SmartRoom無線技術在智能家居領域中的優(yōu)勢和應用分析
閱讀：1736發(fā)布時間：2014-5-20
生活因科技而改變。如今，伴隨著無線通信技術在智能家居領域中的應用，人們的家居生活環(huán)境發(fā)生著日新月異的變化。智能照明讓家居生活節(jié)能而又多彩；智能安防系統(tǒng)實現(xiàn)了家庭住宅的立體化防護；背景音樂和家庭影院系統(tǒng)給生活增添無限樂趣；家庭環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)保持室內適宜的空氣；遠程控制提供更加的家居設備控制和管理手段；自定義場景設置可以營造各種不同模式……
SmartRoom無線技術介紹
作為智能家居的新標準，SmartRoom便是應用于智能家居領域、促進人們生活改變一種重要無線通信技術。SmartRoom無線通信技術是由ZigBee聯(lián)盟中國區(qū)總部企業(yè)南京物聯(lián)傳感技術有限公司首先提出的。基于ZigBee協(xié)議在家庭自動化領域的HA（HomeAutomation）標準的SmartRoom，對于ZigBee-HA標準進行了升級優(yōu)化，是目前的短距離、低速率、低功耗的一種無線網(wǎng)絡通信技術，主要用于智能領域產(chǎn)品的近距離無線連接。例如，在智能家居領域中，無需施工布線，通過SmartRoom技術就能實現(xiàn)智能網(wǎng)關、智能插座、智能開關、智能照明、智能安防等設備連接，并且可以隨時增添其他同協(xié)議智能設備，即插即用、省時省心。
SmartRoom無線技術優(yōu)勢分析
SmartRoom無線技術是在ZigBee技術基礎上，優(yōu)化后而產(chǎn)生的新一代無線通信技術規(guī)范，因而它具備ZigBee技術的低功耗、低成本、低速率、支持大量節(jié)點、支持多種網(wǎng)絡拓撲、低復雜度、高數(shù)據(jù)速率、快速、可靠、安全等特點，并在安全性和網(wǎng)絡承載能力等方面取得新突破。中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會副會長兼秘書長柏斯維就表示，這樣的技術有優(yōu)勢，*可以參與競爭。SmartRoom無線技術優(yōu)勢主要集中在以下幾個方面：
低速率、低功耗。SmartRoom無線技術融合了ZigBee技術的優(yōu)勢，具有低速率和更低功耗的優(yōu)點。SmartRoom無線技術工作在20-250kbps的速率，分別提供250kbps（2.4GHz）、40kbps（915MHz）和20kbps（868MHz）的原始數(shù)據(jù)吞吐率，可以滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應用需求。同時，基于SmartRoom無線技術的無線節(jié)點使用電池供電，采用SmartRoom+策略節(jié)能技術，工作周期短、收發(fā)信息功耗較低，并能保證設備在沒有指令信號的狀況下處“休眠”狀態(tài)，功耗更低（更長電池壽命），無線傳感器的普通電池供電時間可達兩年以上，長于基于ZigBee技術設備的6個月至2年時間。
易組網(wǎng)、自修復。SmartRoom對ZIGBEE技術的網(wǎng)絡層、應用層等內容進行了完善，使MESH網(wǎng)絡更穩(wěn)定，網(wǎng)絡自愈性更好。SmartRoom擁有星型網(wǎng)、樹狀網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)及混合網(wǎng)（星狀＋網(wǎng)狀）等的多種組網(wǎng)方式，支持點對點、點對多點、對等和Mesh網(wǎng)絡，組網(wǎng)能力強大，適合于大面積布網(wǎng)，使用越廣泛穩(wěn)定性能越佳，并在理論上能達到65000多個設備。而網(wǎng)關測試結果表明，外掛2500個傳感器延時僅需1.2秒。另外，SmartRoom網(wǎng)絡層所支持的蜂窩型結構，屬于點對點的拓撲結構，是點對點拓撲結構的復雜化形式。由于它可以提供不止一條的網(wǎng)絡路徑，因而像這樣的網(wǎng)絡還具有所謂的“自修復”功能。例如，如果一個節(jié)點出現(xiàn)故障，數(shù)據(jù)將由網(wǎng)絡中可選的其他節(jié)點傳送。
強信號、率。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡邊緣應用zui多的就是傳感器或控制單元，它們是構成物聯(lián)網(wǎng)基礎、核心的單元細胞。而SmartRoom無線技術能夠在數(shù)千個微小的傳感傳動單元之間相互協(xié)調實現(xiàn)通信，并且這些單元通過無線電波將數(shù)據(jù)，以接力的方式從一個網(wǎng)絡節(jié)點傳到另一個節(jié)點，并且只需要微弱的能量，從而保證它通信的率。例如，基于SmartRoom無線技術的智能家居設備（智能開關、智能插座、中繼器等）內置入網(wǎng)絡信號擴展模塊，設備在通入強電時便可增強網(wǎng)絡信號，實現(xiàn)網(wǎng)絡信號接力，大大降低了墻面對信號的阻斷機率。
抗干擾、高穩(wěn)定。SmartRoom無線技術的另一大主要優(yōu)勢在于直擴頻技術的運用，可以起到避開干擾的作用。與ZigBee技術類似，SmartRoom無線技術有三個工作頻段，共27個信道。為了抗干擾和抗多徑，SmartRoom的DSSS在900MHz頻段采用了每符號15個碼片，在2.4GHz頻段采用了每符號32個碼片（IEEE802.11b的DSSS只采用了每符號11個碼片），很大程度上提高了抗干擾和多徑的能力。而當系統(tǒng)網(wǎng)絡受到外界干擾，整個網(wǎng)絡可以動態(tài)的切換到另一個作信道上。同時，所采用的128k的AES對稱加密技術是一項數(shù)據(jù)加密標準。它的分組長度為128bit，密鑰長度為128/192/256bit，而它的128bit密鑰比DES56bit密鑰多1021倍，加密強度是目前銀行加密算法強度的10倍以上，在沒有被破解先例，進一步增強了智能家居系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。
SmartRoom無線技術的具體應用
基于SmartRoom無線技術的智能家居為用戶提供全套的住宅智能化方案，產(chǎn)品涉及智能網(wǎng)關、智能開關、智能插座、智能照明、智能安防等相關的控制器和傳感器產(chǎn)品，并被用于在家庭、別墅、社區(qū)、醫(yī)院等場所。下面是部分智能家居應用產(chǎn)品介紹：
無線智能網(wǎng)關是將smartroom/ZigBee標準的無線網(wǎng)絡信號和互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡相互連接的橋接設備，能實現(xiàn)智能家居物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡設備與互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡設備之間的監(jiān)測與控制，是整套智能家居系統(tǒng)的核心。它將系統(tǒng)中的各類傳感器以及控制器互相聯(lián)動，構建完整的智能家居互聯(lián)網(wǎng)。通過傳感模塊，結合云存儲和云計算等技術，無線智能網(wǎng)關可實現(xiàn)對住宅內外環(huán)境的感知，并可將家居設備節(jié)點（開關、插座等）的動作行為（開關、調節(jié)等）進行記憶，然而儲存在云端，在用戶定制時間進行自動觸發(fā)。
無線智能墻面開關，內置無線ZigBee控制芯片，既可以通過本地按鍵來控制所接燈光的亮度，也可通過無線網(wǎng)絡由連接到網(wǎng)關的終端控制燈光亮度。這些終端可以是手機、平板電腦、普通PC或其它任何移動設備等。它兼容IEEE802.15.4ZigBee-HA協(xié)議標準，適用于任何ZigBeeHA協(xié)議的網(wǎng)絡中。另外，無線智能墻面開關還具有中繼器功能，能與其他終端節(jié)點形成信號接力，保證網(wǎng)絡信號傳輸強度。
無線移動插座，可通過移動智能終端隨時隨地查看加載設備的用電情況，實現(xiàn)能源管控。計量版還能實時監(jiān)測當前功率、電流及電電量，可供用戶掌握用電情況的同時，調整用電計劃，節(jié)約用電，降低電費消耗。
無線紅外入侵探測器，內置傳感模塊，能將人體輻射的電磁能量變化轉為電信號，從而產(chǎn)生報警狀態(tài)。紅外入侵探測器有效工作范圍內，有人非法闖入時，人體的紅外線被感應器實時探測，并發(fā)出無線報警信號到通信主機，從而實現(xiàn)監(jiān)控任務。同時，無線紅外入侵探測器在正常進入特定區(qū)域時，可與該區(qū)域內的照明等設備進行聯(lián)動，實現(xiàn)“人來燈亮，人走燈滅”等功能。
無線云*，適用于對人體（成人、小兒、新生兒）無創(chuàng)血壓及血氧飽和度的測量，采用多用戶方式，每個用戶都可以無限存儲測量數(shù)據(jù)記錄，每條記錄中包括詳細的測量時間、收縮壓、舒張壓、平均壓、脈率和記錄編號等。另外，此產(chǎn)品還具有聲音和顯示報警功能，當電量低時蜂鳴器間歇的蜂鳴、液晶屏會顯示“電量低”來提示用戶更換電池，而當測量數(shù)據(jù)超過設置的報警界*，測量結果字體顏色會變紅并產(chǎn)生聲音報警。無線云*具備*的云存儲功能，可在任何家居環(huán)境中使用。通過簡單的設置與應用，可讓用戶體驗到云存儲、分享、記憶所帶來的便捷與安心，所記錄各血壓參數(shù)值，則可以以供專業(yè)醫(yī)護人員參考。
無線智能燈，可以利用IOS系統(tǒng)或安卓系統(tǒng)的智能手機進行遠程控制，調節(jié)燈光色彩和模式。除了用智能手機上的智能家居客戶端選擇適合房間或場景的顏色，還可通過選擇自己想要的照片來渲染燈光色彩和亮度，以及根據(jù)外部音樂節(jié)奏的變化切換顏色。通過簡單設置，可以自定義多種場景模式，如睡眠模式和離回家模式。在睡眠模式狀態(tài)下，燈光會在用戶入睡進自動調暗亮度，并在設定進間內自動休眠，而在離家時，燈光可以自動熄滅，晚上回家時，又會自動亮起。
