WIFI在智能家居中的应用

2010-12-07 09:30:16 来源:中国智能家居网 责任编辑: cpslili 收藏本文

          随着科学技术的不断发展，局域网也正逐渐向无线化，多网合一的方向发展，在这个多网合一快速发展过程中，带动了多种无线技术的广泛应用，WIFI便是其中的一种。

        当前，智能家居产业也正如火如荼的进行，可以预见，未来智能家居的发展，将不再局限于家电设备、灯光等遥控的控制，嵌入式智能终端、无线WIFI技术，以及Internet的广泛应用必将使家居控制变得更加自动化、智能化和人性化，必将改变传统智能家居的模式，把智能家居推上一个快速发展的舞台。

一、WIFI技术原理及应用

        WiFi全称Wireless Fidelity，它的最大优点就是传输速度较高，可以达到54Mbps，另外它的有效距离也很长，其主要特性为：速度快、可靠性高，在开放性区域，通讯距离可达305米；在封闭性区域，通讯距离为76米到122米，方便与现有的有线以太网络整合，组网的成本更低，Wi-Fi技术突出的优势在于：

　　其一，无线电波的覆盖范围广，WiFi的半径则可达100米，办公室自不用说，就是在整栋大楼中也可使用。

　　其二，传输速度非常快，可以达到11mbps，符合个人和社会信息化的需求。

　　它与有线网络相较之下，有许多优点： 

        · 无须布线

　　WiFi最主要的优势在于不需要布线，可以不受布线条件的限制，因此非常适合移动办公用户的需要，具有广阔市场前景。目前它已经从传统的医疗保健、库存控制和管理服务等特殊行业向更多行业拓展开去，甚至开始进入家庭以及教育机构等领域。 

        ·健康安全 

        无线网络使用方式并非像手机直接接触人体，应该是绝对安全的。 

       · 简单的组建方法

　　一般架设无线网络的基本配备就是无线网卡及一台AP，如此便能以无线的模式，配合既有的有线架构来分享网络资源，架设费用和复杂程序远远低于传统的有线网络。如果只是几台电脑的对等网，也可不要AP，只需要每台电脑配备无线网卡。AP为AccessPoint简称，一般翻译为“无线访问节点”，或“桥接器”。它主要在媒体存取控制层MAC中扮演无线工作站及有线局域网络的桥梁。有了AP，就像一般有线网络的Hub一般，无线工作站可以快速且轻易地与网络相连。特别是对于宽带的使用，WiFi更显优势，有线宽带网络（ADSL、小区LAN等）到户后，连接到一个AP，然后在电脑中安装一块无线网卡即可。普通的家庭有一个AP已经足够，甚至用户的邻里得到授权后，则无需增加端口，也能以共享的方式上网。

        · 长距离工作

　　别看无线WiFi的工作距离不大，在网络建设完备的情况下，802.11b的真实工作距离可以达到100米以上，而且解决了高速移动时数据的纠错问题、误码问题，WiFiI设备与设备、设备与基站之间的切换和安全认证都得到了很好的解决。

　　总而言之，家庭和小型办公网络用户对移动连接的需求是无线局域网市场增长的动力。

二、WIFI与 3G及蓝牙技术的比较

·WIFI与 3G的互补

        1.语音和WLAN

　　相对于满足大话务量、多用户数的3G技术，基于IP技术的WLAN网络更适合开展广播式的语音业务（PTT、多方会议、长途通话、广告发布等）。

　　2.广域覆盖和区域覆盖下的数据业务

　　相对于3G技术覆盖范围大、快速移动时仍能保持144kbit的数据速率的特点，WIFI技术在特定区域内满足用户高速数据传输的需求具有绝对优势。

　　3.无线信道资源的利用

　　3G分配的频率资源是有限的，而数据业务对信道的占用率极高，影响其同时接入的语音用户数量。如果规划特定区域（比如商业中心人群密集区）内把数据业务转移到WiFi/WiMAX的公共数据通道无疑将大大提高3G无线网络资源利用率。

　　4.手持终端和Laptop/PDA结合

        传输数据速率高、Always0nLine和低使用费的Laptop/PDA可以满足商业用户大信息量的需求：携带更为方便、小巧的3G手持终端可以满足个人用户对快速消息的需求。

· WIFI与蓝牙技术

蓝牙技术特点：

速度慢

一般只是用来传输小数据，无需网络

连接蓝牙配件

不能连接网络，无法上网

10米范围内


Wi-Fi技术特点：

可以连接公共网，提供网络浏览功能

速度快

传送大数据

100米范围内
 
三、WIFI在智能家居应用

        WiFi是由AP(Access Point)和无线网卡组成的无线网络，AP一般称为网络桥接器或接入点，是传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁，因此任何一台装有无线网卡的PC均可通过AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源，其工作原理相当于一个内置无线发射器的HUB或者是路由， 而无线网卡则是负责接收由AP所发射信号的CLIENT端设备。

        相比较传统智能家居系统采用的有线布网方式，WIFI技术的应用则减少布线麻烦，具有更好的可扩展性、移动性。因此采用无线智能控制模式是智能家居发展的必然选择。

        下面以波创科技发展有限公司的数字无线智能网关为例，说明WIFI在智能家居中的应用，该应用主要包括一个家庭网关以及若干个无线通讯子节点，在家庭网关上有一个无线发射模块，每个子节点上都包含一个无线网络接收模块，通过这些无线收发模块，数据就在网关和子节点之间进行传送。

        下图是智能家居系统的解决方案，其中WIFI智能网关就是室内机。WIFI智能网关就是家庭的一个智能化枢纽，经过智能网关上的无线射频模块与收集中各子节点进行通信，实现家电的控制；经过Web网络控制智能网关，从而实现对家电的远程控制。