SmartRoom無線技術在智能家居領域中的優勢和應用分析
閱讀：1731發布時間：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，人們的家居生活環境發生著日新月異的變化。智能照明讓家居生活節能而又多彩；智能安防系統實現了家庭住宅的立體化防護；背景音樂和家庭影院系統給生活增添無限樂趣；家庭環境監測系統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聯盟中國區總部企業南京物聯傳感技術有限公司首先提出的。基于ZigBee協議在家庭自動化領域的HA（HomeAutomation）標準的SmartRoom，對于ZigBee-HA標準進行了升級優化，是目前的短距離、低速率、低功耗的一種無線網絡通信技術，主要用于智能領域產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技術就能實現智能網關、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議智能設備，即插即用、省時省心。
SmartRoom無線技術優勢分析
SmartRoom無線技術是在ZigBee技術基礎上，優化后而產生的新一代無線通信技術規范，因而它具備ZigBee技術的低功耗、低成本、低速率、支持大量節點、支持多種網絡拓撲、低復雜度、高數據速率、快速、可靠、安全等特點，并在安全性和網絡承載能力等方面取得新突破。中國物聯網產業協會副會長兼秘書長柏斯維就表示，這樣的技術有優勢，*可以參與競爭。SmartRoom無線技術優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技術的優勢，具有低速率和更低功耗的優點。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）的原始數據吞吐率，可以滿足低速率傳輸數據的應用需求。同時，基于SmartRoom無線技術的無線節點使用電池供電，采用SmartRoom+策略節能技術，工作周期短、收發信息功耗較低，并能保證設備在沒有指令信號的狀況下處“休眠”狀態，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、自修復。SmartRoom對ZIGBEE技術的網絡層、應用層等內容進行了完善，使MESH網絡更穩定，網絡自愈性更好。SmartRoom擁有星型網、樹狀網、網狀網及混合網（星狀＋網狀）等的多種組網方式，支持點對點、點對多點、對等和Mesh網絡，組網能力強大，適合于大面積布網，使用越廣泛穩定性能越佳，并在理論上能達到65000多個設備。而網關測試結果表明，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絡路徑，因而像這樣的網絡還具有所謂的“自修復”功能。例如，如果一個節點出現故障，數據將由網絡中可選的其他節點傳送。
強信號、率。物聯網的網絡邊緣應用zui多的就是傳感器或控制單元，它們是構成物聯網基礎、核心的單元細胞。而SmartRoom無線技術能夠在數千個微小的傳感傳動單元之間相互協調實現通信，并且這些單元通過無線電波將數據，以接力的方式從一個網絡節點傳到另一個節點，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）內置入網絡信號擴展模塊，設備在通入強電時便可增強網絡信號，實現網絡信號接力，大大降低了墻面對信號的阻斷機率。
抗干擾、高穩定。SmartRoom無線技術的另一大主要優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。而當系統網絡受到外界干擾，整個網絡可以動態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據加密標準。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的安全性、穩定性和可靠性。
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，產品涉及智能網關、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品，并被用于在家庭、別墅、社區、醫院等場所。下面是部分智能家居應用產品介紹：
無線智能網關是將smartroom/ZigBee標準的無線網絡信號和互聯網網絡相互連接的橋接設備，能實現智能家居物聯網網絡設備與互聯網網絡設備之間的監測與控制，是整套智能家居系統的核心。它將系統中的各類傳感器以及控制器互相聯動，構建完整的智能家居互聯網。通過傳感模塊，結合云存儲和云計算等技術，無線智能網關可實現對住宅內外環境的感知，并可將家居設備節點（開關、插座等）的動作行為（開關、調節等）進行記憶，然而儲存在云端，在用戶定制時間進行自動觸發。
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，也可通過無線網絡由連接到網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協議標準，適用于任何ZigBeeHA協議的網絡中。另外，無線智能墻面開關還具有中繼器功能，能與其他終端節點形成信號接力，保證網絡信號傳輸強度。
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，實現能源管控。計量版還能實時監測當前功率、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，從而產生報警狀態。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，并發出無線報警信號到通信主機，從而實現監控任務。同時，無線紅外入侵探測器在正常進入特定區域時，可與該區域內的照明等設備進行聯動，實現“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據記錄，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，而當測量數據超過設置的報警界*，測量結果字體顏色會變紅并產生聲音報警。無線云*具備*的云存儲功能，可在任何家居環境中使用。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，所記錄各血壓參數值，則可以以供專業醫護人員參考。
無線智能燈，可以利用IOS系統或安卓系統的智能手機進行遠程控制，調節燈光色彩和模式。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，以及根據外部音樂節奏的變化切換顏色。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。
