目前主流智能家居无线协议对比

笔者近两年都在从事智能家居项目iOS开发，对于项目中对接各个厂家设备时发现智能家居设备的无线通讯协议常见的有wifi技术、 socket协议、 SSDP协议、 蓝牙协议、 RF433协议、 ZigBee协议 z-wave、 等等这些方式来发现设备，下面对于这几种技术相对而言的优劣势进行分析。

1、Wifi技术：

生活中最常见的无线协议。采用的是国内2.4G免费频段，直接连入互联网，手机下载APP，就可以直接进行控制。小米之前的做法就是利用单品进入家庭，然后做一个超级APP把路由器、电视、插座、手环等一系列单品全部纳入其中。就这样抢占智能家居市场。Wifi最初就是为了实现大数据在小范围内的无线传输而设计的，所以设计之初并没有考虑其他的因素。以至于应用到目前智能家居系统并不是很合适。市面上的智能单品基本全是走wifi协议的。

Wifi只支持星型网络拓扑结构，通过多基站的方式实现网络空间拓展。协议稳定性、安全性比较差，容易断开连接，被人破解。在功率消耗上面能耗巨大，假如家里面安装了许多的wifi产品，那么一个月下来用电量都不可小观。Wifi设计只有16个信道，而且其中有一个是占用的，理论上是可以连接15个产品但是实际中连接10个就极不稳定了。一个家庭产品上面远远不止10个。Wifi的穿墙能力和衍射能力较弱等等。这些方面就足以说明wifi不适合做智能家居系统，但是就因为价格便宜，协议简单的原因，所以很多厂家用wifi协议来做智能单品，而且销量很客观。也正因为wifi本身设计就是为了无线传输大数据的原因，所以能够解决目前的无线协议无法进行摄像头数据的传输，所以在智能家居系统中，电子门铃和摄像头只能是走wifi协议或是有线连接的方式。

2、蓝牙协议：

蓝牙也是生活中最常见的协议，接触最多的就是手机蓝牙配对和蓝牙音箱了，通过短距离的无线通讯，可以传输大数据，为生活带来了许多便捷之处。蓝牙的功耗低于wifi，传输距离较近，一般低于10米，无法进行组网，其次蓝牙堆栈(stack)很容易奔溃。蓝牙节点也比较少(兰桂智能家居能把节点做到22个，但是家庭使用还是不够的，满节点工作极不稳定)。在稳定性和受干扰能力方面也不是很强。所以不适合做成智能家居系统。

3、RF433：

可高速传输数据信号,正因为速度之快，所以RF433的双向通讯设计，双向反馈的来源取自于信号的往返。当发出指令到指令送达，再到返回来而实现双向通讯。就和打电话一样，电话拨过去，我们就知道通没通，这是zigbee、z-wave协议，而对面有人说话了，反馈到了我们才知道通讯是否联通，这才是433协议。正因为433协议信号传输速度之快，也就是可以在来返之间几乎不耗费什么时间，反应灵敏度也会很快。这也是实时反馈和虚拟反馈之分。

RF433因为采用的是在低频段传输信号，频率越低穿墙能力和衍射能力极强，因此433具有很好的穿墙能力和衍射能力。433和wifi一样，只支持星型网络拓扑结构，通过多基站的方式实现网络覆盖和空间拓展。它采用单频点工作，不能有效抵抗因遮挡而产生的多径效应，造成通信不可靠，系统不稳定，所以在系统安全性上面容易被攻击被破解，系统安全保密性差。星型点对点传输信号，也可以认为是主机识别标签的过程，因此整个网络的抗干扰能力较差。433也是无线协议中智能传输小数据协议中的一种，数据传输速率只有9600bps，不能进行大数据的传输。能耗上面略小于蓝牙，传输距离可到100米。

4、ZigBee协议:

ZigBee网络主要是为了工业现场自动化控制数据而建立的。对于井下定位，停车场车位定位，室外温湿度采集，污染采集非常具有吸引力。在智能家居领域，ZigBee协议也是公认的目前最适合的协议之一。基于IEEE802.15.4，标准定义了phy和mac。Phy制定了实体层规范，通讯速度50-250KB。Mac规范定义无线信号如何共享空中通道。

ZigBee介质存取层网络拓扑结构多样。分为星状拓扑结构，树状拓扑结构和网状拓扑结构。ZigBee协议发送数据包时必须等待对方的接收信息，确认信息回复。如果没有确认，会重新寻找通讯对象，确定彼此间的通讯，对原有的网络进行刷新。运用动态路由结合网状拓扑结构很好的解决传输问题，在传输过程中遵循“梯度法”传输，即最近的进行传输。在信号传输方面，ZigBee的每一个产品都是一个中继器，产品之间信号可以连跳7次，所以ZigBee协议节点具有多大65000个，但是实际应用中200-300个节点时稳定性上就会衰减。ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象，其所连接的传感器直接进行数据采集和监控，还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。采用扩频技术对ZigBee的抗干扰能力进行了改进和完善，可以起到避开干扰的作用。当系统网络受到干扰时，整个网络整以动态的切换到另一信道上。在安全性上面采用AES128位高级加密法，确保了整个系统的安全可靠。

综上所述：ZigBee协议具有自组网能力，安全性，可靠性，抗干扰能力，自我恢复能力都比较强。具有极低的功耗。在国内选用2.4G频段通讯，所以ZigBee协议的穿墙能力和衍射能力较弱，传输距离只有20米，传输数据上面50-250Kb。

5、z-wave协议：

数据传输速率为9.6kbps，信号的有效覆盖范围在室内是30m，室外可超过100m，适合于窄带宽应用场合。每个网络节点类最多232个节点。Z-wave结构简单，成本低，接受灵敏度高，因为z-wave采用单信道传输数据，所以在自我修复能力和抗干扰能力略低于ZigBee协议。Z-Wave的传输距离比ZigBee更大，可到30米，连接也更稳定。Z-Wave只有一种拓朴型态，ZigBee通讯原理一样，如果某两个节点由于通讯距离过远不能直接通讯，那么和他们都能通讯得上的节点可以为他们传递通讯信号，起到中继器的作用。支持自组网能力，在安全性和系统稳定性上面也比较强。Z-Wave采用更简单的协议，开发更快也更简单，所以很多人更青睐于z-wave协议………

6、SSDP协议

简单服务发现协议提供了在局部网络里面发现设备的机制。控制点（也就是接受服务的客户端）可以通过使用简单服务发现协议，根据自己的需要查询在自己所在的局部网络里面提供特定服务的设备。设备（也就是提供服务的服务器端）也可以通过使用简单服务发现协议，向自己所在的局部网络里面的控制点声明它的存在。

本文参考链接来源