后装、灵活、低成本，无线连接正成为全屋智能主流方案

随着智能家居囊括的设备越来越多，单品智能已经逐渐成为消费者眼中的“伪智能”。当前，智能家居已经进入3.0时代——全屋智能。作为一种系统式、主动式的智能系统，全屋智能服务形态聚焦用户，能够大幅提升人们对智能家居的认同感，打造更加舒适的居住和办公环境，但也需要更好的连接技术。

全屋智能的核心要义是“万物智能”，是在万物互联的基础上进一步发展而来。随着互联设备数量的增加，单纯基于有线技术的全屋智能已经越来越难以适应市场需求，尤其是在民居场景下，需求的多样性和定制化更明显，无线连接逐渐成为主流的部署方案。

无线让全屋智能更灵活、更包容

在行业发展初期，全屋智能方案主要聚焦在酒店和办公楼等前装市场，由于是提前部署，建筑物内各空间里的设备情况较为固定，同时对系统稳定性有很高的要求，因此方案商一般都采取有线连接的方式部署全屋智能。

常见的有线通讯系统有KNX、485、Modbus、CAN、IP等，控制方式一般会分为分布式和集中式两种，并在系统末端支持各种拓扑结构，比如灯光的一灯多控。然而，有线方式的全屋智能一旦部署完成，再更改的成本高昂，基本相当于重新装修。并且，随着智能家居设备品类逐渐丰富，有线部署的全屋智能逐渐显现出走线复杂、布线成本高的缺点。

为了提升全屋智能方案的灵活性，更好地应对后装需求，无线方案在全屋智能中的重要性由此飙升。下图是方案商狄耐克现阶段的全屋智能部署方案，可以看到，已经开始采取有线和无线搭配的方案。

图1：全屋智能CAN总线部署方案

（图源：狄耐克）

通过上图还能够看到，网关通过ZigBee与各个智能组件通讯，服务器和消费电子设备则是通过Wi-Fi通信，均不需要物理的连接线。总体而言，无线连接的优势是低成本、灵活性高、可扩展性强以及支持后装，让全屋智能能够根据时代发展和用户需求变化进行调整。

当前，在室内场景里，虽然有Matter协议在应用层尝试统一全屋智能的无线连接，不过在具体的网络层，依然是蓝牙、ZigBee、Wi-Fi、Z-Wave等各有各的地盘。主要原因在于这些通信技术各有各的优点，比如Wi-Fi的优势在于高带宽和更好的穿墙性，蓝牙的优势在于低功耗和远距离，ZigBee和Z-Wave则在自组网方面优势突出。这也是为什么在Matter协议出现之前，智能家居领域会显得很割裂。

图2：Matter从应用层统一无线连接

（图源：CSA官网）

在Matter协议的统领下，大家在打造全屋智能方案时，可以综合考虑技术、成本、美观等多方面的因素，在适合的地方部署蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、Z-Wave等无线通信技术。目前，蓝牙在智能门锁、智能音箱等领域被广泛应用；Wi-Fi可用于智能大家电、智能手机和安防摄像头等数据传输量比较大的领域；ZigBee部署在控制开关、智能网络和传感节点等环节。

然而，这么多通信协议，选取适合的天线都是一项“大工程”，一旦选到不合适的天线，无线系统性能将大打折扣。为了提升方案开发效率，帮助大家解决天线选取的“大麻烦”，在此我们推荐来自制造商TE的标准嵌入式天线解决方案。通过该页面，大家可以了解到具体料号（如2118309-1）的详细信息，进而找到合适的产品。

图3：TE标准嵌入式天线解决方案之2118309-1

（图源：TE）

TE标准嵌入式天线解决方案包括单、双、四、五频段天线，适用于800MHz、2.4GHz和5GHz频带等多种频率范围，包括专门针对802.11 a/b/g/n、蓝牙、ZigBee、Wi-Fi、WiMAX、GPS、UMTS、WCDMA以及UWB设计的产品。因此，TE这套方案可以帮助大家从容应对全屋智能的无线挑战，并支持表面贴装、通孔、面板以及粘合/粘贴等多种安装方式。

外部和广域连接也很重要

当然，用户对全屋智能系统的控制并不局限于房屋、房间或者办公室场景下，且水表、电表等设备也需要远程和国网系统通讯，因此蜂窝低功耗广域网技术在全屋智能中也扮演重要角色。蜂窝低功耗广域网技术主要是NB-IoT、LTE-M，两者的应用场景不同。其中，NB-IoT通过星型拓扑结构可用于连接水表、电表、停车位和智能传感器等方面；LTE-M则可以用于防盗门、窗帘控制、宠物跟踪器、监控器等方面。

当然，NB-IoT、LTE-M在全屋智能领域广受欢迎，有一个重要的原因是两种技术都能够和5G长期共存，成为5G物联网战略中的一部分。在全屋智能应用里，5G在智能空调、智能灯控和智能影音等方面能够带来低延时、高速率的网络传输。

又是5G，又是蜂窝低功耗广域网技术，上面提到的问题又出现了——怎么找到适合的天线呢？在此，我们为大家推荐来自制造商TE的5G、NB-IoT和LTE-M天线，大家可以在贸泽电子搜索料号2361492-2，然后在该器件的器件详情页就能看到完整的方案介绍。

图4：TE 5G、NB-IoT和LTE-M天线

（图源：贸泽电子）

TE 5G、NB-IoT和LTE-M天线涵盖600MHz至6GHz频段，具有强大的射频性能，满足蜂窝物联网设备的宽频段和各种带宽需求，有助于实现5G和LPWAN通信的更低延迟和更高峰值数据速率连接。

这套天线从多个方面提升了方案设计的灵活性。首先是产品种类足够丰富，且无需调谐，随时可用；其次是能够适应板上安装、嵌入式天线、端子和外部安装等各种安装方式；此外，提供各种电缆长度和连接器可选。

除了全屋智能等智能楼宇方面的应用，TE 5G、NB-IoT和LTE-M天线的典型应用还包括小型蜂窝基站、WLAN、物联网设备、跟踪设备和智慧城市设备等。

设备通信稳定性很重要

在全屋智能理念下，一个空间内涵盖的智能家居设备越来越多，设备数量增多难免会出现信号干扰的问题。并且，除了Wi-Fi和蓝牙信号等工作在2.4GHz频段，实际上微波炉等家电设备使用时也有可能产生2.4GHz频段附近的信号。

在这种情况下，带通滤波器的作用便凸显出来。带通滤波器是一个允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的设备。一个理想的带通滤波器能够构建一个完全平坦的通带，在通带内没有放大或者衰减，并且在通带之外所有频率都被完全衰减掉。因此，要保障2.4GHz频段的无线信号质量，就要选对滤波器。

在此，我们为大家推荐来自制造商Murata的一款产品，贸泽电子官网上该产品的料号为LFB182G45BG2D280。

图5：LFB182G45BG2D280特征参数

（图源：Murata）

LFB182G带通滤波器是一款平衡输出匹配滤波器，采用ZigBee和蓝牙低能耗技术，旨在用于广泛的2.4GHz无线应用。需要特别指出的是，新型LFB182G带通滤波器专为与TI的无线连接SoC、ZigBee和蓝牙技术网络的CC253x和CC254x以及CC85xx配套使用而设计。

正如上面的特征参数表所展现的，LFB182G带通滤波器的一个显著优势是小体积，测量体积仅1.6X0.8mm，在单个封装中包含有匹配网络、平衡-不平衡变压器和滤波器的所有必需射频威廉希尔官方网站 。如此小的体积，使得LFB182G带通滤波器在空间和BOM数量上有巨大的优势，为WLAN、蓝牙、ZigBee、WiMAX应用带来出色的信号保证。

全屋无线未来可期

作为智能家居里面一个新兴的领域，全屋智能的发展依然顺承智能家居产业的大趋势——从有线通信向无线通信过渡。现阶段，无线+物理总线这样的综合布线方式已经成为主流。在打造具体方案时，出色的天线和各种信号处理器件能够保障在全屋智能概念下，各设备之间稳定的智能互联。根据IDC机构初步测算，2022年中国全屋智能市场销售额同比大幅增长54.9%，未来5年智能家居出货量将保持15%-25%的高速增长，全屋智能也将成为万亿级的市场。在这个快速增长的市场里，全屋无线未来可期。

不过，随着无线方案在全屋智能里的渗透率越来越高，我们也需要意识到多协议、多节点的无线通信必然伴随着巨大的数据安全挑战。尤其是在网关和桥接设备上，一旦被攻破，所连接的多款设备都将被监听。因此，硬件可信根、硬件虚拟化和安全开机等功能将逐渐成为设备标配。

在打造高稳定性、高可靠性、高性能的全屋智能方案时，贸泽电子销售的电子元器件，将会为大家提供源源不断的支持。

相关技术资源

TE的标准嵌入式天线解决方案，了解详情>>

TE的5G、NB-IoT和LTE-M天线，了解详情>>

Murata LFB182G带通滤波器，了解详情>>

该发布文章为独家原创文章，转载请注明来源。对于未经许可的复制和不符合要求的转载我们将保留依法追究法律责任的权利。

贸泽电子（Mouser Electronics）是一家全球知名的半导体和电子元器件授权代理商，分销超过1200家品牌制造商的680多万种产品，为客户提供一站式采购平台。我们专注于快速引入新产品和新技术，为设计工程师和采购人员提供潮流选择。欢迎关注我们！