智能家居行業(yè)研究分析報告課件

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,2015/8/5,#,智能家居行業(yè)研究分析報告,2015,年,8,月,5,日,1.,智能家居概念釋義及其范圍,2.,智能家居主要技術(shù)體系比較,3.,智能家居產(chǎn)業(yè)鏈分析及其參與主體,4.,智能家居重點商（廠）家分析,5.,智能家居產(chǎn)業(yè)介入機會分析,智能家居行業(yè)研究分析報告2015年8月5日1.智能家居概念,1,智能家居概念釋義及其范圍,智能家居,是,以住宅為,平臺,，,利用計算機,、網(wǎng)絡通訊及綜合布線等技術(shù)，,依照,個體多方面服務需求,，,將與家居生活有關(guān)的,各子系統(tǒng),，如,安防,、,照明,、窗,/,簾,控制、煤

2、氣閥控制,、,娛樂、,家電,、,場景,模式,、,冷暖控制、健康管理,等,集成,在,一起，通過,網(wǎng)絡化綜合智能控制和管理,，在傳統(tǒng)的居住功能的基礎(chǔ)上，由原來的被動管理轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣又悄芄芾?，并提供全方位?信息,交互。藉此,優(yōu)化,生活方式和居住環(huán)境,，有效,的安排時間，節(jié)約能源，提供優(yōu)質(zhì)、高效、舒適、安全的生活環(huán)境,。,智能家居概念釋義及其范圍 智能家居是以住宅為平臺,智能家居,全景圖,智能家居全景圖,物聯(lián)技術(shù)體系,1,總線技術(shù),總線技術(shù),為最早出現(xiàn)的智能家居技術(shù)，其主要特點是所有通信設(shè)備與控制都集中在一條總線上，是一種,全分布式智能控制網(wǎng)絡,技術(shù)，其產(chǎn)品模塊具有雙向通信能力，以及互操作性和互換性。

3、典型的總線技術(shù)采用雙絞線總線結(jié)構(gòu)，各網(wǎng)絡節(jié)點可以從總線上獲得供電（,24V/DC,），亦通過同一總線實現(xiàn)節(jié)點間無極性、無拓撲邏輯限制的互連和通信。目前較成熟且應用廣泛的智能家居總線技術(shù)有,RS-485,、,LonWorks,、,I-Bus,、,C-Bus,和,CAN,（,業(yè)界認為最有前途的總線技術(shù)）,RS-485,屬較初級和原始的總線架構(gòu)，采用平衡發(fā)送和差分接收，具有抑制共模干擾能力?？偩€收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測低至,200mV,的電壓，故傳輸信號能在千米以外得到恢復。,RS-485,采用半雙工工作方式，任何時候只能有一點處于發(fā)送狀態(tài)，因此，發(fā)送電路須使信號加以控制。,RS-485,用于多點

4、互連時非常方便，可以省掉許多信號線。,RS-485,可聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，允許最多并聯(lián),32,臺驅(qū)動器和,32,臺接收器,LonWorks,即,現(xiàn)場總線,，,是指以工廠內(nèi)的測量和控制機器間的數(shù)字通訊為主的網(wǎng)絡，也稱現(xiàn)場網(wǎng)絡。也就是將傳感器、各種操作終端和控制器間的通訊及控制器之間的通訊進行特化的網(wǎng)絡。原來這些機器間的主體配線是,ON/OFF,、接點信號和模擬信號，通過通訊的數(shù)字化，使時間分割、多重化、多點化成為可能，從而實現(xiàn)高性能化、高可靠化、保養(yǎng)簡便化、節(jié)省配線（配線的共享）?，F(xiàn)場總線就是以數(shù)字通信替代了傳統(tǒng),4-20mA,模擬信號及普通開關(guān)量信號的傳輸。,由,美國,Echelon,公司于,

5、1991,年推出，網(wǎng)絡的大小可以是,2,個到,32385,個設(shè)備，可以適用于任何場合。它提供從收發(fā)器到協(xié)議到軟件,API,的一個完整的、端到端的控制網(wǎng)絡解決方案，可以在任何物理媒介上通信，這包括電力線，雙絞線，無線（,RF,），紅外（,IR,），同軸電纜和光纖。其弱點是價格太高，光電開關(guān)的體積太大，,主要被高端建筑采用。根據(jù)具體傳輸協(xié)議的差別，后來又出現(xiàn)了,Can-Bus,、,SCS-Bus,等變種。,I-Bus,，,由,ABB,首創(chuàng)，特點是傳感器與控制器之間的對應控制關(guān)系不是通過各種復雜的線纜連接實現(xiàn)，而是通過,ETS,編程應用軟件進行定義、組合，再通過接口下載到元件。,I-Bus,是目前技

6、術(shù)較為先進，應用較為廣泛的總線控制技術(shù)，已經(jīng)成為國際標準（,ISO/IEC14543-3,），并在,2007,年成為國標,GB/Z 20965,。,CAN,，,起初是,BOSCH,為現(xiàn)代汽車應用而推出的一種多主機局部網(wǎng)，其特點是廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，代之以通信數(shù)據(jù)塊進行編碼，從而使網(wǎng)絡內(nèi)的節(jié)點個數(shù)在理論上不受限制。這種按數(shù)據(jù)塊編碼的方式還可使不同的節(jié)點同時接受到相同的數(shù)據(jù)，保證了通信的實時性。由于其可靠性和獨特的設(shè)計，被業(yè)界認為是最有前途的總線技術(shù)之一,。,物聯(lián)技術(shù)體系1總線技術(shù)總線技術(shù)為最早出現(xiàn)的智能家居技術(shù)，,物聯(lián)技術(shù)體系,2,無線技術(shù),無線方式種類繁多，實現(xiàn)方式各異，主流智能家居無線技

7、術(shù)主要分以下幾類：,1,、,ZigBee,技術(shù)（由上百家芯片廠、無線設(shè)備公司和開發(fā)商組成的技術(shù)聯(lián)盟）,2,、,Z-Wave,技術(shù)（專門為智能家居無線控制而研發(fā)，采用動態(tài)路由技術(shù)和小數(shù)據(jù)格式傳輸）,3,、,WLAN,（是,LAN,以太網(wǎng)的無線延伸）,4,、,RF,無線射頻技術(shù)（主要包括一個家庭網(wǎng)關(guān)和若干個通訊子節(jié)點。網(wǎng)關(guān)和每個無線通訊子節(jié)點都配置無線收發(fā)模塊，數(shù)據(jù)和控制信息在網(wǎng)關(guān)和個子節(jié)點之間進行傳送）,5,、藍牙技術(shù)（藍牙規(guī)范同時支持數(shù)據(jù)業(yè)務和語音業(yè)務的傳輸）,Zigbee,是目前智能家居領(lǐng)域發(fā)展最快,、,應用范圍最廣的無線技術(shù)。具有近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本等特征。其主要適

8、用于自動控制和遠程控制領(lǐng)域，可以滿足對小型廉價設(shè)備的無線聯(lián)網(wǎng)和控制功能。對于家庭網(wǎng)絡通訊而言，傳輸數(shù)據(jù)量小，,對,傳輸速率要求,不高；,網(wǎng)絡容量大，家庭中各種電器設(shè)備多,；,信息的實時性好，時延短，成本低。相對于現(xiàn)有的各種無線通信技術(shù)，,Zigbee,技術(shù)是功耗和成本最低的技術(shù)之一，很好地滿足了智能家居的需求,Z-Wave,是一種新興的基于射頻、低成本、低功耗、高可靠、適于網(wǎng)絡短距離無線通信技術(shù)。信號的覆蓋范圍是室內(nèi),30m,，室外可超過,100m,，適合于窄帶寬場合。隨著通信距離的增大，設(shè)備復雜度、功耗以及系統(tǒng)成本都在增加，相,比,現(xiàn)有的無線通信技術(shù)，,該,技術(shù)功耗和成本都有較大優(yōu)勢。,Z-

9、Wave,是由丹麥公司,Zensys,主導的無線組網(wǎng)規(guī)格，,Z-wave,聯(lián)盟雖然沒有,ZigBee,聯(lián)盟強大，但是,其,聯(lián)盟的成員均是智能家居領(lǐng)域有現(xiàn)行產(chǎn)品的廠商，目前該聯(lián)盟已經(jīng)具有,160,多家國際知名公司，范圍基本覆蓋全球各個國家和地區(qū)。思科,(Cisco),與英特爾,(Intel),的加入強化,Z-wave,在家庭自動化領(lǐng)域的地位。就市場占有率來說，,其,在歐美普及率比較高，知名廠商如（,NWD,）華頓，,wintop,，,Leviton,，,control4,等,WLAN,，,始于,20,世紀,80,年代中，由美國聯(lián)邦通信委員會為工業(yè)、科研和醫(yī)學頻段的公共應用提供授權(quán)而產(chǎn)生的。遵守,

10、EIEE802.11,標準，其規(guī)范包括紅外線，跳頻擴頻,FHSS,和直接序列擴頻,DSSS,等方案。是,LAN,以太網(wǎng)的無,線,延伸,RF,無線射頻技術(shù)是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線通信技術(shù)。,其,優(yōu)點是部分產(chǎn)品無需重新布線，利用點對點的射頻技術(shù)，實現(xiàn)對家電和燈光的控制，安裝設(shè)置比較方便，主要應用于實現(xiàn)對某些特定電器或燈光的控制，成本適中。這類系統(tǒng)功能比較弱，控制方式比較單一，易受周圍無線設(shè)備環(huán)境特別是同頻及阻礙物干擾和屏蔽，較適用于新裝修戶和已裝修戶,藍牙技術(shù)由愛立信創(chuàng)制,，,是一種新式的無線傳送協(xié)議。根據(jù)網(wǎng)絡的概念提供點對點或點對多點的,連接,。在任意一個有效范圍

11、內(nèi)所有設(shè)備的地位是平等的,，,首先提出通信要求的為主設(shè)備,被動進行通信的為從設(shè)備。利用時分多址,(TDMA),一個主設(shè)備最多可同時與,7,個從設(shè)備進行通信并和多個從設(shè)備,(,最多可超過,200,個,),保持同步。,1,個主設(shè)備和,1,個以上的從設(shè)備構(gòu)成藍牙微微網(wǎng)絡。若兩個以上的微微網(wǎng)絡之間存在著設(shè)備間的通信，則構(gòu)成了藍牙分散網(wǎng)絡。任一藍牙設(shè)備在網(wǎng)絡中既可作主設(shè)備,/,從設(shè)備,/,同時兼作主、從設(shè)備。是典型的無中心網(wǎng)絡具有自然靈活的組網(wǎng)方式,各個設(shè)備可以方便地進入和離開網(wǎng)絡,不需要額外的網(wǎng)絡配置。藍牙技術(shù)盡管是目前較為先進的無線網(wǎng)絡技術(shù),而且已經(jīng)在很多設(shè)備進行互操作中逐漸普及,但對于許多消費電子

12、設(shè)備而言,利用它來作為電纜的替代方案,在成本和功耗方面還很難令人滿意,物聯(lián)技術(shù)體系2無線技術(shù)無線方式種類繁多，實現(xiàn)方式各異，主,主流無線技術(shù)對比,比較優(yōu)勢,主流無線技術(shù)對比比較優(yōu)勢,物聯(lián)技術(shù)體系,3,電力載波技術(shù),電力線載波技術(shù)是一種廣義上的總線技術(shù)，但其無需布線，而是通過在現(xiàn)有的電力線上加裝調(diào)制解調(diào)器，以,50Hz,交流電為載波，以數(shù)百,kHz,的脈沖為調(diào)制信號，實現(xiàn)信號的傳輸與控制，最早出現(xiàn)的電力載波技術(shù)是,X-10,，之后陸續(xù)發(fā)展出,ApBus,、,PLCBus,、和,OFDM,等電力載波技術(shù)。,X-10,是歷史最長且使用最簡單的一種總線協(xié)議，誕生于,1978,年，,是,全球第一個利用電

13、力線來控制燈飾及電器產(chǎn)品，至今仍是美國家庭自動化的主導系統(tǒng)。,其,工作原理為以,50H(,或,60Hz),為載波，再以,10kHz,的脈沖為調(diào)變波，信號的傳輸利用市電電源的正弦信號過零點來實現(xiàn)。,X-10,控制總線系統(tǒng)是一種電力配線方式的住宅智能化系統(tǒng)，直接利用住宅電力線作為控制總線，電力線將電能傳到家中的各個房間，同時也將家中所有的電燈、電器連成網(wǎng)絡，通過電力線將各控制器與各功能接口器相連并實現(xiàn)程序控制。,X-10,系統(tǒng)由發(fā)送器和接收器組成，都有地址。,X-10,的地址分為房間地址和設(shè)備地址，,各,16,個，所以,X-10,最多可以有,256,個設(shè)備。發(fā)送器和接收器的控制關(guān)系是由其地址來決定

14、的，,即,當發(fā)送器,A,的地址與接收器,B,的地址相同時，發(fā)送器,A,就可以控制接收器,B,。發(fā)送器和接收器的地址是可以改變的，當,其,中一個地址改變后，,其,控制關(guān)系就不再存在了。該系統(tǒng)的特點是：安裝施工簡便，不必穿墻打孔，適用于舊房改造、新房裝修、已裝修房的改裝。,X-10,系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、安全、使用方便，操作簡單，具有擴展功能，有多種模塊面板，產(chǎn)品價位比較低，因此被廣泛應用家庭。,x-10,產(chǎn)品在我國的應用不多，可能是產(chǎn)品不太適合國內(nèi),電路,PLC-BUS,是一種高穩(wěn)定性及較高性價比的雙向電力線通信總線技術(shù)，它主要利用已有的電力線來對家用電器及辦公設(shè)備的智能控制。,改,技術(shù)是由荷蘭,AT

15、S,電力線通信有限公司,研發(fā)而成它們致力于設(shè)計、開發(fā)和制造先進的電力載波燈光控制技術(shù)并因此技術(shù)的革新被獲得多項專利。其后，,ATS,公司推出了一整套基于,PLC-BUS,技術(shù)的智能燈光控制系統(tǒng),，,它重新定義了家庭內(nèi)部高可靠、低成本智能燈光控制的新標準。此項技術(shù)擁有超強的系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性為商業(yè)住宅提供了更為經(jīng)濟的智能化控制解決方案。而其它的電力線控制技術(shù)與,PLCBUS,技術(shù)在系統(tǒng)功能、可靠性和成本上是沒辦法相比的,。,現(xiàn)在上海索博智能電子有限公司是中國大陸及亞洲地區(qū)此項專利技術(shù)的唯一授權(quán)生產(chǎn)商。目前,PLC-Bus,在歐洲市占率較高。,OFDM,：即正交頻分復用技術(shù)，是多載波調(diào)制的一種。其

16、主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到在每個子信道上進行傳輸。,OFDM,已成為新一代電力線載波通信的主流技術(shù)。,OFDM,將工作帶寬劃分成多個相互正交的子載波（通常數(shù)百個甚至上千個）,，,經(jīng)過信道編碼后的數(shù)據(jù)映射到這些子載波上同時傳送。與傳統(tǒng)的調(diào)制技術(shù)相比，,該,技術(shù)具有以下優(yōu)勢：抗噪聲及抗干擾能力強，通信可靠、穩(wěn)定；對電力線信道的變化具有自適應能力，當個別子載波受到干擾時仍可能成功通信；頻率利用率高,，,數(shù)據(jù)速率高，通常在幾十,kbps,以上。其不足之處,：,對頻偏及相位噪聲比較敏感；由于由于,OFDM,信號是由多個獨立的經(jīng)過調(diào)制的子載波信號相加而成的，這樣合成信號就有可能產(chǎn)生比較大的峰值功率，會帶來較大的峰值均值功率比，功率峰值與均值比（,PAPR,）大，導致射頻放大器的功率效率較低；負載算法和自適應調(diào)制技術(shù)會增加系統(tǒng)復雜度。目前,OFDM,技術(shù)代表廠商有我國的東軟載波，深圳力合電子等公司。,CEBus,是美國,EIA,（電子工業(yè)協(xié)會）制定的一種用于替代,X-10,標準的家庭自動化協(xié)議。采用了簡化的,OSI,模型，分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路