無線通訊協(xié)議是智能家居領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，是連接設(shè)備、實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)耐ǖ?，是?shí)現(xiàn)智能產(chǎn)品之間互聯(lián)互通互控與協(xié)同的“橋梁”。不過，目前智能家居市場標(biāo)準(zhǔn)未定，多種無線協(xié)議并存，主要的通訊協(xié)議有WiFi、Zigbee、藍(lán)牙、Z-wave、Thread、MacBee、2.4G、RF射頻等。無線通信技術(shù)這么多，是否需要一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)？未來誰主沉??？asAesmc

無線通信技術(shù)群雄割據(jù) 新生代MacBee、Zlink登場

當(dāng)前智能家居領(lǐng)域中各種無線通訊協(xié)議，無論是安全性、穩(wěn)定性，還是流暢性、設(shè)備承載能力等方面，各有優(yōu)勢和缺點(diǎn)。asAesmc

銀河風(fēng)云董事長兼MacBee技術(shù)聯(lián)盟理事長曾雨在第三屆中國IOT大會上指出，每一種協(xié)議的興起都是因?yàn)闈M足了某種場景的需要。如果一種協(xié)議可以滿足物聯(lián)網(wǎng)所有需求，那么根本不會誕生其它協(xié)議。事實(shí)上，每一種協(xié)議都會有各自最為擅長的場景?！八{(lán)牙是為耳機(jī)而生，WiFi是為手機(jī)、筆記本電腦而生，ZigBee是為M2M而生，MacBee為家庭物聯(lián)網(wǎng)而生?！痹瓯硎?，物聯(lián)網(wǎng)落地到智慧家庭，有很多協(xié)議，其中最成功的是WiFi。WiFi早已遍布家庭，但是WiFi已經(jīng)被大多數(shù)家庭驗(yàn)證過，連接的物品數(shù)量一多，連接的穩(wěn)定性就備受考驗(yàn)，而且WiFi的穿透性也是個問題。ZigBee雖然涉足的企業(yè)多，國內(nèi)市場上的智能家居產(chǎn)品很多也都是ZigBee協(xié)議，然而他們彼此之間不能對話。通俗點(diǎn)說，就是說它們都講中國話，但講的是方言，而且不能使用智能手機(jī)直接控制，需要通過額外網(wǎng)關(guān)。而基于Z-Wave協(xié)議的產(chǎn)品是少之又少，而且是否能互聯(lián)互通還是一個問題。asAesmc

曾雨認(rèn)為，做物聯(lián)網(wǎng)要極精極簡、安全可靠。他表示，幾年前銀河風(fēng)云就朝這個目標(biāo)推進(jìn)。asAesmc

MacBee技術(shù)是一種超低功耗微蜂窩無線物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議，從云端到應(yīng)用到連接全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，采用了多協(xié)議兼容的自組網(wǎng)雙向聯(lián)動技術(shù)框架，服務(wù)架構(gòu)具備全球化、實(shí)時性、高可靠、高效率的特點(diǎn)，而且具有超高性價比。“MacBee強(qiáng)在最后一百米，連接穩(wěn)定，響應(yīng)快速，并且功耗低、性價比高，適合各種場景。實(shí)質(zhì)上，MacBee的核心是依賴和利用已經(jīng)存在的技術(shù)設(shè)施。把復(fù)雜的事情交給身邊已有的技術(shù)設(shè)施，比如局域網(wǎng)或因特網(wǎng)?！睋?jù)曾雨介紹，目前MacBee芯片銷量已經(jīng)突破30w，并且還在增長，預(yù)計17年落地后會產(chǎn)生1千萬到2千萬連接。asAesmc

深圳市智安物聯(lián)科技有限公司（以下簡稱“智安物聯(lián)”），目前也在研發(fā)一個自由的2.4G自組網(wǎng)的協(xié)議棧ZNlink，類似Zigbee，同樣具有自組網(wǎng)、節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)、連接自愈、分組控制，數(shù)據(jù)加密等優(yōu)勢?！癦Nlink是專門針對智能家居設(shè)備而進(jìn)行了優(yōu)化，具有成本很低，距離更長，連接穩(wěn)定，靈活設(shè)計等優(yōu)點(diǎn)。目前已經(jīng)大量應(yīng)用于照明、家庭傳感器等領(lǐng)域?！?智安物聯(lián)總經(jīng)理黃小良說，“我們期待我們的產(chǎn)品能夠成為百花齊放中的一朵鮮花?！?

深圳市智安物聯(lián)科技有限公司總經(jīng)理 黃小良asAesmc

目前，為了爭奪潛力無限的智能家居市場，國內(nèi)外廠商都在發(fā)力。智能家居領(lǐng)域的各種無線通訊協(xié)議也越來越多，不少公司都有各自的通信協(xié)議。至于誰家的協(xié)議更安全、穩(wěn)定，信息傳輸更智能，還是要靠市場來檢驗(yàn)。asAesmc

統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)沒必要？應(yīng)用層和云端連接標(biāo)準(zhǔn)是互通突破口

在業(yè)界看來，智能家居無法真正落地的一大原因便是標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。那么，這么多的無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是否需要一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)？未來誰會占據(jù)市場主導(dǎo)地位？asAesmc

“智能家居無法落地的原因并不是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，而主要是目前成本太高，用戶體驗(yàn)不夠，無法形成剛需。”黃小良直言，在眾多的無線標(biāo)準(zhǔn)中，并不看好ZigBee這樣的完整標(biāo)準(zhǔn)。“ZigBee把OSI協(xié)議架構(gòu)的第一層到第七層都定義好，想做到硬件產(chǎn)品上完全互聯(lián)互通，想法很好，但實(shí)行很難。另外，這樣的協(xié)議也不夠靈活，很龐大，成本也難以下降。 而且未來wifi、藍(lán)牙及其他無線技術(shù)也會具有Zigbee自組網(wǎng)的特性。”asAesmc

黃小良比較看好Wi-Fi后期的AH標(biāo)準(zhǔn)，以及藍(lán)牙5.0標(biāo)準(zhǔn)。“因?yàn)檫@2個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)既解決了通用性問題，又具有近距離自組網(wǎng)的優(yōu)勢?！彼硎?，現(xiàn)在幾個常見的無線標(biāo)準(zhǔn)都不是特別實(shí)用，只是解決了一個家庭不需要很多個網(wǎng)關(guān)的問題，還是沒有解決設(shè)備互聯(lián)互通的問題，即便是現(xiàn)在的WiFi標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，也不能互聯(lián)互通，因?yàn)檫€有應(yīng)用層的協(xié)議。asAesmc

在黃小良看來，產(chǎn)品的互通最終還是應(yīng)該靠云端或者其他應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)去解決。他指出，現(xiàn)在很多產(chǎn)品設(shè)計都不是一個獨(dú)立網(wǎng)關(guān)，一些常見的設(shè)備也會集成自有體系的網(wǎng)關(guān)，如Nest的溫控器也有可能加網(wǎng)關(guān)，可以連接很多設(shè)備，亞馬遜的Echo智能音箱，除了本身的音樂，聲控操作，也是內(nèi)置的網(wǎng)關(guān)，包括現(xiàn)在很多國內(nèi)的攝像頭也內(nèi)置了網(wǎng)關(guān)，可以連接一些傳感設(shè)備起到智能安防的作用。這些無線設(shè)備可以通過這些帶有網(wǎng)關(guān)功能的產(chǎn)品接入互聯(lián)網(wǎng)?！耙虼?，家庭多‘網(wǎng)關(guān)’的現(xiàn)狀是可以共存的。智能家居無線標(biāo)準(zhǔn)各有各的優(yōu)勢，可以‘百花齊放’，關(guān)鍵是滿足用不同產(chǎn)品屬性需求，實(shí)用、夠用、高性價比就好了。”asAesmc

“智能家居的無線通訊協(xié)議很難形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)槔鏍可婷嫣珡V，而且也沒有必要?！?黃小良表示，“更重要的是應(yīng)該推動智慧家庭行業(yè)的生態(tài)，標(biāo)準(zhǔn)的推動需要一些大的平臺公司做好規(guī)劃，如類似華為騰訊等這種級別的公司做好連接平臺，從底層硬件標(biāo)準(zhǔn)和云端連接標(biāo)準(zhǔn)二個角度去做到互聯(lián)互通?！?span style="display:none">asAesmc

銀河風(fēng)云對外戰(zhàn)略合作總監(jiān)凌華表示，當(dāng)今物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議的形式如同當(dāng)年互聯(lián)網(wǎng)的各個門戶網(wǎng)站角逐較量，都希望分得一塊大蛋糕，這對行業(yè)來說并不是壞事。至于哪種無線通信技術(shù)會成為主流，或其中某些技術(shù)會不會被取代，最終由市場說了算，最終市場會淘汰沒有競爭力的技術(shù)。

深圳市銀河風(fēng)云網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)股份有限公司對外合作戰(zhàn)略部總監(jiān) 凌華asAesmc

“每種技術(shù)都有他DNA，MacBee的基因就是為物聯(lián)網(wǎng)而生的通信技術(shù)?！绷枞A稱，MacBee從12年開始從需收集起草14年發(fā)布1.0版本，15年芯片流片并正式推廣應(yīng)用，到2016年上半年MacBee技術(shù)聯(lián)盟正式成立，整個過程一步一個腳印，銀河風(fēng)云投入了巨大的人力財力才有今天的技術(shù)成果。目前，MacBee技術(shù)已經(jīng)完全滿足智能家居系統(tǒng)的應(yīng)用需要，銀河風(fēng)云的智能家居系統(tǒng)除視頻傳輸使用WiFi外，其他所有智能家居設(shè)備全部使用MacBee的無線雙向組網(wǎng)技術(shù)，包括照明、電工、安防、窗簾、門鎖、家電、傳感器等各類應(yīng)用?！癕acBee的低功耗和超低功耗二個大類模組下面，根據(jù)行業(yè)應(yīng)用需要細(xì)分了十幾種模組滿足行業(yè)的應(yīng)用需求，總之，MacBee已經(jīng)可以完全勝任組建智能家居系統(tǒng)的需要?！?span style="display:none">asAesmc

多模SoC是芯片廠商研發(fā)方向

物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)這么多，這無疑給芯片商、模塊供應(yīng)商和終端設(shè)備廠商帶來了一個難題。如何在眾多技術(shù)中挑最合適的技術(shù)？挑中的技術(shù)怎么和其它技術(shù)進(jìn)行連接？那么，對于芯片廠商來說，集成多種協(xié)議的SoC是否是一大趨勢？從終端廠商的角度來說，他們傾向于選擇單模方案還是多模方案？asAesmc

“目前從我們應(yīng)用的客戶來說，一般廠商生產(chǎn)出一套產(chǎn)品，在能滿足應(yīng)用需要的情況下并不會考慮多模重復(fù)投入?！绷枞A稱，硬件制造不像軟件，一般在制造過程增加10元的成本流通到用戶手上可能就增加了100元的購買成本。他舉例稱，以照明行業(yè)應(yīng)用來說，這是一個竟?fàn)幏浅＜ち业男袠I(yè)，制造成本基本是按分來算，任合一個環(huán)節(jié)的成本都需要精算，像通信模塊這種大部件，目前一些無線模塊（如WiFi、ZigBee、藍(lán)牙、Z-wave）的成本可能都大于原來他們的照明驅(qū)動電源的總成本，這個壓力非常大。而銀河風(fēng)云可提供高性價比的MacBee模塊及配套的智能云瑞方案，目前已經(jīng)得到了許多照明企業(yè)的認(rèn)同。asAesmc

黃小良也表達(dá)了同樣的觀點(diǎn)，他認(rèn)為集成多個無線協(xié)議的無線模塊或SoC只是無故增加產(chǎn)品成本而已，沒有必要?！白鳛榻K端廠家，只需要根據(jù)自身產(chǎn)品的特點(diǎn)，設(shè)計出實(shí)用、夠用的產(chǎn)品就好了。實(shí)際上，除了滿足功能，且性能穩(wěn)定外，成本也是非常重要的因素?！彼瑯优e了照明的例子稱，如一些客戶做無極調(diào)光燈泡，本身物料成本也大概3~4美金，沒有理由花費(fèi)在無線連接上的成本高過燈泡本身。因?yàn)闊襞莸闹饕δ苁前l(fā)光，物聯(lián)只是錦上添花。不過，這并不具有普遍性，那些定位高端的差異化產(chǎn)品除外。asAesmc

實(shí)際上，由于無線通訊協(xié)議眾多，對于硬件設(shè)計者來說，跟隨哪一個標(biāo)準(zhǔn)成為關(guān)鍵。不過，對于芯片廠商來說，多模依然是其研發(fā)方向。“對于硬件設(shè)計者來說 ，怎么用最低的成本最快速讓你的產(chǎn)品適應(yīng)現(xiàn)在市場上已經(jīng)存在的標(biāo)準(zhǔn)，成為一個關(guān)鍵?！痹诘谌龑弥袊鳬OT大會上，Silicon Labs無線產(chǎn)品銷售經(jīng)理劉俊如是說。
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• Silicon Labs無線產(chǎn)品銷售經(jīng)理 劉俊*

具體來看，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的基本要求包括如下幾個方面：一是可以簡單配備；二是可以遠(yuǎn)程訪問，也可以本地控制；三是可以滿足不同的無線需求，在無法改變存在多個無線協(xié)議和多個無線連接的情況下，盡量去適應(yīng)更多的生態(tài)系統(tǒng)；四是基于標(biāo)準(zhǔn)生態(tài)系統(tǒng)的互操作性；五是維持專有或舊有系統(tǒng)的互操作性，對原有系統(tǒng)的兼容，這也是對現(xiàn)有設(shè)備的兼容；六是電池壽命，即低功耗一定是未來物聯(lián)網(wǎng)最基本的需求；七是，在復(fù)雜的連接需求下還要保持低成本的市場競爭優(yōu)勢。asAesmc

基于以上幾點(diǎn)要求，在大約四年前，SiliconLabs就在投入多模芯片的研發(fā)。目前，已經(jīng)推出多協(xié)議片上系統(tǒng)（SoC）Wireless Gecko產(chǎn)品系列，Wireless Gecko SoC提供了業(yè)內(nèi)最全面的協(xié)議組合，支持用于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的ZigBee和Thread協(xié)議棧，以及點(diǎn)對點(diǎn)連接的Bluetooth Smart和Sub-GHz私有協(xié)議。asAesmc

根據(jù)應(yīng)用場景，SiliconLabs定義了如下多協(xié)議模式：一是可編程模式，二是可切換，三是動態(tài)多協(xié)議，四是并存模式。劉俊進(jìn)一步解釋稱，可編程模式，即在簡化的供應(yīng)鏈上，在一個版上支持多種協(xié)議中的一個，就是說硬件設(shè)計可以通過編程的方式，讓它只是藍(lán)牙設(shè)備或ZigBee設(shè)備等單一的狀況?？汕袚Q模式，即設(shè)備在BLE模式下調(diào)試，然后轉(zhuǎn)換到其他網(wǎng)絡(luò)下（ZigBee或Thread），兩個協(xié)議可以切換。并發(fā)模式，即網(wǎng)關(guān)上同時支持ZigBee、藍(lán)牙、Thread和sub-GHz私有協(xié)議。“我們叫Concurrent模式，最終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)多頻點(diǎn)，即wifi、藍(lán)牙、ZigBee、Thread四個協(xié)議同時在網(wǎng)。這是我們與高通、華為等正在做的事情。”asAesmc

對于動態(tài)多協(xié)議模式，劉俊舉例稱，比如接近智能門鎖，智能手機(jī)從門鎖取得一組藍(lán)牙信標(biāo)，應(yīng)用程序通過藍(lán)牙LE連接到門鎖，并發(fā)送指令開鎖。當(dāng)用戶晚上在家時， 可使用Thread家居控制器鎖上門。再比如，智能家居的家庭安防系統(tǒng)，可使用專有sub-GHz無線協(xié)議的家庭安全系統(tǒng)，也可以使用智能手機(jī)的藍(lán)牙裝置對該地區(qū)設(shè)備進(jìn)行某種維護(hù)。asAesmc

“很多時候，客戶需要在不增加成本的情況下，做到既支持藍(lán)牙Beacon，又支持ZigBee控制的應(yīng)用場景。我們用單一的解決方案去解決客戶多種復(fù)合的需求?！眲⒖》Q，智能家居歸根到底尋求的是安全感，所以，2016年智能門鎖成為爆發(fā)點(diǎn)?，F(xiàn)在市面上的門鎖大多是基于藍(lán)牙連接，但未來門鎖也會有互動，比如打開門時燈就會亮，這就需要與原來的智能燈泡做一個聯(lián)動。但現(xiàn)在藍(lán)牙燈泡還沒辦法做開源的切換，所以可能會連入更大的網(wǎng)絡(luò)，比如ZigBee網(wǎng)絡(luò)?！斑@是很多客戶正在尋求的一個方案，既支持ZigBee，又支持藍(lán)牙的門鎖，而且不希望增加成本，不希望有兩根天線，不希望有兩個MCU?！?span style="display:none">asAesmc

劉俊指出，多協(xié)議需求帶來的一個變革就是需要操作系統(tǒng)。因此，Silicon Labs收購了在業(yè)界領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）實(shí)時操作系統(tǒng)（RTOS）軟件供應(yīng)商Micrium。“原來單線程的方式?jīng)]辦法做到更多協(xié)議棧處理，所以合并進(jìn)來，以做到多協(xié)議、多頻點(diǎn)?！?劉俊直言，這不管對客戶還是半導(dǎo)體廠商來說，都有挑戰(zhàn)。一方面，對于開發(fā)者來說，由于任務(wù)的管理，必須對操作系統(tǒng)比較了解，但這是必須經(jīng)歷的一個過程。另一方面，在動態(tài)多協(xié)議演進(jìn)過程中，有更多架構(gòu)在不斷演進(jìn)，大家普遍認(rèn)為會基于RTOS，把各種協(xié)議放在基于這個OS來進(jìn)行管理。這對半導(dǎo)體公司來說，有了OS，怎么保持低功耗，怎么讓各個協(xié)議更好合作，怎么讓這個軟件更小，都是挑戰(zhàn)?！白鳛樾酒?yīng)商、協(xié)議棧供應(yīng)商，甚至操作系統(tǒng)solution提供商，Silicon Labs嘗試給客戶一個完整的解決方案，讓客戶只需關(guān)心應(yīng)用層，不用去關(guān)心底層操作系統(tǒng)和無線協(xié)議棧?！?span style="display:none">asAesmc

劉俊認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要多協(xié)議解決方案，消費(fèi)者和產(chǎn)品制造商正推動創(chuàng)新應(yīng)用案例。而軟件架構(gòu)是多協(xié)議的關(guān)鍵因素。“你可以通過硬件載體給客戶提供更多的服務(wù)，但改善用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵在于軟件。目前，硬件已經(jīng)準(zhǔn)備好，關(guān)鍵是讓硬件給客戶帶來附加值。軟件將是未來的一個重點(diǎn)。”asAesmc

5G商用是否會打破標(biāo)準(zhǔn)隔閡？

雖然在大家看來，智能家居不需要統(tǒng)一的無線通信標(biāo)準(zhǔn)，必定是百花齊放的狀態(tài)。不過，被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)最核心通信方式的5G，如果在2020年商用，會打破標(biāo)準(zhǔn)隔閡，加速智能家居落地嗎？asAesmc

從技術(shù)角度看，5G支持大規(guī)模數(shù)據(jù)連接，具備了高帶寬、高速和低時延等各種優(yōu)點(diǎn)。凌華表示，5G作為下一代的大帶寬數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，速度雖然比WiFi快，那也不能取代WiFi技術(shù)。他認(rèn)為，5G商用程度最終取決于運(yùn)營商，其它低功耗低帶寬低成本近距離的無線通信技術(shù)的應(yīng)用與5G并不相沖突。但5G模塊應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)的每一個傳感設(shè)備則會大材小用。asAesmc

黃小良直言，5G相當(dāng)于把路修寬了點(diǎn)，通信更加及時（時延降低），但只解決了接入端的問題，還需要后臺服務(wù)端承接起來，才能發(fā)揮最大的能效。不可否認(rèn)，5G肯定有助于家居產(chǎn)品的發(fā)展，但加速落地還需要時間沉淀，短時間內(nèi)難見成效。他表示，更看好NB-IOT等低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）這類的無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?！耙坏┏杀窘档推占捌饋?，那將是真正的萬物互聯(lián)時代，這也是現(xiàn)在三大運(yùn)營商必爭的重要陣地?！彼e例稱，如家里的水電氣表通過物聯(lián)網(wǎng)直接報送到相應(yīng)的運(yùn)營公司， 工廠設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)也可以及時上報給生產(chǎn)廠家，便于維護(hù)等。這些方便實(shí)用的應(yīng)用場景非常多。 asAesmc

不過，也有業(yè)內(nèi)人士指出，雖然5G會成為未來的核心網(wǎng)，而且也是物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模普及的關(guān)鍵技術(shù)，但只是4G的延伸而已，而不是一項(xiàng)革命性的技術(shù)，即便沒有5G，物聯(lián)網(wǎng)照樣存在。他表示，5G商用后的主戰(zhàn)場依然是移動互聯(lián)網(wǎng)，而不是物聯(lián)網(wǎng)。因?yàn)樵趲装賰|的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，對帶寬以及數(shù)據(jù)流量的應(yīng)用場景只是很少的一部分。5G只是物聯(lián)網(wǎng)廣泛網(wǎng)絡(luò)集合的一部分。asAesmc

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