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最适合智能家居的无线连接方案是什么

发布时间:2020-02-16

  网络高速发展的一年,这也标志着物联网开始普及,5G主打的万物互联,正是智能家居行业的终极目标。在万物互联的时空当中,智慧家庭是和我们日常生活连接最紧密的,目前智慧家庭已经呈现了雏形,这其中智能家居功不可没。 正所谓万物互联智能家庭,互联是当下智能家居的关键词,想要做到互联就必须相互连接,而想要把各类智能单品连接到控制中心可并不是一个简单的事情。在智能家居刚刚兴起时,智能家居的连接主要为有线连接,有线连接包含了星型连接、总线连接、电力线载波连接等多种方式。

  随着连接技术的不断发展,目前的智能家居大多采用无线连接方式,而无线连接又有WiFi、

  蓝牙等多种方案,那么,在目前主流的无线连接方案中,谁才是智能家居的最优解呢?WiFi连接方案

  目前,IEEE 802.11在使用的主要有:IEEE 802.11n、IEEE 802.11ac、IEEE 802.11ad、IEEE 802.11ax几种。使用IEEE 802.11的设备也非常的多,例如:智能手机、平板电脑、游戏机、打印机、数码照相机、笔记本以及其他可以无线上网的周边设备等。

  、音响设备等,也都开始支持Wi-Fi功能了。大部分的传统家居产品都通过Wi-Fi互联来实现智能化,并且通过WiFi实现语音控制和系统控制。而WiFi的智能产品最为常见的原因与WiFi的一些优点也是分不开的:WiFi的传输速率较高,可以达到54Mbps;它的有效距离也很长,方便与现有的有线

  以太网整合;组网成本也比较低。除了好处之外,WiFi也有一些劣势,例如成本和功耗都比较高。蓝牙连接方案

  蓝牙,这是一个比WiFi使用更早的功能,和大家的认知相同,蓝牙一般用于传输数据,例如蓝牙传文件、蓝牙无线耳机听歌和使用蓝牙键鼠等,但持续性的数据传输会产生较高的功耗,加上蓝牙的有效传输距离非常近,不支持大量设备同时连接,因此蓝牙在智能家居中使用的并不多,但低功耗蓝牙、蓝牙Mesh 等新协议的出现,就让蓝牙的应用变得更加广泛。

  锁智能音箱、温湿度计等。但目前蓝牙4.0是市场主流,更省电、成本低、3毫秒低延迟、超长有效连接距离、AES-128加密等;通常用在蓝牙耳机、蓝牙音箱等设备上。2016年提出的蓝牙5.0则进一步升级,可以结合wifi对室内位置进行辅助定位,提高传输速度,增加有效工作距离。低功耗蓝牙是普通蓝牙的进阶版,功耗变低、传输距离增强,与设备的配对连接时长大幅减小。低功耗和普通蓝牙的工作频段(2.4GHz ISM)一样,不过不会在开启后一直工作,而是只在需要传输数据时工作,不需要时处于低功耗休眠状态。低功耗蓝牙开启后和设备建立连接只有几毫秒的延迟,而普通蓝牙则有100毫秒左右。目前,市面上使用低功耗蓝牙的智能家居产品包括智能闹钟、语音控制器和智能抽屉开关

  蓝牙Mesh在2017年问世,与此前最大不同是,蓝牙Mesh支持Mesh组网,通过多个设备的网状分布让大范围内的设备都能享受到高质量的连接,并且只要版本在4.0或以上,设备配套硬件性能足够,任何普通蓝牙设备都能通过OTA升级的形式支持蓝牙Mesh。所以,蓝牙Mesh最大的优势是用户不用买网关。

  一般来说,这个中心节点大多由网关来担任,理论上说,ZigBee的网络节点可以达到65000个,完全可以满足我们日常生活的需要。但目前的大部分ZigBee协议的智能家居产品都需要另行搭配网关实现对产品的控制,因此选择时要特别注意。

  以上三种方案可以说是目前市场中最常见的无线连接方式了,而除了这些方案之外,第五代移动通信技术也能智能家居连接带来新的方案。由于5G具有高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接的特性,这些特性也可用于智能家居的无线G更高的带宽、更快的速度、更低的延迟,智能家居设备可以在用户下达命令后进行近乎零延迟的响应,这也会大大提高人机交互的体验效果。综合来看,目前主流的连接方案都有着各自又都有着不同的优点和弊端,因此这些技术在接下来的一段时间内会同时存在智能家居系统当中。但伴随着5G的发展,我们将有机会将所有设备接入到5G网络下,从而实现真正的万物互联。

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  CC2530 用于 2.4 GHz IEEE 802.15.4 / RF4CE / ZigBee 的第二代片上系统解决方案

  CC2530是适用于IEEE 802.15.4,Zigbee和RF4CE应用的真正片上系统(SoC)解决方案。它可以以非常低的总物料清单成本构建强大的网络节点。 CC2530将领先的RF收发器的卓越性能与行业标准的增强型8051 MCU,系统内可编程闪存,8 KB RAM以及许多其他强大功能相结合。 CC2530有四种不同的闪存版本:CC2530F32 /64/128/256,分别具有32/64/128/256 KB的闪存。 CC2530具有多种工作模式,非常适合需要超低功耗的系统。工作模式之间的短转换时间进一步确保了低能耗。 结合德州仪器(TI)业界领先的黄金单元状态ZigBee协议栈(Z-Stack),CC2530F256提供了强大而完整的功能。 ZigBee解决方案。 结合德州仪器(TI)的黄金单元状态RemoTI堆栈,CC2530F64及更高版本提供了强大而完整的ZigBee RF4CE远程控制解决方案。 特性 RF /布局 2.4 GHz IEEE 802.15.4兼容RF收发器 出色的接收灵敏度 可编程输出功率高达4.5 dBm 非常少的外部组件 异步网络只需要一个单晶体 6 mm×6 mm QFN40封装 适用于符合全球无线电规范的系统 - 频率规定:ETSI EN 300 328和EN 300 440(欧洲), FCC CF...

  CC2531 用于 IEEE 802.15.4 和 ZigBee 应用的片上系统解决方案

  CC2531是一款支持USB的真正片上系统(SoC)解决方案,适用于IEEE 802.15.4,ZigBee和RF4CE应用。它可以以低总物料清单成本构建USB加密狗或USB可升级网络节点。 CC2531将领先的RF收发器的性能与业界标准的增强型8051 MCU,系统内可编程闪存,8 KB RAM以及许多其他强大功能相结合。 CC2531具有多种工作模式,适用于需要超低功耗的系统。操作模式之间的短转换时间进一步确保了低能耗。 USB HID和CDC库和示例的源代码可从上的CC2531产品页面下载。 结合业界领先的黄金单元状态ZigBee协议栈(Z-Stack) )来自德州仪器,CC2531提供强大而完整的ZigBee USB加密狗或固件可升级网络节点。 结合德州仪器的黄金单元状态RemoTI堆栈,CC2531提供强大的ZigBee RF4CE遥控器 - USB加密狗或TV /STB实现的控制目标。 特性 RF /布局 2.4 GHz IEEE 802.15.4兼容RF收发器 出色的接收灵敏度 可编程输出功率高达4.5 dBm 少数外部组件 异步网络只需要单个晶体 6毫米×6毫米QFN40封装 适用于符合全球无线电频率规定的系统:ETSI EN 300 328和EN 300 440(欧洲)...

  CC2520 二代 2.4GHz ZigBee/IEEE 802.15.4 射频收发器

  CC2520是TI针对2.4 GHz免许可ISM频段的第二代ZigBee®/IEEE 802.15.4 RF收发器。该芯片通过提供最先进的选择性/共存性,出色的链路预算,高达125°C的工作温度和低电压工作,实现了工业级应用。此外,CC2520还提供广泛的应用硬件支持帧处理,数据缓冲,突发传输,数据加密,数据认证,空闲信道评估,链路质量指示和帧定时信息。这些功能可降低主控制器的负载。 在典型系统中,CC2520将与微控制器和一些额外的无源元件一起使用。 特性 申请 IEEE 802.15.4系统 ZigBee®系统 工业监控 家庭和楼宇自动化 自动抄表 低功耗无线传感器网络 机顶盒和遥控器 消费类电子产品 主要特点 最先进的选择性/共存相邻信道抑制:49 dB 备用信道抑制:54 dB 出色的链路预算(103dB) 400 m视距范围 扩展温度范围(? ?40至+ 125°C) 宽电源范围:1.8 V ?? 3.8 V 广泛的IEEE 802.15.4 MAC硬件支持卸载微控制器 AES-128安全模块 CC2420接口兼容模式 低功率 RX(接收帧,?? 50 dBm)18.5 mA TX 33.6 mA @ +5 dBm TX 25.8 mA @ 0 dBm 设备齐全的开发套件 硬件中的数据包嗅探器支持 ZigBee®是Z...

  CC2592器件是一款针对低功率和低压2.4GHz无线应用的经济高效且高性能的RF前端。 CC2592器件是一款针对德州仪器(TI)所有CC25XX 2.4GHz低功率RF收发器,发射器和片上系统产品的范围扩展器。 为了增加链路预算,CC2592器件提供一个可增加输出功率的功率放大器,以及一个具有低噪声系数的LNA,以提升接收器灵敏度。 CC2592器件提供一个极小尺寸,高输出功率RF设计,此设计采用4mm x 4mm四方扁平无引线器件包含高性能无线应用简单设计所需的PA,LNA,开关,RF匹配和不平衡变压器。 特性 与德州仪器(TI)2.4GHz低功率RF器件的无缝对接 + 22dBm输出功率 CC2520,CC253X和CC85XX上3dB典型经改进灵敏度 极少的外部组件 集成开关 集成匹配网络 集成不平衡变压器 集成电感器 集成功率放大器(PA) 集成低噪声放大器(LNA) 通过HGM端子的LNA增益数字控制 断电时(LNA_EN = PA_EN = 0),电流100nA 低发送流耗 对于+ 22dBm,PAE = 34%,电压3V时的电流为155mA 低接收流耗 针对高增益模式的4.0mA电流 针对低增益模式的1.9mA电流 4.7dB L...

  CC2538 用于 2.4GHz IEEE 802.15.4-2006 和 ZigBee 应用的强大片上系统

  CC2538xFnn是适用于高性能ZigBee应用的理想无线微控制器片上系统(SoC)。该器件包含基于ARM Cortex M3的强大的MCU系统,具有高达32KB的片上RAM和高达512KB的片上闪存以及可靠的IEEE 802.15.4射频功能。这使得该器件能够处理涉及安全性,要求严格的应用程序以及无线下载的复杂网络协议栈.32个通用输入和输出(GPIO)以及串行外设接口可实现到电路板其它部分的简单连接。强大的硬件安全加速器可在CPU处理应用任务的同时实现快速且高效的认证和加密。具有保持功能的多个低功耗模式可实现从休眠状态快速唤醒并且显着降低执行顺期平稳开发,CC2538xFnn包括一个强大的调试系统和一个综合性驱动器库。为了减少应用闪存封装尺寸, CC2538xFnn ROM包含一个实用功能库和一个串行引导加载器538与T我免费提供的稳健且全面的Z-Stack软件解决方案搭配使用,可提供市场上功能最强大,最稳定的ZigBee解决方案。 特性 微控制器 强大的ARM Cortex-M3,具有代码预提取功能 高达32MHz的时钟速度 512KB,256KB或128KB系统内可编程闪存 支持片上无线升级(OTA) 支持双Zigbee应用配置 高达32KB的RAM(...

  CC2533 用于 2.4GHz IEEE 802.15.4 和 ZigBee 应用的真正的片上系统解决方案

  CC2533是基于IEEE 802.15.4的远程控制系统的优化片上系统(SoC)解决方案。当用作灵活的SoC时,它可以以低物料成本构建单芯片遥控器。当在RemoTI RF4CE堆栈的无线网络处理器配置中使用时,它还提供了将RF4CE功能添加到设备或目标的简单路径。可以以非常低的总物料清单成本构建强大的网络节点。 CC2533将领先的RF收发器的卓越性能与单周期8051兼容CPU相结合,最高可达96 KB - 系统可编程闪存,高达6 KB RAM,以及许多其他强大功能。 CC2533具有高效的功耗模式,RAM和寄存器保持低于1μA,非常适合需要超低功耗的低占空比系统。工作模式之间的短转换时间进一步确保了低能耗。 结合德州仪器的黄金单元状态RemoTI堆栈,CC2533提供了强大而完整的ZigBee RF4CE远程控制解决方案。它也非常适合在具有SPI /UART /I 2 C接口的网络处理器配置中实现远程控制系统的目标端。 CC2533配有参考设计和实现远程控制系统的示例软件,以确保高效的设计。 CC2533有三种内存大小配置: CC2533F32 - 32 KB闪存,4 KB RAM CC2533F64 - 64 KB闪存,4 KB RAM CC2533F96 - 96 K...

  CC3200MOD SimpleLink Wi-Fi CC3200 片上因特网无线 MCU 模块

  使用业界首款可编程FCC,IC,CE和Wi-Fi认证无线微控制器(MCU)模块,内置Wi-Fi,开始您的设计连接。 SimpleLink CC3200MOD专为物联网(IoT)而创建,是一个集成了ARM Cortex-M4 MCU的无线MCU模块,允许客户使用单个设备开发整个应用程序。凭借片上Wi-Fi,互联网和强大的安全协议,无需先前的Wi-Fi体验即可加快开发速度。 CC3200MOD将所有必需的系统级硬件组件(包括时钟,SPI闪存,RF开关和无源元件)集成到LGA封装中,以便于组装和低成本PCB设计。 CC3200MOD作为完整的平台解决方案提供,包括软件,样本应用,工具,用户和编程指南,参考设计以及TI E2E支持社区。 应用MCU子系统包含行业标准的ARM Cortex- M4内核以80 MHz运行。 该器件包括各种外设,包括快速并行相机接口,I2S,SD /MMC,UART,SPI,I2C和四通道ADC。 CC3200系列包括用于代码和数据的灵活嵌入式RAM;带外部串行闪存引导程序和外设驱动程序的ROM;用于Wi-Fi网络处理器服务包,Wi-Fi证书和凭证的SPI闪存。 Wi-Fi网络处理器子系统具有Wi-Fi片上网络,并包含一个附加功能专用的ARM...