智能家居系统中,目前有哪些无线技术应用其中?分析一下优劣势。

2023-01-07

目前哪一种无线技术应用最多?
智能家居系统目前技术有用到很多无线技术,比如蓝牙、红外、433、WiFi、zigbee、z-wave、NBIoT,还有哪些?
这些技术中哪一种比较相对优势更大一些?
有相关专业的人士一下吗?目前还有knx,lora,c4什么的,都有自己各家协议,各自为战。 智能家居系统中是通过软件与软件,通过远程连接的方式来控制智能家居。他的优势是极大的方便了我们的生活,即使不自己不在家,也可以直接控制你家里面的电器。
而劣势是只要是停电或者是没有网络的情况下就不能够控制。
1、显示器整机无电
(1)电源故障: 这是一个应该说是非常简单的故障,一般的液晶显示器分机内电源和机外电源两种,机外的常见一些。不论那种电源,它的结构比crt显示器的电源简单多了,易损的一般是一些小元件,象保险管、整流桥。电源板常用ic:6841203d06,这些常用的pmw芯片在我这样的专业液晶配件店里都能买到。(2)驱动板故障: 驱动板烧保险或者是稳压芯片出现故障,有部分机器是把开关电源内置,输出两组电源,其中一组是5V,供信号处理用,另外一组是12V提供高压板点背光用,如果开关电源部分电路出现了故障会有可能导致两组电源均没输出。
先查12V电压正常否,跟着查5V电压正常否,因为A/D驱动板的MCU芯片的工作电压是5V,所以查找开不了机的故障时,先用万用表测量5V电压,如果没有5V电压或者5V电压变得很低,那么一种可能是电源电路输入级出现了问题,也就是说12V转换到5V的电源部分出了问题,这种故障很常见,检查5端稳压块(常见型号8050SD-LM2596-AIC15-01等)。
另一种可能就是5V的负载加重了,把5V电压拉得很低,换一种说法就是说,后级的信号处理电路出了问题,有部分电路损坏,引起负载加重,把5V电压拉得很低,逐一排查后级出现问题的元件,替换掉出现故障的元件后,5V能恢复正常,故障一般就此解决,也经常遇到5V电压恢复正常后还不能正常开机的,这种情况也有多种原因,一方面是MCU的程序被冲掉可能会导致不开机,还有就是MCU本身损坏,比如说MCU的I/O口损坏,使MCU扫描不了按键,遇到这种由MCU引起的故障,找硬件的问题是没有用的,就算你换了MCU也解决不了问题,因为MCU是需要编程和写码的,在没办法找到原厂的AD驱动板替换的情况下,我们只能用通用A/D驱动板代换如:151D或161B等2、显示屏亮一下就不亮了,但是电源指示灯绿灯常亮 这种问题一般是高压异常造成的,是保护电路动作了,在这种情况下,一般液晶屏上是有显示的,看的方法是"斜视"。
3、显示屏黑屏,无背光,电源灯绿灯常亮 斜视液晶屏有显示图像,多属于高压板供电电路问题。重点检查12V供电(保险丝F)和3V或5V的开关电压是否正常。若是因为MCU问题造成没有输出开关控制电压,可以直接提取3端稳压块的(AIC1084)3.3V代替。
修理高压板的思路(电源保险丝-开关控制管-电源管理IC-推挽发大管-电源开关管-DA转换电路(储能电感,整流管)-LC升压电路(升压变压器,升压电容)-耦合电容-灯管。
4、屏幕亮线,亮带或者是暗线 这种问题,一般是液晶屏的故障。亮线故障一般是连接液晶屏本体的排线出了问题或者某行和列的驱动IC损坏。 暗线一般是屏的本体有漏电,或者TAB柔性板连线开路。以上两种问题基本上就是给机器判了死刑了,没有维修价值的,因为一块屏的价格太高了。
5、偏色故障 一般可以进入工厂调整模式进行调整。如没有此模式,维修思路:更换屏线和转接板-重写驱动程序-驱动板坏(不常见)-屏背板的控制IC坏(不常见)-拔掉屏线观察背光颜色(背光扁色为灯管老化)-换灯管。
6、字符虚或拖尾 检查VGA信号线,重点看RGB三色线的地线是否连接正常-更换屏线或转接板-重写驱动程序-换驱动板-LCD屏背板信号接口IC坏-LCD屏背板对比度电位器调整-LCD屏导光板错位-偏光片错位。
7、LCD屏幕内部有污点 擦拭或更换换保护膜-拆开屏体清洗外层偏光片和有机玻璃(用棉球,纯净水处理)-风筒吹干。
8、LCD屏亮点 一个或二个大的亮点,可以尝试轻轻用指尖压亮点,可消失,说明多为此象素的开关管和电极虚连。小的黑点和灰点有可能是内部导光板或偏光片有灰尘造成,可清洗处理。
9、LCD屏亮度低 检查高压板ADJ亮度调节电路-换灯管-换高压板-调整或更换导光板。
10、错误提示"超出频率范围" 检查信号线-重写MCU驱动程序-更换EPROM-重写EPROM程序-换驱动板。
11、通电后不按开关按键即白屏出现背光,按键后图像可正常显示 高压板接口的开关信号和ADJ信号反接造成,部分属于驱动板MCU的开关信号输出不正常,可以重写MCU程序修复——换MCU。
二、开关电源故障:
1.熔断丝熔断 对于熔断丝熔断故障,通常主要检查主电源整流滤波电路中的滤波电容器、整流桥各个二极管等部件。当然,抗干扰电路有故障时,也会引起熔断丝熔断且发黑。必须注意的是由开关管击穿引起的熔断丝熔断通常还伴随着过流检测电阻器与电源控制集成电路的同时损坏。负温度系数热敏电阻器也较容易与熔断丝一起烧坏,检修时也应注意对它们的检查。
2.无电压输出,但熔断丝未熔断 出现无电压输出,但熔断丝未熔断故障,说明开关电源电路没有工作,或者工作以后又进入了保护状态。检修时,先测量电源控制集成电路启动引出脚是否有启动电压。
(1)若无启动电压或启动电压太低,则检查启动电阻器与该引脚外接的元器件是否有漏电现象存在。
(2)若有启动电压,再测量电源控制集成电路的输出端在开机瞬间是否有高、低跳变的电平信号。 ·若无跳变,说明电源控制集成电路本身或其外围振荡电路元器件或保护电路有故障,可以先采用代换电源控铡集成电路,后检查外围元器件的方法查找故障。若有跳变,一般多为开关管本身不良或损坏,应重点对其进行检查。
3.输出端的电压过低 引起开关电源输出端的输出电压过低故障的原因,除了稳压控制电路异常外,通常还有以下3个方面的原因:
(1)开关管性能下降。这种情况会导致开关管不能正常导通,使电源的内电阻值变大,带负载的能力变差。
(2)输出端整流二极管、滤波电容器失效。这种情况可以通过代换的方法来判断它们是否损坏。
(3)开关电源的负载有短路故障。尤其是DC/DC转换器短路或性能不良。对此,可以采用断开开关电源电路全部负载的方法,来区别是开关电源电路不良还是负载电路的故障。当断开负载电路后,输出端的电压恢复正常,则就说明是负载过重;若仍不能恢复正常,说明开关电源电路有故障。
4.输出端的电压过高 出现输出端的电压过高现象,故障大多出在开关电源的稳压取样和稳压控制电路。应对由取样电阻器、误差取样放大器、光电耦合器、电源控制集成电路等组成的反馈环路中的各个元器件进行检查。通常取样电阻器变质、精密稳压放大器或光电耦合器损坏的发生率较高。 对于具有过压保护电路的开关电源出现的电压过高现象,可先断开过压保护电路,然后在开机瞬间迅速测量电源主输出端上的电压。
如测得的电压仍比正常值高(一般只要高于1V以上,均属电压过高故障),就应该按上述的电压过高故障进行检修。
参考知识1 智能家居有线方案既有可靠性及性能等优点,也具有布线复杂,成本高,方便性差等难以克服的缺点。目前在欧美市场,无线技术逐渐占据了智能家居的主流。
RF无线射频技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线通信技术。这种技术的优点是部分产品无需重新布线,利用点对点的射频技术,实现对家电和灯光的控制,安装设置都比较方便,主要应用于实现对某些特定电器或灯光的控制,成本适中。这类系统功能比较弱,控制方式比较单一,且易受周围无线设备环境特别是同频及阻碍物干扰和屏蔽,较适用于新装修户和已装修户。
蓝牙技术最初由爱立信创制。1999年5月20日,索尼爱立信、IBM、英特尔、诺基亚及东芝等业界龙头创立蓝牙特别兴趣组,制订蓝牙技术标准。蓝牙是一种新式的无线传送协议,用于在不同的设备之间进行无线连接,例如连接计算机和外围设施。
蓝牙根据网络的概念提供点对点或点对多点的无线链接。在任意一个有效通信范围内所有设备的地位都是平等的。首先提出通信要求的设备称为主设备(Master),被动进行通信的设备称为从设备(Slaver)。利用时分多址(TDMA),一个主设备最多可同时与7个从设备进行通信并和多个从设备(最多可超过200个)保持同步但不通信。一个主设备和一个以上的从设备构成的网络称为蓝牙的微微网络。
若两个以上的微微网络之间存在着设备间的通信,则构成了蓝牙的分散网络(Scatternet)。基于TDMA原理和蓝牙设备的平等性任一蓝牙设备在网络中既可作主设备又可作从设备还可同时兼作主、从设备。所以它是典型的无中心网络具有自然灵活的组网方式蓝牙网络具有Adhoc的特性,各个设备可以方便地进入和离开网络,不需要额外的网络配置。只是为了完成适当的网络功能,要有一定的初始配置工作。
蓝牙技术尽管是目前较为先进的无线网络技术,而且已经在很多设备进行互操作中逐渐普及,但对于许多消费电子设备而言,利用它来作为电缆的替代方案,在成本和功耗方面还很难令人满意。
Zigbee是目前智能家居领域发展最快,应用范围最广的无线传输技术。它具有近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本等特征。其主要适用于自动控制和远程控制领域,可以满足对小型廉价设备的无线联网和控制功能。
对于家庭网络通讯而言,传输的数据量小,在传输速率上不需要太高的要求。网络的容量要大,家庭中的各种电器设备多。信息的实时性好,时延短,成本低。ZigBee相对于现有的各种无线通信技术,Zigbee技术是功耗和成本最低的技术之一,很好地满足了智能家居的需求。
Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌,由Wi-Fi联盟(Wi-FiAlliance)所持有,目的是改善基于IEEE802.11标准的无线网路产品之间的互通性。
参考知识B 现在智能家居已经很普及了,但是对于大众来说知道的应该就是蓝牙,红外,和wifi这三种了,这三种也是手机都可以进行操作的更容易被普通人所理解,至于你说的其它无线技术可能就是专业人士才知道的了,但是不可否认智能化给我们的生活带来了很多方便。智能家居有线方案既有可靠性及性能等优点,也具有布线复杂,成本高,方便性差等难以克服的缺点。目前在欧美市场,无线技术逐渐占据了智能家居的主流。RF无线射频技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线通信技术。这种技术的优点是部分产品无需重新布线,利用点对点的射频技术,实现对家电和灯光的控制,安装设置都比较方便,主要应用于实现对某些特定电器或灯光的控制,成本适中。这类系统功能比较弱,控制方式比较单一,且易受周围无线设备环境特别是同频及阻碍物干扰和屏蔽,较适用于新装修户和已装修户。蓝牙技术最初由爱立信创制。1999年5月20日,索尼爱立信、IBM、英特尔、诺基亚及东芝等业界龙头创立蓝牙特别兴趣组,制订蓝牙技术标准。蓝牙是一种新式的无线传送协议,用于在不同的设备之间进行无线连接,例如连接计算机和外围设施。蓝牙根据网络的概念提供点对点或点对多点的无线链接。在任意一个有效通信范围内所有设备的地位都是平等的。首先提出通信要求的设备称为主设备(Master),被动进行通信的设备称为从设备(Slaver)。利用时分多址(TDMA),一个主设备最多可同时与7个从设备进行通信并和多个从设备(最多可超过200个)保持同步但不通信。一个主设备和一个以上的从设备构成的网络称为蓝牙的微微网络。若两个以上的微微网络之间存在着设备间的通信,则构成了蓝牙的分散网络(Scatternet)。基于TDMA原理和蓝牙设备的平等性任一蓝牙设备在网络中既可作主设备又可作从设备还可同时兼作主、从设备。所以它是典型的无中心网络具有自然灵活的组网方式蓝牙网络具有Adhoc的特性,各个设备可以方便地进入和离开网络,不需要额外的网络配置。只是为了完成适当的网络功能,要有一定的初始配置工作。蓝牙技术尽管是目前较为先进的无线网络技术,而且已经在很多设备进行互操作中逐渐普及,但对于许多消费电子设备而言,利用它来作为电缆的替代方案,在成本和功耗方面还很难令人满意。Zigbee是目前智能家居领域发展最快,应用范围最广的无线传输技术。它具有近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本等特征。其主要适用于自动控制和远程控制领域,可以满足对小型廉价设备的无线联网和控制功能。对于家庭网络通讯而言,传输的数据量小,在传输速率上不需要太高的要求。网络的容量要大,家庭中的各种电器设备多。信息的实时性好,时延短,成本低。ZigBee相对于现有的各种无线通信技术,Zigbee技术是功耗和成本最低的技术之一,很好地满足了智能家居的需求。Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌,由Wi-Fi联盟(Wi-FiAlliance)所持有,目的是改善基于IEEE802.11标准的无线网路产品之间的互通性。 参考知识C 现阶段智能家居解决方案需综合考虑技术、成本、施工方便、美观等多个因素。传统的智能家居网络布线方式是有线网络,施工不方便、影响美观,各制造商都在主推基于无线技术的智能家居解决方案。无线网络无需布线不会影响室内美观,节约了综合布线这方面的人力和物力,且具有方便、快速等特点,非常适合应用于智能家居。
当前市场上智能家居的无线解决方案较多,这一方面可为用户提供更多选择,但同时也给用户带来了困惑,不知选择哪种无线技术构建的智能家居系统。智能家居无线解决方案虽多,但主流的智能家居无线技术可总结为:Zigbee、Z-Wave、KNX RF、WiFi、蓝牙等。
二、几种主流智能家居无线技术对比
现从无线传输技术、功耗、节点数、安全性、开放性、标准化与互操作、行业适用性、可用软硬件资源等几个方面对上述几种主流智能家居无线技术进行比较。
1、无线传输技术
Zigbee:基于IEEE 802.15.4标准,工作频率为868MHz、915MHz或2.4GHz,在国内主要使用2.4GHz,250kbps(2.4GHz),调制方式:BPSK/OQPSK,支持星型、树型和网状(mesh)网络拓扑,支持16个通信信道(2.4GHz)。
Z-Wave:无线传输技术无标准,工作频率为908.42MHz(美国)、868.42MHz(欧洲),调制方式:FSK(BFSK/GFSK),数据传输速率为40kbps,支持网状(mesh)网络拓扑,支持单信道。
KNX RF:基于EN 50090-5-3,工作频率为868MHz,调制方式:FSK,数据传输速率为16kbps,支持对等网络拓扑,不支持网状拓扑,支持3个快速信道和2个慢速信道。
WiFi:基于IEEE 802.11标准,主要工作频率为2.4GHz,调制方式:MIMO-OFDM/DSSS/CCK,数据传输速率为11Mbps以上,支持自组网(Ad hoc)和基础结构拓扑,支持14个通信信道。
蓝牙:基于IEEE 802.15标准,主要工作频率为2.4GHz,调制方式GFSK,数据传输速率为1Mbps以上,支持点对点,以及对等网络(Ad hoc)拓扑,支持79个信道。
2、功耗
Zigbee/Z-Wave/KNXRF都为低功耗设计,典型1mW(0dBm),KNX RF甚至支持机电能源获取方式(类似EnOcean方式);WiFi功耗大,需外配电源,典型36mW(16dBm);蓝牙功耗介于低功耗与WiFi功耗之间,典型2.5 mW(4dBm)。
3、节点数
Zigbee:理论上可支持超过6万个节点。
Z-Wave:最多232个节点。
KNX RF:最多约4000个节点。
WiFi:理论上254个节点,但实际支持远低于理论值,一般不超过20个。
蓝牙:一般8个节点。
4、安全性
Zigbee:AES– 128等安全机制。
Z-Wave:具备安全层,提供密钥机制。
KNX RF:应用层之上提供认证、加密等安全机制。
WiFi:WPA/WPA2安全机制。
蓝牙:可提供认证、加密和密钥管理等安全机制。
5、开放性
Zigbee:Zigbee联盟,会员开放。
Z-Wave:Zensys公司主导Z-Wave联盟,会员开放。
KNX RF:KNX协会,会员完全开放。
WiFi:完全开放。
蓝牙:蓝牙技术联盟,完全开放。
6、标准化与互操作
Zigbee:未建立国际标准,已建立协会内部协议规范和不同领域规约,目前不同厂商产品存在互操作问题。
Z-Wave:未建立国际标准,已建立协会内部协议规范。
KNX RF:已成为ISO/IEC标准、EN标准、GB/T标准,不同厂商产品可实现互操作,且使用统一软件进行配置。
WiFi:已有国际标准,但面向智能家居领域没有建立规约,不同厂商产品无法实现互操作。
蓝牙:已有国际标准,但面向智能家居领域没有建立规约,不同厂商产品无法实现互操作。
7、行业适用性
Zigbee:可面向多个应用领域,适用于智能家居应用,但主要用于传感和控制等功能。
Z-Wave:专门针对智能家居应用,但主要用于传感和控制等功能。
KNX RF:专门针对智能家居应用,可与KNX TP(双绞线)配合使用,但主要用于传感和控制等功能。
WiFi:面向多应用领域,智能家居应用不仅可用于传感和控制,也可用于音视频等功能。
蓝牙:面向多应用领域,智能家居应用不仅可用于传感和控制,也可用于语音等功能。
8、可用软硬件资源
Zigbee:已有多个芯片制造商提供解决方案,如TI、FREESCALE 、ATMEL、Nordic 等,以及基于不同硬件平台的通信协议栈。
Z-Wave:Zensys公司提供专用芯片。
KNX RF:目前有2个硬件厂商和2个软件公司提供芯片和协议解决方案。
WiFi:众多厂商提供芯片和协议解决方案,应用层以外协议为开放协议。
蓝牙:较多厂商提供芯片和协议解决方案。
三、特点分析
1、Zigbee
无线通信技术先进,抗扰性和穿透性一般(主要工作在2.4GHz),软硬件开发资源较丰富,标准化和互操作性待改进,比较适合智能家居行业应用。
2、Z-Wave
无线通信技术较先进,抗扰性和穿透性较好,软硬件开发资源单一,第三方解决方案少,标准化待完善,互操作性较好。适合智能家居行业应用。
3、KNX RF
无线通信技术简单但实用,软硬件开发资源较少,抗扰性和穿透性较好,标准化和互操作性很优秀。无线和有线可构成完整解决方案,适合智能家居行业应用。
4、WiFi
无线通信技术先进,软硬件开发资源很丰富,抗扰性和穿透性一般(主要工作在2.4GHz)。智能家居行业的标准化和互操作性较差,由于功耗高和节点数限制,在智能家居行业应用受限,但其将智能家居应用整合到IT网络的能力最强。
5、蓝牙
无线通信技术先进,软硬件开发资源丰富,抗扰性和穿透性一般(主要工作在2.4GHz)。智能家居行业的标准化和互操作性较差,由于节点数和拓扑方式,其在智能家居行业应用受限,但方便集成到智能终端,如手机、Pad等。追问

这几种哪一种更适合在目前当下智能家居应用呢?就是说应用在智能家居里面优势很大,稳定而且成本也低,便于技术开发,市场来说的话性价比优势明显。

参考知识D 现在智能家居已经很普及了,但是对于大众来说知道的应该就是蓝牙,红外,和wifi这三种了,这三种也是手机都可以进行操作的更容易被普通人所理解,至于你说的其它无线技术可能就是专业人士才知道的了,但是不可否认智能化给我们的生活带来了很多方便。
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