近年來，近距離無線通信技術獲得了迅猛的發(fā)展，包括紅外、藍牙(Blue-tooth)、Zigbee、Insteon、WiFi等技術。它們都有各自的標準、特點和相應的應用領域。本文將簡單介紹無線系統(tǒng)在智能家居行業(yè)的應用，以及今后發(fā)展的前景。
315MHZ
根據國際上所采用的通用技術種類將無線傳感器網絡劃分為無線廣域網(WWAN)、無線城域網(WMAN)、無線局域網(WLAN)、無線個域網(WPAN)、低速率無線個域網(LR-WPAN)。目前在智能家居系統(tǒng)中主要應用的是低速率無線個域網，包括ZigBee、Insteon、Z-wave、HomePlug等技術。同時在無線通信中應用的無線電波作為電磁頻譜上的一部分，絕大多數的無線頻率都在加以分配之后進行應用，有許多頻率處于特別許可的頻段，比如作為軍事或者其它用途；而某些行業(yè)內的公司，需繳付相應的費用來獲取使用某些頻率的許可，對于一個特定的國家或者地區(qū)，這些許可常常也是特定的。然而有一些頻段是可以不經許可、自由使用的，包括工業(yè)、科學或醫(yī)療(ISM)頻段。對使用者的要求是，他們需要遵循某些管制的規(guī)定，例如限制發(fā)送功率等。目前，在全球范圍內通用的頻率是2.4GHZ，1GHZ以下的頻率根據各個國家的規(guī)定而有所不同，從圖1中可以看出，在美國和亞洲地區(qū)通用使用的頻率是315MHZ。
對于315M HZ頻率的
無線智能家居系統(tǒng)，目前在國內已經有了比較廣泛的應用，以Honeywell的Momas HRIS-1000產品為例，這套系統(tǒng)避免了大量的布線，同時又可以輕松地實現燈光、窗簾的控制，以及對空調地暖等設備的控制，并具防盜報警和場景控制、遠程控制等功能。在系統(tǒng)的整個架構中(參見圖2)，可以看出應用到的無線技術包括WI-FI， 無線紅外技術(通過紅外學習模塊實現需要的功能)，315MHZ無線射頻技術。
我們來簡單分析一下所應用的技術。無線紅外技術是一種利用紅外線進行點對點短距離通信技術，主要特點是：利用紅外傳輸數據，無須專門申請?zhí)囟l段的使用執(zhí)照；具有設備體積小、功率低的特點；由于采用點到點的連接，數據傳輸所受到的干擾較小，數據傳輸速率高，速率可達到16Mbps。但紅外技術缺陷主要有：
· 受視距影響，其傳輸距離短；
· 要求通信設備的位置固定；
· 其點對點的傳輸連接，無法靈活的組成網絡等。
不過，這些缺點并沒有給無線紅外的應用帶來致命的障礙，比如說在影音系統(tǒng)中得到廣泛的應用，適合的就是最好的。
315MHZ的無線射頻技術也是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的無線通信技術。這種技術的優(yōu)點是部分產品無需重新布線，利用點對點的射頻技術，實現對家電和燈光的控制，成本適中。這種技術對于已經裝修好的用戶非常適用，無須預先布線，不會破壞原有家居的美觀，使用了基于無線射頻技術的設備，可以將家里所有的電器串成一個網絡，在這個網絡中，住戶可以隨意遙控，對每個電器都能進行控制，體現智能化。系統(tǒng)中使用的WiFi技術是目前最普及，應用最廣泛的無線標準，在HRIS-1000系統(tǒng)中的應用主要是指可以通過手持設備，ipad等對系統(tǒng)進行相關的配置和控制，實現所需要的功能。
系統(tǒng)中三種無線技術的相互應用，很好地實現了智能家居的控制，例如系統(tǒng)中紅外發(fā)射設備是通過無線射頻的方式和主機進行通信的，再通過發(fā)射紅外線去控制相應的設備，這樣此設備就可以根據需要放在適合的地方，提供電源即可�？梢杂肐PAD通過WiFi對系統(tǒng)進行配置，也可以通過其客戶端對系統(tǒng)進行控制，應用非常靈活，給客戶使用帶來了很多的便利性。
無線射頻信號可以穿墻越壁，不受任何外物遮擋。系統(tǒng)在開發(fā)環(huán)境中覆蓋范圍可達100m，同時耗電量低，覆蓋面廣，任何角落，均可操作。以一所180m2的住宅為例，室內長30米，以100m的覆蓋范圍計算，用戶無論走到哪里，各個開關都可以接收遙控器的指令。每個遙控器，開關或調光開關都裝有無線射頻發(fā)送器或接收器，因此遙控器可直接向各開關發(fā)出指令，控制預設的燈光組合，而不需要敷設任何通信線纜。但是室內30m的遙控距離已經是無線射頻技術的極限了(隨著穿越不同的介質，信號衰減的幅度有所不同)，同時，如果超過這個距離，無線信號易受同頻干擾，這也是無線射頻技術最大的一個缺陷。影響無線傳輸距離的因素包括設備的靈敏度、發(fā)射功率、天線，以及使用環(huán)境等等因素。如果希望提高傳輸的距離，可以從這幾個方面著手考慮相應的解決方案。按照理論上的計算，發(fā)射功率每增加6dB，傳輸的距離可以增加一倍；發(fā)射的頻率增加一倍，則傳輸距離減少一半，例如433MHZ的傳輸距離約是868MHZ的兩倍。目前，很多廠家均可以提供相關的專業(yè)設備來測試信號的強度，以滿足現場調試的需要。
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