智能家居行业研究分析报告总结

Zigbee 是目前智能家居领域发展最快、应用范围最广的无线技术。具有近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、 低成本等特征。其主要适用于自动控制和远程控制领域，可以满足对小型廉价设备的无线联网和控制功能。对于家 庭网络通讯而言，传输数据量小，对传输速率要求不高；网络容量大，家庭中各种电器设备多；信息的实时性好， 时延短，成本低。相对于现有的各种无线通信技术，Zigbee 技术是功耗和成本最低的技术之一，很好地满足了智能 家居的需求
智能家居是以住宅为平台，利用计
算机、网络通讯及综合布线等技术，依照 个体多方面服务需求，将与家居生活有关 的各子系统，如安防、照明、窗/帘控制 、煤气阀控制、娱乐、家电、场景模式、 冷暖控制、健康管理等集成在一起，通过 网络化综合智能控制和管理，在传统的居 住功能的基础上，由原来的被动管理转变 为自动智能管理，并提供全方位的信息交 互。藉此优化生活方式和居住环境，有效 的安排时间，节约能源，提供优质、高效 、舒适、安全的生活环境。
I-Bus，由ABB首创，特点是传感器与控制器之间的对应控制关系不是通过各种复杂的线缆连接实现，而是通 过ETS编程应用软件进行定义、组合，再通过接口下载到元件。I-Bus是目前技术较为先进，应用较为广泛的 总线控制技术，已经成为国际标准（ISO/IEC14543-3），并在2007年成为国标GB/Z 20965 。
CAN，起初是BOSCH为现代汽车应用而推出的一种多主机局部网，其特点是废除了传统的站地址编码，代之 以通信数据块进行编码，从而使网络内的节点个数在理论上不受限制。这种按数据块编码的方式还可使不 同的节点同时接受到相同的数据，保证了通信的实时性。由于其可靠性和独特的设计，被业界认为是最有 前途的总线技术之一。
WLAN，始于20世纪80年代中，由美国联邦通信委员会为工业、科研和医学频段的公共应用提供授权而产生的。遵守 EIEE802.11标准，其规范包括红外线，跳频扩频FHSS和直接序列扩频DSSS等方案。是LAN以太网的无线延伸
RF 无线射频技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线通信技术。其优点是部分产品无需 重新布线，利用点对点的射频技术，实现对家电和灯光的控制，安装设置比较方便，主要应用于实现对某些特定电 器或灯光的控制，成本适中。这类系统功能比较弱，控制方式比较单一，易受周围无线设备环境特别是同频及阻碍 物干扰和屏蔽，较适用于新装修户和已装修户
蓝牙技术由爱立信创制，是一种新式的无线传送协议。根据网络的概念提供点对点或点对多点的连接。在任意一个 有效范围内所有设备的地位是平等的，首先提出通信要求的为主设备,被动进行通信的为从设备。利用时分多址 (TDMA)一个主设备最多可同时与7 个从设备进行通信并和多个从设备(最多可超过200个)保持同步。1个主设备和1个 以上的从设备构成蓝牙微微网络。若两个以上的微微网络之间存在着设备间的通信，则构成了蓝牙分散网络。任一 蓝牙设备在网络中既可作主设备/从设备/同时兼作主、从设备。是典型的无中心网络具有自然灵活的组网方式,各个 设备可以方便地进入和离开网络,不需要额外的网络配置。蓝牙技术尽管是目前较为先进的无线网络技术,而且已经在 很多设备进行互操作中逐渐普及,但对于许多消费电子设备而言,利用它来作为电缆的替代方案,在成本和功耗方面还 很难令人满意
智能家居行业研究分析报告
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智能家居行业研究分析报告
1. 智能家居概念释义及其范围 2. 智能家居主要技术体系比较 3. 智能家居产业链分析及其参与主体 4. 智能家居重点商（厂）家分析 5. 智能家居产业介入机会分析
2015年8月5日
智能家居概念释义及其范围
主流无线技术对比
比较优势
行业研究
物联技术体系3——电力载波技术
行业研究
电力线载波技术是一 种广义上的总线技术， 但其无需布线，而是 通过在现有的电力线 上加装调制解调器， 以50Hz交流电为载波， 以数百kHz的脉冲为 调制信号，实现信号 的传输与控制，最早 出现的电力载波技术 是X-10，之后陆续发 展出ApBus、PLCBus、 和OFDM等电力载波 技术。
行业研究
智能家居——全景图
行业研究
物联技术体系1——总线技术
行业研究
总线技术为最早出现的智 能家居技术，其主要特点 是所有通信设备与控制都 集中在一条总线上，是一 种全分布式智能控制网络 技术，其产品模块具有双 向通信能力，以及互操作 性和互换性。典型的总线 技术采用双绞线总线结构， 各网络节点可以从总线上 获得供电（24V/DC），亦 通过同一总线实现节点间 无极性、无拓扑逻辑限制 的互连和通信。目前较成 熟且应用广泛的智能家居 总线技术有RS-485、 LonWorks、I-Bus、C-Bus 和CAN（业界认为最有前 途的总线技术）
X-10 是历史最长且使用最简单的一种总线协议，诞生于1978 年，是全球第一个利用电力线来控制灯饰及电器产品，至今仍 是美国家庭自动化的主导系统。其工作原理为以50H(或60Hz)为载波，再以10kHz 的脉冲为调变波，信号的传输利用市电电 源的正弦信号过零点来实现。X-10 控制总线系统是一种电力配线方式的住宅智能化系统，直接利用住宅电力线作为控制总 线，电力线将电能传到家中的各个房间，同时也将家中所有的电灯、电器连成网络，通过电力线将各控制器与各功能接口 器相连并实现程序控制。X-10 系统由发送器和接收器组成，都有地址。X-10 的地址分为房间地址和设备地址，各16 个，所 以X-10 最多可以有256 个设备。发送器和接收器的控制关系是由其地址来决定的，即当发送器A 的地址与接收器B 的地址相 同时，发送器A就可以控制接收器B。发送器和接收器的地址是可以改变的，当其中一个地址改变后，其控制关系就不再存 在了。该系统的特点是：安装施工简便，不必穿墙打孔，适用于旧房改造、新房装修、已装修房的改装。X-10 系统稳定、 可靠、安全、使用方便，操作简单，具有扩展功能，有多种模块面板，产品价位比较低，因此被广泛应用家庭。 x-10 产品 在我国的应用不多，可能是产品不太适合国内电路
PLC-BUS 是一种高稳定性及较高性价比的双向电力线通信总线技术，它主要利用已有的电力线来对家用电器及办公设备的智 能控制。改技术是由荷兰ATS 电力线通信有限公司 研发而成 它们致力于设计、开发和制造先进的电力载波灯光控制技术 并因此技术的革新被获得多项专利。其后，ATS 公司推出了一整套基于PLC-BUS 技术的智能灯光控制系统，它重新定义了家 庭内部高可靠、低成本智能灯光控制的新标准。此项技术拥有超强的系统稳定性和可靠性 为商业住宅提供了更为经济的智 能化控制解决方案。而其它的电力线控制技术与PLCBUS 技术在系统功能、可靠性和成本上是没办法相比的。现在上海索博 智能电子有限公司是中国大陆及亚洲地区此项专利技术的唯一授权生产商。目前PLC-Bus 在欧洲市占率较高。
Z-Wave 是一种新兴的基于射频、低成本、低功耗、高可靠、适于网络短距离无线通信技术。信号的覆盖范围是室内 30m，室外可超过100m，适合于窄带宽场合。随着通信距离的增大，设备复杂度、功耗以及系统成本都在增加，相 比现有的无线通信技术，该技术功耗和成本都有较大优势。Z-Wave 是由丹麦公司Zensys 主导的无线组网规格，Zwave 联盟虽然没有ZigBee 联盟强大，但是其联盟的成员均是智能家居领域有现行产品的厂商，目前该联盟已经具有 160 多家国际知名公司，范围基本覆盖全球各个国家和地区。思科(Cisco)与英特尔(Intel)的加入强化Z-wave 在家庭自 动化领域的地位。就市场占有率来说，其在欧美普及率比较高，知名厂商如（NWD）华顿，wintop，Leviton， control4 等
RS-485 属较初级和原始的总线架构，采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰能力。总线收发器具有 高灵敏度，能检测低至200mV 的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。 RS-485 采用半双工工作方式， 任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须使信号加以控制。RS-485 用于多点互连时非常方便， 可以省掉许多信号线。RS-485 可联网构成分布式系统，允许最多并联32 台驱动器和32 台接收器
行业研究
零部件/元 器件商
摄像头模组龙头技术积累深厚，未来镜头开工率提升，是大陆摄像头模组龙头。专注高像素产品比例提升和高附加值光学产品：公司
OFDM：即正交频分复用技术，是多载波调制的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成 并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。OFDM 已成为新一代电力线载波通信的主流技术。OFDM 将工作带 宽划分成多个相互正交的子载波（通常数百个甚至上千个），经过信道编码后的数据映射到这些子载波上同时传送。与传 统的调制技术相比，该技术具有以下优势：抗噪声及抗干扰能力强，通信可靠、稳定；对电力线信道的变化具有自适应能 力，当个别子载波受到干扰时仍可能成功通信；频率利用率高，数据速率高，通常在几十kbps 以上。其不足之处：对频偏 及相位噪声比较敏感；由于由于OFDM 信号是由多个独立的经过调制的子载波信号相加而成的，这样合成信号就有可能产 生比较大的峰值功率，会带来较大的峰值均值功率比，功率峰值与均值比（PAPR）大，导致射频放大器的功率效率较低； 负载算法和自适应调制技术会增加系统复杂度。目前OFDM 技术代表厂商有我国的东软载波，深圳力合电子等公司。
LonWorks 即现场总线，是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络，也称现场网络。也就是 将传感器、各种操作终端和控制器间的通讯及控制器之间的通讯进行特化的网络。原来这些机器间的主体 配线是ON/OFF、接点信号和模拟信号，通过通讯的数字化，使时间分割、多重化、多点化成为可能，从而 实现高性能化、高可靠化、保养简便化、节省配线（配线的共享）。现场总线就是以数字通信替代了传统 4-20mA 模拟信号及普通开关量信号的传输。 由美国Echelon 公司于1991 年推出，网络的大小可以是2个到 32385 个设备，可以适用于任何场合。它提供从收发器到协议到软件API 的一个完整的、端到端的控制网络 解决方案，可以在任何物理媒介上通信，这包括电力线，双绞线，无线（RF），红外（IR），同轴电缆和 光纤。其弱点是价格太高，光电开关的体积太大， 主要被高端建筑采用。根据具体传输协议的差别，后来 又出现了Can-Bus、SCS-Bus 等变种。
物联技术体系2——无线技术
行业研究
无线方式种类繁多，实现 方式各异，主流智能家居 无线技术主要分以下几类： 1、ZigBee技术（由上百 家芯片厂、无线设备公司 和开发商组成的技术联盟） 2、Z-Wave技术（专门为 智能家居无线控制而研发， 采用动态路由技术和小数 据格式传输）3、WLAN （是LAN以太网的无线延 伸）4、RF无线射频技术 （主要包括一个家庭网关 和若干个通讯子节点。网 关和每个无线通讯子节点 都配置无线收发模块，数 据和控制信息在网关和个 子节点之间进行传送）5、 蓝牙技术（蓝牙规范同时 支持数据业务和语音业务 的传输）
物联技术体系3——电力载波技术
行业研究
比较优势
物联技术体系优势Fra Baidu bibliotek较
行业研究
可靠性高、成本高， 安装周期长，适合新
建房屋
高档别 墅类
可靠性较高，成本有
优势，安装期短，即
插即用
大
众
消
费
市
可靠性一般，成本有
场
优势，安装期短，即
插即用
智能家居产业链
产业主要载体 目前介入的主要参与者
行业研究
参与主体——基础元器件
CEBus 是美国EIA（电子工业协会）制定的一种用于替代X-10 标准的家庭自动化协议。采用了简化的OSI 模型，分为物理层、 数据链路层、网络层和应用层，支持多种物理介质：电力线、红外线、无线电、双绞线等。物理层以同步扫频频率为载体， Chirps 覆盖了100～400kHz 频带，每个线性调频波持续100s。利用扩频技术进行的载波通信能有效提高系统性能，具有很强 的抗干扰能力和保密性。