智能家居必備的通信協(xié)議，工程師看過來

　基于一個(gè)具有連接安全性保障的網(wǎng)絡(luò)，各種各樣的智能設(shè)備之間就可以進(jìn)行信息交互了。為了實(shí)現(xiàn)這種交互，設(shè)備們需要基于一種統(tǒng)一的語言進(jìn)行通信，以便雙方都能夠識別，這種語言在IT領(lǐng)域被稱為“通信協(xié)議”。
　　協(xié)議決定了信號如何從一個(gè)設(shè)備傳輸?shù)搅硪粋€(gè)從而觸發(fā)一個(gè)動作，比如打開或者關(guān)閉LED燈。
　　不同的協(xié)議根據(jù)具體應(yīng)用場景的不同各有優(yōu)劣。當(dāng)我們?yōu)?a href='http://www.wenjunhu.com/v/tag/663/' target='_blank' class='arckwlink_none'>智能家居系統(tǒng)挑選設(shè)備時(shí)，我們有必要深刻了解不同協(xié)議的特性，從而做出最優(yōu)的選擇。
　　
　　通信協(xié)議作為一個(gè)術(shù)語，通常由某個(gè)聯(lián)盟、組織、協(xié)會的成員們一起精心商討后制定。協(xié)會除了提供該通信協(xié)議的詳細(xì)描述外，有時(shí)還會制作配套的硬件樣板，以實(shí)現(xiàn)更好的展示效果。
　　有些組織對其協(xié)議實(shí)行完全開放政策，任何人都可以使用這些協(xié)議，比如 KNX 和 Z-wave。另外，有的組織開發(fā)的協(xié)議則是私有的，它們只開放給組織內(nèi)的廠商，或者其他獲得授權(quán)的廠商，比如Zigbee。
　　
　　協(xié)議主要運(yùn)用在無線、有線通信的網(wǎng)絡(luò)層。作為一個(gè) DIY 狂人，你在為自己的智能家居系統(tǒng)添加新的設(shè)備之前，肯定想要了解更多關(guān)于眾多通信協(xié)議的細(xì)節(jié)。
　　智能家居設(shè)備協(xié)議
　　Infrared
　　紅外線是最簡單、可靠的協(xié)議之一，通常只提供單向通信。它是遙控器的首選，比如家里的電視就是采用紅外控制。
　　Ethernet
　　快速、可靠的有線通信，通信范圍高達(dá) 100 米，電磁干擾敏感度極低。
　　WiFi
　　快速、可靠的無線通信，通信范圍大概為25米。
　　Bluetooth
　　一種廣泛應(yīng)用于手機(jī)、耳機(jī)、揚(yáng)聲器的短距離（大概10米）無線通信協(xié)議。它的自適應(yīng)跳頻系統(tǒng)能夠檢測已經(jīng)存在的同頻段信號，比如WiFi（WiFi和藍(lán)牙均為2.4G），然后調(diào)整自身的信道，以減小信號干擾。
　　Thread
　　由Nest、三星、高通、OSRAM 共同開發(fā)的無線協(xié)議，針對沒有 WiFi 網(wǎng)絡(luò)的情況下，其設(shè)備之間依然可以采用 Thread 進(jìn)行通信。
　　Zigbee
　　Zigbee 是采用 mesh 組網(wǎng)的無線協(xié)議。它通過多個(gè)設(shè)備之間的多跳、中繼、路由來增強(qiáng)和擴(kuò)大整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。Zigbee 可用于調(diào)光器、門鎖、溫控器等產(chǎn)品。行業(yè)內(nèi)典型使用 zigbee 的產(chǎn)品為 WeMo 和飛利浦的智能燈 Hue。
　　Z-Wave
　　Z-Wave 和 zigbee 非常相似，它也是基于 mesh 組網(wǎng)方式的開源無線協(xié)議。兩者最大的不同在于傳輸速率上：Z-Wave 大概比 Zigbee 慢 6 倍。但是正因?yàn)榈退俾实奶匦?，它在功耗上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于 Zigbee，覆蓋同樣的區(qū)域它的功耗更低。三星的 SmartThings和 Lowes Iris 就是采用 Z-Wave。
　　KNX
　　KNX 是樓宇自動化中最流行的開放協(xié)議，已使用了數(shù)十年之久。它包含多種傳輸介質(zhì)，比如雙絞線、電力線網(wǎng)絡(luò)、紅外、以太網(wǎng)、射頻等。
　　它的分布式拓?fù)錄Q定了系統(tǒng)不會從中央單元運(yùn)行，這意味著每一個(gè)連接到 KNX 的獨(dú)立單元本身就是智能的，這些單元的功能不會依賴其他部件。這樣系統(tǒng)就有一個(gè)很大的優(yōu)勢，那就是即使其中一個(gè)單元失效了，其他單元也不會受影響，依然能夠執(zhí)行其日常業(yè)務(wù)。
　　最后，由于 KNX 認(rèn)證的產(chǎn)品必須符合 EN-50941（HBES / BACS）對電氣安全、環(huán)境安全、功能安全、EMC、可靠性、性能等多個(gè)安全領(lǐng)域的要求，KNX 產(chǎn)品在具有便利性和可靠性的同時(shí)，其安全性也得到提升。