【峰会演讲】施耐德电气：Zigbee无线技术在智能家居领域的应用

　　11月20日，2014年“第15届中国国际建筑智能化峰会”于神旺大酒店举办。本届峰会的主题是“智能建筑创新技术与应用趋势论坛”，现场，著名专家、知名品牌分别围绕现今的智能建筑创新技术与应用作精彩演讲，同时，一起展望智能建筑新趋势与发展前景。

　　施耐德电气智能家居业务产品经理 李敏

　　下面是施耐德电气智能家居业务产品经理李敏先生精彩演讲实录：

　　很高兴能在这里跟大家分享一些布线和传输领域的新的热点和技术，分享无线技术在智能家居的应用，也就是Zigbee的技术。

　　应该说从2008、2009年开始，智能家居这个词已经进入了很多人的思维，随着信息系统快速的进入到家庭领域，随之出现在智能家居方面的应用也越来越多。最早智能家居进入中国市场，应该说早在十几年前，那时已经有很多项目开始在进行一些智能家居的投入。在智能家居领域，以目前的分解点来说，可以把整个智能家居领域技术应用分两大类，一大类称之为总线的应用技术，也就是通常所说的有线技术，另外一类是无线技术。

　　现在比较受关注的，如小米的路由器以及一些其他的产品，都是属于无线技术。在总线里面也有很多的技术是被很多行业内专家所熟悉的，比如说KNX有限技术，KNX不仅应用在布线家居中，还被应用在楼宇建筑里，机场、办公楼、大型的体育场馆都有它的踪迹。除了KNX之外，智能家居还涉及各种各样的技术，比如中央空调，都会采用大量的技术，包括Modbus协议或是X10总线。

　　在2005、2006年行业内出现了一批智能家居系统，那时更多的是是有线和无线结合的技术，例如协议X10，所谓的电影展播。时至今日，总线发展经历了漫长的过程，我们也发现，由于现代建筑中家居的要求越来越多，使用环节也随之越来越复杂，有线系统的弱点就显现出来。有一些技术也给我们带来了很多的优点，比如某些系统相对来说性能和稳定性非常高，很少受到外界的干扰，这是非常重要的优点，所以有线系统也会被智能楼宇使用。有线系统发展20多年了，它的功能非常完整，所以在很多大型别墅或是高层的楼宇还是倾向于有线化的系统。总线系统发展时间比较长，相互不同系统之间的协议开放也比较方便，所以可以看到一个楼宇的很多子系统，照明、电梯、楼宇、消防、安防都可以做一个有效的集成，这也是有线系统的特性，非常容易进行协议之间的对接。

　　作为楼宇控制来说，由于需要事先进行设置，进行施工布置，一般来说有些系统往往被用于先装市场。反过来，如果是无线系统，就很适合于终端用户，个人消费者就可以进行智能家居的搭建，因为它非常简单，而且不需要结构化布线，不需要提前设计，所以非常容易被普通消费者引用到家庭中进行一些后装的产品应用。

　　其实无线技术也是很丰富的，普通人接触最多的肯定是wifi，每个人只要有手机有电脑都会使用wifi，除了wifi之外，现在整个智能家居还有很多技术被智能家居厂商所利用到，比如Zigbee技术，蓝牙技术，我们用的比较多的是蓝牙耳机、蓝牙音响。还有最早期的RF，甚至是在个人应用、家里都可以找到最传统的红外，一些传统设备也保留了这样的远程控制功能，比如空调、电视都是采用红外无线技术进行远程控制的。作为无线技术来说，它避免了很多有线技术上的技术壁垒，最主要的当然就是安装过程的技术壁垒。无线系统具有安装方面的功能，可以随时随地替代传统的布线系统，或是随时随地进行功能的增加叠加而不需要重新的结构布线。另外它的功能也是可以扩展的，无论是无线的摄像头，还是无线的安防门磁，或是无线的音乐魔方，可以随意添加智能家居的设备。除此之外，无线系统因为脱离了有线架构，相对来说安装成本比较低，因此不需要特殊的集成商来做智能家居服务，个人DIY就可以完成整个智能家居的使用，这是无线系统非常重要的特点。

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　　对于无线系统来说，涉及到的系统很多，有WIFI蓝牙、Zigbee和RF，但是今天所讲的就是C2B的协议在智能家居里面的具体应用。为什么跟大家介绍Zigbee呢?因为它是企业与整个无线网络里面非常重要的标准，不仅涵盖了智能家居的控制，还有能效的监控，以及楼宇对健康相关的协议和规定。

　　对于Zigbee来说，它又是一个非常适合于在室内或是在家居使用的协议系统。首先它具有低功效特性，节电池可能能让Zigbee的产品保持6个月到两年时间的正常运行。另外，它还具有低数据和近距离传输的特性。Zigbee采用是蜂窝状的网络，可以有效提高信号传递的安全性。除此之外，Zigbee采用的是公共频段，和WIFI蓝牙一样都是用2.4G的云端，这对Zigbee来说又有自己的专业频道，不会与其他的系统进行这样的相互干扰。

　　作为Zigbee来说，由于它采用了类似于这样的蜂窝状的结构，所以在普通家庭，甚至大型别墅中都能满足这一类家居的使用，它可以通过一个节点与另一个节点相互之间进行双向通讯，这就类似于手机基站一样的道理。Zigbee就是增加中间设备来延长通讯的距离，不断扩容整个网络。在Zigbee来说，实际上全球有三个不同的频段来使用，第一个就是2.4G频段，主要在亚太和欧洲有不同频段的使用。另外作为Zigbee系统来说，它除了具备的覆盖率之外，实际上还是能够兼顾到不同产品的功能，可以根据Zigbee来开发不同的产品。对于现在的家庭来说，Zigbee基本上免费覆盖所有的家居应用功能，从最初进入家庭开始，门锁、烟雾报警、室内监控、家庭电器，还有室内照明和一些地板阀门的使用，可以使安防、电器、设备之间的沟通。它不仅仅接受信号，也是双向的通讯。我们随时随地的了解设备的状态、信息，同时能够随时随地的通过Zigbee网络呼叫。所以它是一个非常稳定，而且能够进行不断扩容的系统或是协议，并且可以实现各种不同的厂商之间的产品相互兼容。Zigbee相对于WIFI和蓝牙来说，可以达到6万5千个接点。

　　现在谈到Zigbee应用于家居，实际上已经能够看到很多的基于无线技术在家庭的应用。作为普通的用户来说，如果说想要在家庭中进行智能家居的设计困难，实际上一点都不困难，相比有线系统方便很多。作为Zigbee系统，我们随时随地进行将家中用Zigbee的系统或是Zigbee的产品功能升级。

　　作为施耐德电器，我们提供的解决方案是基于整体智能家居控制的Zigbee网络系统，能提供非常轻松舒适的家庭使用环境。在Zigbee的系统里安装简易非常重要。对于传统的家居来说，我们更多的都采用传统的布线方式，在Zigbee产品里实际上也是沿用了两线制的方式，可以非常方便的替换原有家居的开关面板和电器控制设备。这种通过传统的开关安装上Zigbee产品从而实现整个家庭功能升级的设计，满足了现代家庭布线结构的需求，能够让旧的家居实现非常快速功能性升级，而不需要进行复杂的布线。

　　最后一点，家庭装修中经常遇到一个问题，就是究竟选择什么样的开关来匹配家庭装修。作为现有的Zigbee产品，在产品上增加调光增色技术，有很强的利用意义。家庭升级或者家庭装修的时候，实际作为消费者来说很难判断灯具是否可以调光，而Zigbee的调光技术，不管什么灯都可以自动的进行负载的检测。如果检测的负载是可以调光的，就可以自动切换成可调光模式，反之可以调成开关的方式，传统的旋钮或按压式的开关不能调光的话就不能正常的使用了，这也是Zigbee调光的真正技术在家庭中的运用。如果将来负载变更了，需要重新装修，开关仍然满足我们的需要。

　　除了电器控制，现有的很多产品全面整合了智能家居控制内容。传统的Zigbee控制包括开关、窗帘等等，现在功能上又增加了新的家庭应用内容，包括家庭中新型的光源调光还有大型的电磁炉、大型锅炉，同样也需要纳入到整体控制面。另外现在很多人都希望能够有一个比较舒适的室内环境，能够控制室内空调、室内影音系统，也是通过们RM模块可以进行语音和空调设备的控制，个人的移动终端无论是平板还是手机都可以进行操作。这样整个家居内部的电信操作和多媒体控制就全部都集中到一个平台上来进行有序或功能性的拓展。

　　整个全方位的组合包括影音控制、空调和照明控制。照明控制通过安装手机的APP软件可以进行场景的调用，场景应可以提供给用户相应定制的环境，消费者和用户都可以定义所需要的室内环境，这也是体现了DIY的功能。另外手机APP也是一个电视机的遥控器，通过Zigbee网络直接增加电视遥控功能，在手机上遥控操作，而且不需要手机具有红外功能，直接通过Zigbee网络进行相关的控制。通过APP软件也可以调控空调的温度设置，APP里面可以非常清晰的看到空调操作的界面来进行不同的控制模式。

　　作为APP应用来说，它不仅仅提供了用户手动的操作界面，同时还可以量身定制为客户量身定制个性化的运用方案。比如每个人都有自己的作息时间，都有自己正常的设备使用习惯，通过APP应用可以直接像每天早上在手机上设置闹钟一样，通过APP直接定义室内场景的切换操作。如果说是早上的话，可以直接定到8点的时候自动进行一个起床场景的模拟，打开窗帘，关闭夜灯，空调调整到比较舒适的模式。如果夜间也可以进行自动的睡眠场景的启动，关闭的窗帘，空调自动运行到待机状态，甚至很多用户在睡觉前如果没有把空调适当的提高或是降低话晚上可能会醒来，温度就适当提高或降低，增加人体的舒适度。这些功能都可以直接在Zigbee的APP上提供这样的全方位的智能家居的管理和控制。

　　作为远程控制来说，在家中就是用WIFI网络，在外面就可以直接通过3G、4G访问家中的IP无网管进行智能家居的操作。以前很多智能家居的界面都是比较死板的操作模式，现在整个Zigbee的APP应用界面提供了个性化设置，采用方式类似于windows8的方式，可以自己定义快捷的应用界面。在快捷的应用界面上，每个功能模块的大小可以随意变化，自由预设的图标。Zigbee应用来说不仅仅可以自定义，还可以定义场景的功能，自己选择自己操作。这些操作界面可以用在IOS和安卓平台，甚至电脑也可以通过界面访问进行相关的操作。在整个市场上可以看到，Zigbee应用不仅仅涵盖了传统的照明、窗帘的控制，同时还有家庭内部的能效管理，多边娱乐和安防设备，涵盖了整个家庭内部的细化内容，甚至将来个人的健康也可以关注的。

　　通过Zigbee的技术，打造一个真正的智能家居环境，兼顾个人人生安全，财产安全，同时提供舒适、健康的生活环境。