文章给大家分享一下。
第一部分，通信控制策略选择
当前智能家居作为物联网一个比较火的分支已经开始慢慢地走入普通老百姓的家庭， 作为一个才接触或者接触不深的普通用户如何在各种狂轰乱炸的智能家居广告中，各种大公司渲染的智能家居生活场景中选择自己合适的智能家居解决方案是一个非常头疼的问题。
当前常用通信技术方案
从实现控制通信技术方案来讲可以归类为有线方案（通过有线介质传递控制信号） 、无线方案（通过无线电波传递无线信号）两大类。
常用有线控制方案又分（RS485总线，CAN总线，KNX总线，IO直控（通过线路的干节点通断传递信号））
常用无线控制方案又分（中短距离zgb，zwave，315/433/24G非组网双向，315/433ASK，WIFI，远距离Lora ，NBIOT（有通信收费））
两分类方案可靠性分析
有线 >无线
由于有线信号传递是通过物理介质，电压的震动变化传递信息，在线路布线规范的情况下受外界的干扰极小，在可靠性的大方向上无线则受制于传输距离，传输范围内的电磁环境，通信组网延时等因素影响存在不能将控制信息传递到被控设备的情况。最直观的例子就是大家用座机打电话给座机电话声音是非常清晰地，但是用手机打电话给手机，或者座机打给手机则有时候会出现通信断断续续的情况。所以有线的可靠性要高于无线。
有线控制方案中： IO直控>总线
IO直控由于是通过通断信号直接输入给控制系统或者嵌入式单片机，中间不经过任何的数据调制，转换，通就是通，断就是断，单片机能非常清晰和清楚的获得通断信号，从而做出执行反应，几乎是没有延时实时发生。
各类总线通信则是通过专用的通讯协议芯片将需要传递的信息调制转换为标准的总线电平信号通过一定频率的电平信号震动来传递信息，中间多了信息程序处理转换和电平转换两个环节。两种方式各有优劣势，现有有线控制方案中一般两种被组合使用。IO直控稳定可靠，但是传输的指令数据有线，两线只能传递0/1，通俗可以理解发电报，总线稳定可靠略低，但是总线两线则可以传输各种控制指令，可以把它理解为可以传输任意信息的电话线。
无线控制方案中： NBIOT>Lora > wifi > zgb/ zwave > 315/433/24G非组网双向 > 315/433ASK
NBIOT由于是基于运营商的手机网络，理论上有信号的地方就能连接控制，但是由于模块价格偏贵和需要支付运营商通信费用，现在还不能大规模应用与家庭，但是在共享单车，智能电表，智能充电桩。。。等比较分散的商业项目应用非常广泛。
Lora也是最近非常热的一个无线通讯技术，集合了双向通信，无线抗干扰能力强，自动调频避开拥堵，通信距离远，上电即可通信等优点，后续再智能家庭中的应用肯定会越来越多，现阶段发展也是受制于模块费用偏贵，体积偏大，组网加密通信体系还不够完善等因素还没有大规模应用。
Wifi由于各大芯片厂商的加入现在价格非常便宜可以堪称廉价，由以前几十元到现在的几元只用了不到2年的时间，被广泛的应用到各种智能单品。但是由于路由组网，网络延时等原因，在大房子大规模应用还是有其局限性，例如停电来电后，需要等待其连接网络才能受控，一个情景执行可能有不一致等情况。
zgb/ zwave 作为老牌的短距离自组网无线通讯协议在几年前的无线通讯方案中可谓风光无限，现在由于wifi的冲击已经慢慢的被边缘化，从当时设计这套通信规则的人来讲，自组网是非常好的一个方式，也非常有远见，但是短距离制约了其发展，对网络布点非常考验经验，你至少要做到在其通信范围内有一个备用节点可以备用，否则一旦关键节点故障，通过这个关键节点的控制设备都会脱网不能控制。同时由于组网需要时间，也不能通电立即运行。适合于面积较小的房子控制，房子一旦大了延时就会非常明显。
315/433/24G非组网双向，这个相当于就是各大厂家自由发挥的比较多没有统一的标准和协议，要点对点，还是多对点，还是点对多，还是多对多全靠厂家后台设置匹配，由于没有标准的组网规则协议，这个的稳定可靠全靠厂家的基本功。通信距离短也不适合大房子应用。
315/433ASK，该方案现在主要传输2262和1527编码无线信号，在世界范围内都是用得比较广的短距离无线通信协议，没有组网的感念，信号直达，简单，控制方便，模块成熟，成本可控，被大规模应用，淘宝上有成千上万种模块可以选择自由组合，扩展非常灵活，劣势就是没有反馈。
通信技术方案选择总结
如果你房子比较大选择有线控制是不二的选择。
如果房子偏小对控制实时性可靠性要求不高，可以选择无线方案。
个人觉得作为家庭控制而言，毕竟这些都是高频使用的设备，有线方案前期布线是多了一个环节但是后期会很省心推荐使用有线为主无线为辅的方案，布线有遗漏的地方用无线去弥补。
第二部分，联网控制策略选择
智能家居作为物联网的重要组成部分，联网控制已经作为一个基础的标配控制方式。现在大家应该被各种云控制的广告包围着吧，各种大数据，智能AI的营销是不是也有耳闻呢？是不是会觉得这些概念都很高端，很前卫。
那什么是云控制，什么是大数据？
简单通俗一点讲就是，你家里老婆什么时候回家，小孩什么时候回家，燃气阀是否开启，传感器探测到你上了几次卫生间，现在家里是否有人。。。这些信息通过家里的智能设备先传递到商家的服务器，然后你的手机通过账号密码连接到商家服务器，商家的服务器将相关的数据推送给你，让你知道家里的状态，你通过手机控制 *** 作家里的设备几点开，几点关，通过商家的服务器控制到你家里的智能设备，这就是云控。 手机<->商家服务器 <-> 家里智能设备。
你吃喝拉撒的这些控制数据累计多了就是大数据。
统计了几个月你每天都是7点上厕所，AI有可能认为你每天都是7点钟上厕所，然后突然又一天7点自动给你把厕所灯打开了，然而你今天想睡懒觉。。。。 这就是AI。
站在开放物联网云平台商角度：
现在有非常多的免费物流网云平台，小米的生态，京东的生态，阿里的生态。。。。大家的思路都是想让智能家居或者家电厂家把所有的设备挂上去，在云端实现对所有设备的管理和控制，现在很多基础服务都是免费的，就像当初的淘宝免费一样，后续这个就说不清楚了。这个是云商的非常精明的盈利模式，自己不用花很多精力去开发各种各样的硬件设备，只需软件平台就能整合各种硬件资源创造财富，同时通过大数据分析各种设备上传的各种数据和用户使用习惯来提炼更大的商业价值。
站在智能家居或者家电设备厂家的角度来看：
自己没有精力或者技术搭建云平台，有个免费的刚好省事，也能广告宣传自己云了一把，感觉云了就高级了。同时能收集用户数据，一举多得！
不知道大家注意了没有，这里面这个环节少了一个用户的角度，上面两种利益群体都是将用户或者说用户所购买的设备、在细一点是用户所购买设备所产生的各种数据作为一种资源，为大数据分析或者更大的布局提供服务。牺牲了用户的小我成就了平台商的大我。
站在用户的角度出发：
1，我是否愿意将我家里的各种设备交给平台商管理？选择平台之后你没得选择，赶紧打开你的手机控制app看看厂家给你预制的隐私协议吧，你可以选择不用，用了我就要收集你的数据。
2，家里所有的设备在云端给人的感觉是否安全？ 当家里只是一两个插座的时候可能觉得还无所谓，但是是你家里所有的家用电器，各种探测器，电量数据，视频数据都在云端的时候呢，即使是非常安全的，但是是没有安全感的。
3，平台商服务宕机，设备被黑怎么办？当所有设备有规律的连接到平台之后，在平台的后台是能对这些规律的数据进行分析的，对黑客或者有坏心眼的人也更有诱惑力，想想让几百万个家庭同时电视关闭，水阀全部关闭，带来的轰动效应和影响力绝对可以上头条！
4，我的数据我只想我自己知道行么？现在各种渠道、软件都充斥着用户数据收集的手段，选择云端相当于把自己家庭运行状况数据全部上传。不管是平台商和其他商家都会保证不泄露用户数据，都会说客户第一，但是数据肯定会被平台商或者商家用来分析。这个就看自己感觉了。
作为一个普通用户的基本需求：
1，能安全控制自己家里的设备。
2，不想自己的各种控制数据被上传，泄露，保证自己的隐私。
有没有好的方案供大家选择？
作为一个技术爱好者回答是肯定的！动态域名端口转发
端口数据转发工作原理：只是作转发，不做存储。动态域名提供商服务的设备可以说是千奇百怪各种各样，当然转发的数据也就是各种各样了，在动态域名提供商瞬间转发的杂乱无章、毫无规律的数据大海中要去找没有规律的规律可谓是毫无意义，对黑客的兴趣大大降低，一个宕机也不会影响其他用户。
比较基础的方案是：在拥有公网的动态IP的前提下（南电信北网通的宽带）通过设置动态域名和端口转发自己来搭建一条通道不受各种平台的制约，直接和设备建立连接。
不是技术宅不懂设置，难道就没有更好的方案了么？
这里要讲一下国内比较出名的动态域名厂家就是花生壳了，我记得高中的时候就知道他的存在了。现在10多年过去了这个公司依然还在，同时不断改进，同时期的科迈好像就要差一些了。花生棒硬件的出现给这个解决方案带来了福音，抛开了动态域名申请和路由器端复杂的设置，同时内外穿透使用体验和使用各种云一样，数据不被存储，只转发。也就是你可以不需要拥有公网的动态IP，随便一根网线可以上网就可以，云端填用户名密码，这里填入域名和端口。
最近蒲公英路由器的发布也带来了第二种便捷的联网方案，可以将手机和智能设备之间架起一个独立的网络。
从而实现 手机<->家里智能设备的直接连接。
联网控制方案选择总结
1、家里只是简单的开关插座通断电非核心设备，不在乎数据是否被收集，可以选择云服务方案。
2、家里采用的是系统解决方案，涉及到各种功能系统，对隐私和安全比较在意，选择本地网络+转发控制方案
上面只是我从一个普通用户角度出发所阐述的观点，不是推销花生壳的产品。
一直以为只有自己才想到这些，万能的淘宝给了无数的技术达人以空间，让技术宅的方案能和触及到普通消费者。 具体的大家点击推荐链接去细细的品味！
在完成了基础的通信方案略选择和联网控制策略后，下一讲我将给大家讲解认识智能家居和现在的智能家居能给我们带来什么。
原文来之大家可以自己去看看，如有侵权联系我删除~~~ 原文链接
物联网涉及了三层结构，感知层，传输层和应用层（处理层），这三层每层都使用了好多技术，技术也是好早都有的，只不过现在都归类为物联网里了，比如各种传感器，WiFi、GPRS、3G、ZigBee、云计算等等。剩下的就是怎么用了。WiFi技术：
WiFi方案的优势是技术成熟，单独的产品就可以接入公网，成本也是相对较低。
缺点则是WiFi设备一般功耗较大，在物联网领域中，供电是一个问题；
WiFi接入数量相对有限，一个家庭路由器一般只能接入几十个设备；
当然，WiFi方案在物联网初级阶段有较大优势，单独的WiFi模块依托路由器即可入网，优势明显，虽然接入数量不多，但是在物联网、智能家居未大规模普及的情况下，也可以满足大多数需求。
所以基于IoT UART串口WiFi模块WG219/WG229/WG231/LCS6260的WiFi方案更适用于对功耗要求不明显，不会大量部署的物联网产品，例如：智能电饭煲，智能空调、冰箱、洗衣机等传统家电设备接入物联网。
蓝牙技术：
蓝牙方案的主要优势在于蓝牙模块的超低功耗，而且通过app打开蓝牙与手机的交互比较简单。
SKB369/SKB501
目前随着蓝牙50模块SKB501（网页链接）、以及更多蓝牙50产品的上市，蓝牙技术的数据传输速度和覆盖范围等得到了巨大的提升，更加适用于物联网的要求。
所以，蓝牙方案适用于对功耗有要求，和手机可以直接交互的物联网产品，例如：智能门锁，智能秤，智能电动牙刷等，也适用于大规模蓝牙mesh灯控、蓝牙传感器网络的部署。
UWB技术：
超宽带技术是近年来新兴一项全新的、与传统通信技术有极大差异的通信无线新技术。它不需要使用传统通信体制中的载波，而是通过发送和接收具有纳秒或微秒级以下的极窄脉冲来传输数据，从而具有31~106GHz量级的带宽。目前，包括美国，日本，加拿大等在内的国家都在研究这项技术，在无线室内定位领域具有良好的前景。
UWB技术是一种传输速率高，发射功率较低，穿透能力较强并且是基于极窄脉冲的无线技术，无载波。正是这些优点，使它在室内定位领域得到了较为精确的结果。
超宽带室内定位技术常采用TDOA演示测距定位算法，就是通过信号到达的时间差，通过双曲线交叉来定位的超宽带系统包括产生、发射、接收、处理极窄脉冲信号的无线电系统。而超宽带室内定位系统则包括UWB接收器、UWB参考标签和主动UWB标签。定位过程中由UWB接收器接收标签发射的UWB信号，通过过滤电磁波传输过程中夹杂的各种噪声干扰，得到含有效信息的信号，再通过中央处理单元进行测距定位计算分析。
超宽带可用于室内精确定位，例如战场士兵的位置发现、机器人运动跟踪等。超宽带系统与传统的窄带系统相比，具有穿透力强、功耗低、抗干扰效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点。因此，超宽带技术可以应用于室内静止或者移动物体以及人的定位跟踪与导航，且能提供十分精确的定位精度。根据不同公司使用的技术手段或算法不同，精度可保持在01 m~05 m。
Wi-Fi最大的优点是连接快速持久稳定，它是解决IoT设备端连接的首选方案，唯一需要考虑的是智能设备对于Wi-Fi的覆盖范围的依赖导致智能设备的活动范围比较小，缺点是不适合随身携带或户外场景
1、3765C考勤机是一款典型的通过Wi-Fi与云平台连接通讯设备，但是手机与其连接借助的是Bluetooth通讯
蓝牙最大的优点是不依赖于外部网络，便携，低功耗，只要有手机和相应的智能设备，就能够保持稳定的连接，走到哪连到哪，所以大部分运动的智能设备和户外使用的设备都会优先考虑Bluetooth。它的主要不足有:
1不能直接连接云端
2传输速度比较慢，只能用于数据量较小的传输
3组网能力比较弱(距离近(大概10米)、蓝牙的组网一个central只能连接7个外设)
13650签到机采用的蓝牙通讯：校验设备、设置各种参数，签到机的发现采用的Beacon协议（而Beacon协议也是蓝牙协议的扩展）：智能手环与手机之间的通讯是蓝牙通讯
Wi-Fi的不足是智能设备移动范围小，蓝牙的短板是设备不能直接连云端和组网能力弱。而WWAN既可以移动，也可以随时联网，看上去好像完全弥补了Wi-Fi和Bluetooth的不足，实际上它也两个主要的短板
1在使用的过程中可能会产生比较高的费用
2网络状况不稳定，常常遇到无网或弱网的环境
智能设备车载Wi-Fi
前面介绍了主流的三种无线技术占到了所有IoT使用场景的95% ，剩下的是一些特殊场景用到的无线技术选型
ZigBee，也称紫蜂，是一种低速短距离传输的无线网上协议，底层是采用IEEE 802154标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全
例如在全屋智能场景中，家中已存在大量IoT设备，如果使用Wi-Fi方案，每个设备配网会非常麻烦，并且Wi-Fi每次做移动，修改密码，智能设备都要一一作出调整。如果使用蓝牙方案，以目前BLE42标准，蓝牙的组网一个central连接7个外设，但是蓝牙的组网能力弱也满足不了需求，所以在全屋智能场景中，经常会使用ZigBee+Wi-Fi的二合一网关。ZigBee和蓝牙一样都是近距离低功耗的通讯技术，但他对比蓝牙有个最大的优势就是强大的组网能力，在全屋智能场景中，IoT设备多达十几个，蓝牙的配网模式满足不了需求，所以一般会使用搭配ZigBee和Wi-Fi的二合一网关，通过ZigBee连接IoT设备，通过Wi-Fi将数据同步到云端
智能家居场景
智能家居的通信一般使用Wi-Fi，蓝牙，Zigbee。而我们的手机，平板可以通过蓝牙和Wi-Fi接入进行数传通信。电脑可以通过Wi-Fi
此方案中，蓝牙和Wifi都可以作为设备的接入点，即使身边没有专业的Zigbee控制器，也可以通过蓝牙，Wifi这些常用的设备接入，最终通过串口控制另一个可接入模块和Zigbee的主设备
例如飞行器的使用场景，飞行器一般都在没有Wi-Fi的环境使用，所以Wi-Fi不满足，飞行器常常有较远的飞行距离，所以Bluetooth和ZigBee不满足，另外飞行器常常在海边、山上等GPRS无线信号或者弱网的环境使用，所以WWAN也不合适，从上述来看单一的无线通讯模块都不能很好的解决飞行器的通讯需求，所以飞行器需要用的是多种无线模块的组合使用，通过Bluetooth让遥控器和手机连接，通过Sub1GHZ处理长距离时飞行器和遥控器之间的通讯，通过其他波长处理中距离或短距离飞行中的数据通信，这种组合技能满足手机 *** 控，又能在中距离有高质量的图像数据，在远距离还能继续控制
NB-IoT，Narrow BandInternet of Things，窄带物联网，是一种专为“万物互联”打造的蜂窝网络连接技术，万物互联网络的一个重要分支。顾名思义，NB-IoT 所占用的带宽很窄，只需约 180KHz，而且使用License 频段，可采取带内、保护带或独立载波三种部署方式，与现有网络共存，并且能够直接部署在GSM、UMTS 或 LTE 网络，即2/3/4G的网络上，实现现有网络的复用，降低部署成本，实现平滑升级
移动网络作为全球覆盖范围最大的网络，其接入能力可谓得天独厚，基于蜂窝网络的 NB-IoT 连接技术的前景更加被看好，已经逐渐作为开启万物互联时代的钥匙，而被商用到物联网行业中
2014年，华为与沃达丰共同提出 NB-M2M
2015年5月，华为和高通共同宣布了一种融合的解决方案，即上行采用 FDMA 多址方式，下行采用 OFDM 多址方式，命名为 NB-CIoT（Narrow Band Cellular IoT）
2015年8月10日，在 GERAN SI阶段最后一次会议，爱立信联合几家公司提出了 NB-LTE（Narrow Band LTE）的概念
2015年9月，3GPP在2015年9月的 RAN 全会达成一致，NB-CIoT 和 NB-LTE 两个技术方案进行融合形成了 NB-IoT WID。NB-CIoT 演进到了 NB-IoT（Narrow Band IoT），确立 NB-IoT 为窄带蜂窝物联网的唯一标准
2016年4月，伦敦 M2M 大会上华为宣布与沃达丰成立 NB-IoT 开放实验室
2016年4月，NB-IoT 物理层标准在 3GPP R13 冻结
2016年6月，NB-IoT核心标准正式在3GPP R13冻结
2017年一季度，根据《国家新一代信息技术产业规划》，把 NB-IoT 网络定为信息通信业“十三五”的重点工程之一
2017年4月1日，海尔、中国电信、华为三方签署战略合作协议，共同研发基于新一代 NB-loT 技术的物联网智慧生活方案
2017年4月25日，全球移动通信设备供应商协会发布数据，目前全球仅有4张 NB-IoT 商用网络。但同时又指出，至少有13个国家的18家运营商规划部署或正在测试40张 NB-IoT 网络
2017年5月，软银与爱立信合作，将在日本全面部署 Cat－M1 和 NB－IoT 网络，以期率先在日本国内推出商用蜂窝物联网业务
2017年5月，中国联通上海宣布5月底完成上海市 NB-IoT 商用部署。上海联通在2016年上半年，建设了全球首个 pre NB-IoT 大规模连续覆盖区域—上海国际旅游度假区，并携手华为共同发布 NB-IoT 技术的智能停车解决方案
2017年5月，华为 NB-IoT 芯片 Boudica 120在6月底大规模发货
从2018年开始全面推进国家范围内的 NB-IoT 商用部署。其实在我们生活当中已经推行了很长一段时间了。试用商反馈也是一片良好，垂直使用场景也是数不胜数
NB-IoT目前的应用
综上所述，NB-IoT 就像一个可以保障 5G 大范围完美落地的安全气垫。建设基于 NB-IoT 技术的物联网垂直行业应用将趋于更加简单，分工更加明晰。在 5G 大家庭里，它是一个温润如水的大哥。有山的背膀和水的包容力。是 5G 家里稳定又踏实的“经济适用男”。是家里第一个冲向前线的人，并且为了实现家庭的大目标尽可能完善自己。飞速发展的 5G 时代里，它是勇攀高峰的保险绳
对前面无线通讯技术的做个总结,优缺点以及适用于哪些领域一目了然
对于未来的Bluetooth50以及NB-IoT都是需要我们密切关注的技术，Bluetooth50相比42，在组网和传输距离上有了很大的提升，连接范围扩大了4倍，速度提高了2倍，无连接数据广播能力提高了8倍，Bluetooth50对于ZigBee的冲击影响可想而知
而NB-IoT目前的提出就是针对IoT的使用场景，其中最大的特色是覆盖面广，价格便宜。NB-IoT现在联盟的力量很强大，大部分芯片商，通讯商，电信运营商都参与其中，都在积极的推进NB-IoT的公共网络建设，未来潜力非常值得关注
IoT技术选型及模型设计的思考
什么是NB-IoT
与LoRa相比，在同样灵敏度的情况下，采用该技术的ZETA模组通信速率可达LoRa的3倍，而在同样的速率下，极限接收灵敏度还比LoRa优53dB。也就是说，同样条件下，ZETA传感器可以听到比LoRa低 53分贝的声音，而如同在相同声音条件下，可以达到3倍的传输带宽。在该技术的应用之下，ZETA在低于120km/h时速的移动场景里也可以应用，典型传输距离可达3-5km。欢迎分享，转载请注明来源：内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表（0条）