智能家居常见的控制技术

智能家居常见的

通讯技术

中国联合网络通信有限公司成都分公司呈

2013年8月

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版本时间作者审阅者内容描述V1.0 2013-8-24 陆明朗新建文档

目录

1.前言 (5)

2.力线载波技术 (5)

3.无线网络技术 (6)

2.1. WIFI技术 (6)

2.2. 蓝牙技术 (6)

2.3. Zigbee技术 (7)

3．总线技术 (7)

3.1 RS-485总线 (8)

3.2 CEBus总线 (8)

3.3 APBus总线 (8)

3.4 CAN总线 (9)

1.前言

智能家居，又称智能住宅，在国外常用SmartHome表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化（HomeAutomation）、电子家庭（ElectricHome、E-home）数字家园（DigitalFamily）、家庭网络（HomeNet/NetworksforHome）、网络家居（NetworkHome）、智能家庭（IntelligentHome），在我国港台地区，还有数码家庭、数码家居等

称谓。

智能住宅或智慧家居，是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术，依照人体工学原理，融合个性需求，对家居生活进行

网络化的综合智能管理，实现更舒适、更安全、更便捷的全新家居生

活体验。

目前实现智能家居系统的通讯网络架构技术总体上可以归为三

大类：电力载波、无线技术、总线技术。

2.力线载波技术

电力线载波技术起源于美国，X-10通信协议适用于X-10发送器与接收器之间，以家庭内的电力线缆为通信媒体，用于家庭安全监控、电器控制等家庭自动化系统。X-10缺点在于许多设备间进行单向通信，没有反馈机制，因为其控制元素是不完善的，通信媒体单一，通信速

率较低。

荷兰PLC-Bus技术，是一种高稳定性及较高价格性能比的双向电

力线通信总线技术，而其他的电力线控制技术在系统功能、可靠和成本上均无法与之比拟。它主要由三部分组成，即发射器、接收器和系

统配套设备。该系统对弱电布线的唯一要求是每个开关盒里都必须有

零线和火线。电力线的HomePlug有良好发展前景。

国内引入PLC-Bus技术的主要有索亚智能家居系统，济南中通高

科电子科技公司的同类产品。还有自主开发基于电力线载波技术的智

能墙壁开关产品。

3.无线网络技术

无线网络技术主要成熟的有802.11b，Bluetooth（蓝牙）和Zigbee 三种方案。

2.1.WIFI技术

802.11b技术，是IEEE的无线局域网标准。无线宽带，目前802.11g 也运行在 2.4GHz频段,达到54M宽带，更高宽带（100M以上）的802.11n和UWB也开始崭露头角。基于无线通信技术的系统，具有免布线、安装简单的优点，但目前多数此类产品都是单向通信方式，各

个开关之间也无法建立联动关系，对于某些要求220V交流电的火线和零线均连接到控制节点上的产品必须重新布线。

2.2.蓝牙技术

蓝牙技术是一种廉价的、低功能的无线网络技术，用户可以控制10m之内的蓝牙设备。工作在 2.4GHz频段，数据速率为1Mbps。国内推出基于蓝牙技术的松本智能全无线家居智能系统；澳门科技大学智能家居系统（MUSTSmartHomeSystem）由PRO2主处理器、蓝牙控制系统（BluetoothControlSystem，简称BCS），手机电脑连接系统（MotiletoPCSystem，简称MPS）组成。

2.3.Zigbee技术

ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本

的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各

种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。

该产技术广泛应用于物联网产业链中的M2M行业，如智能电网、智能交通、智能家居、金融、移动POS终端、供应链自动化、工业自

动化、智能建筑、消防、公共安全、环境保护、气象、数字化医疗、

遥感勘测、农业、林业、水务、煤矿、石化等领域。

3．总线技术

现场总线是现代控制技术、计算机技术和通信技术相结合的产物。现场总线技术是近十年中蓬勃发展起来的新生事物，在实际工程应用中体现出其强大的生命力，控制网必将沿着现场总线方向发展，现场总线技术也必将是控制网技术的核心，每个现场控制单元具有数字处

理和双向高速通讯的能力，分散控制，网络规模大且具有高质的稳定性。

目前世界上现场总线的标准有200多个，有很多应用于建筑物的

总线技术，它们中大多数是某个具体应用的解决方案。当前国际上具有代表性的现场总线技术与产品有FF总线、PROFI总线、LON总线、BACnet、CAN总线、INTER总线和CCLink总线等。

以双绞线为基础的家居控制总线，以此通信介质的主要有CEBUS 消费电子总线、LonWorks总线、APBus总线、RS-485总线、EIB电气

安装总线。就总线本身而言，这几种总线的拓扑结构基本是相同的。

3.1 RS-485总线

其网络特性使用差分电压传输方式；一般采用总线型网络结构，

总线节点数有限，使用标准485收发器时，单条通道的最大节点数为32个，传输距离较近（约 1.2km），传输速率低（300～9.6kbps）；传输可靠性较差，对于单个节点，电路成本较低，设计容易，实现方便，维护费用较低。

从严格意义上讲，并不是一个完整的总线技术标准，仅仅定义为物理层和链路层的通信标准，许多厂商采用其技术全新定义了自己的

总线技术标准，比较有代表性的美国Honeywell的C-Bus总线技术。另外在RS-485技术基础上应用较多的是MODBus标准。

3.2CEBus总线

CEBus(ConsumerElectronicsBus)是美国电子工业协会（EIA）为消费电子产品制定的一种通信和产品和操作性的标准，是家用电器之间通信所使用的五种类型的介质（电力线、无线频率、红外、双绞线和

同轴电缆）中信号的传输标准。信号传输速率和系统容量分别是

10kbps和4G。

3.3 APBus总线

APBus总线是目前唯一拥有中国自主知识产权的总线技术。它是一种针对家庭的、全分布式的智能控制网络技术，这一点与LonWorks