随着人们经济生活水平的不断提高与移动互联网的飞速发展，智能电器、移动终端以及一些环境监测的传感器快速进入家庭...
随着人们经济生活水平的不断提高与移动互联网的飞速发展，智能电器、移动终端以及一些环境监测的传感器快速进入家庭，这将改变我们购物、娱乐、教育、医疗等生活的方方面面，给你一个“智能的家”成了很多开发商的宣传口号，我们应该怎么样选择智能家居产品呢?要想“智能”，首先需要解决联网问题，下面就从通信方式和联网上为大家介绍一下如何构建稳定、安全、可靠的智能家居系统。
在家庭的网络中首先建立有线网络的架构,有人要问了，现在大家都是用无线了，还有必要铺设有线网络吗？当然有，相比无线的易受干扰和不稳定，家庭的高速公路还是用稳定可靠的有线连接方式打基础最好，有线网络中首先需要建立成星型的拓扑结构，它管理简单，连接方便而且容易扩展，由于所有的房间都直接连接到中心节点，任意房间之间的交互和信息共享都能以较小的延时完成，而且只要中心节点的交換容量足够，房间与房间之间的交互就不会产生瓶颈。
主干建立好以后就可以添加技叶了， WiFi履盖成了大家最关心的问题，你有没有遇到过躺在床上看手机时，翻一个身WiFi就没有信号了；有没有遇到过在卧室上网时，房门一关网速下降很多；还有没有通到过在卫生间里信号只有一格，而且还老是重新连接，目前有不少用户反馈上面的问题，那么如何建立一种覆盖全面，信号稳定的WiFi网络呢?如表1所示:
在表格中可以看到金属门和混凝土墙对信号有很大的衰减，都在20dB以上，而很多路由器最大功率只有17~20dBm的发射功率，所以遇到上面的两种材料时，信号是无法透过去的，就是家里分割房间的红砖墻，也会有10dB的衰減，导致某些房间信号減弱，误码率升高，网速变慢，有人要说了，目前市面上有一些号称穿墙王的大功率路由器，可以解决信号不好的间题，但这真能解决问题吗?如图1所示:
图1
无线通信是双向的通信，光是增加一个方向的发射功率只能解决一个方向的问題，就像图中的两个人，A使用高音喇叭可以让B听到他在说什么，但是B说的话A就不一定能听到了，这就是为什么有时看到手机上信号是满格的，但是网络速度很不稳定，使用大功率路由器还会带来一个信号污染的问题，WiFi只有14个信道频点，同时使用完全不互相重叠的信道只有3个，所以当上下左右的邻居都使用大功率WiFi时，相互之间的干扰和退避将大大的拉低网络速率。还有的人会使用多个路由器做桥接的方式，我们认为这只是临时的解决办法，做桥接的路由器上下行接收发送时需要做分时处理、 所以桥接路由器的性能只有主路由器的一半。最后再来看看电力线载波方式覆盖，如果电力线上的工作环境能有所改善它还是一个不措的方案，但就目前的家庭环境来说，它还存在很多影响稳定性的干扰，比如某些电器的开关、或是一些设备的插拔都会影响信号的稳定，还有两路线之间如果隔着空气开关等设备，那么信号传过去衰減就很大了。
所以我们建议用户采用图2的方式进行组网 。
图2
目前装修公司进行家庭网络设计时，到每个房间的网线都会留的，有时还会留两根，所以大多数情况你不用额外布线，这种方式的优点是，它既结合了有线网络的稳定，也结合了无线网络的灵活，它每个房间的AP可以将功率降下来，在保证网络速率的情况下減小了辐射，而且多个AP之间可以做到漫游，给用户的感觉就是家里就是一个无线网络，使用和配置很方便。
接下来我们再看看家里的智能设备如何组网，根据供电方式通信数据量，我们可以将家里的智能设备分为以下几类，第一类方便取电的、数据量大的设备(如空调、电视、水箱等)，第二类电池供电的、数握量小的设备(如空气质量传感器、门磁、红外检测器等)，第三类是纽扣电池供电，数据量小的设备(如手不、可穿戴的设备等)，我们来看一下在家中使用到的几种无线通信方式的对比(如表2所示)
表二
由子WiFi的通信速率最高，功耗也高，所以它比较适合第一类产品，需要方便取电，交互的数握量大，BLE可以使用纽扣电池供电，所以使用它的产品可以做得很小，目前常见的可穿戴没备都是用BLE通信的，所以它适合第三类，方便携带，Zigbee通信方式最大的特点就是功耗小，而且方便组网(如图3所示) 。
图3
在Zigbee网络中如果某个节点损坏，网络会选择其它好的设备代替此損坏的设备进行通信，这样就可以提高网络的可生靠性，所以以前Zigbee网络通常使用于军队和工厂等可靠性要求高的场景，我们在家里使用Zlgbee设备组网时需要注意以下几点，第一设备的位置是否有阻挡，因为同样采用2.4G频段传输信号，Zlgbee的穿墻能力和WiFi差不多，但是为了降低功耗，Zigbee设备的发射功率都会调小，穿墙能力也降低了，所以尽量在没有遮挡的情况下进行通信，必要时在适当的位置放置中继设备将信号传回网关，第二做中继的节点不仅需要发送自己的设备，而且需要转发其它设备发送的数据，所以它是需要有电源输入的，例如图3中蓝色的点，如果使用带电池的设备做中继，它的电池会消耗得很快。最后我们看到整个家庭的组网会是这个样子(如图4所示)：
图4
大家可以看到作为多种设备的接入端，AP需要同时支持蓝牙、 Zigbee和WiFi，这样才能够使家里任何地方的智能设备接进来，但前面图四提到这三种通信方式都在2.4G频道，通信时相互之间的干扰成了系统稳定性需要面对的问题，如何避免呢? 这就需要在AP里面实现这三种通信方式的统一管理了，其中有分时和跳频等多种方法, 在这就不一一介绍了。
我们认为智能家居是否好用主要在于家庭网络的稳定性和可靠性上面，只有将家庭的高速公路修得平坦宽阔，才能容下各种设备在上面跑。
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