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杨晓健

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常用的无线技术有哪些?

常用的无线技术有哪些?
红外遥控的基本原理是什么?有什么缺点?

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贾乐

2021-6-10 15:35:58
  对于用户来说,各种无线技术是如何控制智能家居的产品的他们不必不了解。就像很多人会开车,但是却不一定要懂怎么去修车一样。但是对于做智能家居产品的人来说,不得不面对这个问题。
  
  简单而言,控制其实就是由控制端(手机或遥控器)发射出一个控制信号,然后被控制的家电接收信号,并对信号进行解码并作出响应。
  这个控制信号我们称之为遥控协议,目前市面上的家电种类很多,又由于这些年由于智能家居的兴起,又有不少智能产品采用了新的控制方式,因而遥控协议也有很多种。总体而言,目前绝大多数的家电产品的遥控协议主要分为以下几种方式:WiFi、蓝牙、Zigbee、UWB超宽带、无线射频(RFID)、NFC、红外、Zwave等。
  红外
  红外遥控是一种无线、非接触控制技术,具有抗干扰能力强,信息传输可靠,功耗低,成本低,易实现等显著优点。可以说红外遥控是目前最普遍的遥控方式,绝大多数的空调、电视机、机顶盒、DVD、电风扇、投影仪基本采用的都是红外遥控。
  基本原理:
  红外遥控的发射威廉希尔官方网站 是采用红外发光二极管来发出经过调制的红外光波;红外接收威廉希尔官方网站 由红外接收二极管、三极管或硅光电池组成,它们将红外发射器发射的红外光转换为相应的电信号,再送后置放大器。
  发射机一般由指令键(或操作杆)、指令编码系统、调制威廉希尔官方网站 、驱动威廉希尔官方网站 、发射威廉希尔官方网站 等几部分组成。当按下指令键或推动操作杆时,指令编码威廉希尔官方网站 产生所需的指令编码信号,指令编码信号对载波进行调制,再由驱动威廉希尔官方网站 进行功率放大后由发射威廉希尔官方网站 向外发射经调制定的指令编码信号。
  接收威廉希尔官方网站 一般由接收威廉希尔官方网站 、放大威廉希尔官方网站 、调制威廉希尔官方网站 、指令译码威廉希尔官方网站 、驱动威廉希尔官方网站 、执行威廉希尔官方网站 (机构)等几部分组成。接收威廉希尔官方网站 将发射器发出的已调制的编码指令信号接收下来,并进行放大后送解调威廉希尔官方网站 ,解调威廉希尔官方网站 将已调制的指令编码信号解调出来,即还原为编码信号。指令译码器将编码指令信号进行译码,最后由驱动威廉希尔官方网站 来驱动执行威廉希尔官方网站 实现各种指令的操作控制(机构)。
  红外遥控的缺点:
  红外遥控的缺点主要有四点:穿墙能力差、具有方向性、遥控距离短(10米左右,最远可达20米)、无法组网。
  Zigbee:
  ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议,可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行)和915 MHz(美国流行)3个频段上,分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率,它的传输距离在10-75m的范围内。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。从网络容量来说,其可以扩展到65000的数量,绝对满足只智能家居产品的接入要求,速率有250K,对于无需大数据传输的家居设备来说绰绰有余。
  目前新型的智能家居产品多数采用Zigbee进行控制和组网连接。
  射频:
  射频遥控的普及地位略低于红外,相对于红外而言,射频遥控的主要特点在于可穿墙、遥控无方向性、遥控距离远(最远可达50米)。虽然射频遥控可以采用的频段很多,但是目前主要使用的303Mhz、315 Mhz和433Mhz这几个频段。
  常见的产品有汽车、灯光系统、窗帘、防盗器、防盗门等产品。
  蓝牙:
  蓝牙遥控经过多年的发展,功耗以及传输距离问题都得到了有效的解决,但是由于其无法进行复杂组网,因此目前采用蓝牙遥控的家电并不多,目前生活中常见使用蓝牙遥控的一般有:电视机、互联网盒子等。
  Z-Wave:
  Z-Wave是真正意义为智能家居而生的,Z-Wave是一种新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术。工作频带为908.42MHz(美国)~868.42MHz(欧洲),采用FSK(BFSK/GFSK)调制方式,数据传输速率可达40 kbps,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。随着通信距离的增大,设备的复杂度、功耗以及系统成本都在增加,相对于现有的各种无线通信技术,Z-Wave技术将是最低功耗和最低成本的技术,有力地推动着低速率无线个人区域网。Z-Wave技术设计用于住宅、照明商业控制以及状态读取应用,例如抄表、照明及家电控制、HVAC、接入控制、防盗及火灾检测等。Z-Wave可将任何独立的设备转换为智能网络设备,从而可以实现控制和无线监测。Z-Wave技术在最初设计时,就定位于智能家居无线控制领域。采用小数据格式传输,40kb/s的传输速率足以应对,早期甚至使用9.6kb/s的速率传输。与同类的其他无线技术相比,拥有相对较低的传输频率、相对较远的传输距离和一定的价格优势。
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