智能家居行業(yè)研究分析報告課件

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.,智能家居主要技術體系比較,3.,智能家居產業(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，,依照,個體多方面服務需求,，,將與家居生活有關的,各子系統(tǒng),，如,安防,、,照明,、窗,/,簾,控制、煤氣閥控制,、,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)的居住功能的基礎上，由原來的被動管理轉變?yōu)樽詣又悄芄芾恚⑻峁┤轿坏?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、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)技術體系,1,總線技術,總線技術,為最早出現(xiàn)的智能家居技術，其主要特點是所有通信設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，其產品模塊具有雙向通信能力，以及互操作性和互換性。典型的總線技術采用雙絞線總線結構，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有,RS-485,、,LonWorks,、,I-Bus,、,C-Bus,和,CAN,（,業(yè)界認為最有前途的總線技術）,RS-485,屬較初級和原始的總線架構，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,用于多點互連時非常方便，可以省掉許多信號線。,RS-485,可聯(lián)網(wǎng)構成分布式系統(tǒng)，允許最多并聯(lián),32,臺驅動器和,32,臺接收器,LonWorks,即,現(xiàn)場總線,，,是指以工廠內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量信號的傳輸。,由,美國,Echelon,公司于,1991,年推出，網(wǎng)絡的大小可以是,2,個到,32385,個設備，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,是目前技術較為先進，應用較為廣泛的總線控制技術，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計，被業(yè)界認為是最有前途的總線技術之一,。,物聯(lián)技術體系1總線技術總線技術為最早出現(xiàn)的智能家居技術，,物聯(lián)技術體系,2,無線技術,無線方式種類繁多，實現(xiàn)方式各異，主流智能家居無線技術主要分以下幾類：,1,、,ZigBee,技術（由上百家芯片廠、無線設備公司和開發(fā)商組成的技術聯(lián)盟）,2,、,Z-Wave,技術（專門為智能家居無線控制而研發(fā)，采用動態(tài)路由技術和小數(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（主要包括一個家庭網(wǎng)關和若干個通訊子節(jié)點。網(wǎng)關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)關和個子節(jié)點之間進行傳送）,5,、藍牙技術（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,是目前智能家居領域發(fā)展最快,、,應用范圍最廣的無線技術。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。其主要適用于自動控制和遠程控制領域，可以滿足對小型廉價設備的無線聯(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，,Zigbee,技術是功耗和成本最低的技術之一，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。信號的覆蓋范圍是室內,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，,該,技術功耗和成本都有較大優(yōu)勢。,Z-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域有現(xiàn)行產品的廠商，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而產生的。遵守,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。,其,優(yōu)點是部分產品無需重新布線，利用點對點的射頻技術，實現(xiàn)對家電和燈光的控制，安裝設置比較方便，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內所有設備的地位是平等的,，,首先提出通信要求的為主設備,被動進行通信的為從設備。利用時分多址,(TDMA),一個主設備最多可同時與,7,個從設備進行通信并和多個從設備,(,最多可超過,200,個,),保持同步。,1,個主設備和,1,個以上的從設備構成藍牙微微網(wǎng)絡。若兩個以上的微微網(wǎng)絡之間存在著設備間的通信，則構成了藍牙分散網(wǎng)絡。任一藍牙設備在網(wǎng)絡中既可作主設備,/,從設備,/,同時兼作主、從設備。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。藍牙技術盡管是目前較為先進的無線網(wǎng)絡技術,而且已經(jīng)在很多設備進行互操作中逐漸普及,但對于許多消費電子設備而言,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)技術體系2無線技術無線方式種類繁多，實現(xiàn)方式各異，主,主流無線技術對比,比較優(yōu)勢,主流無線技術對比比較優(yōu)勢,物聯(lián)技術體系,3,電力載波技術,電力線載波技術是一種廣義上的總線技術，但其無需布線，而是通過在現(xiàn)有的電力線上加裝調制解調器，以,50Hz,交流電為載波，以數(shù)百,kHz,的脈沖為調制信號，實現(xiàn)信號的傳輸與控制，最早出現(xiàn)的電力載波技術是,X-10,，之后陸續(xù)發(fā)展出,ApBus,、,PLCBus,、和,OFDM,等電力載波技術。,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,全球第一個利用電力線來控制燈飾及電器產品，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備地址，,各,16,個，所以,X-10,最多可以有,256,個設備。發(fā)送器和接收器的控制關系是由其地址來決定的，,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，產品價位比較低，因此被廣泛應用家庭。,x-10,產品在我國的應用不多，可能是產品不太適合國內,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，它主要利用已有的電力線來對家用電器及辦公設備的智能控制。,改,技術是由荷蘭,ATS,電力線通信有限公司,研發(fā)而成它們致力于設計、開發(fā)和制造先進的電力載波燈光控制技術并因此技術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,技術的智能燈光控制系統(tǒng),，,它重新定義了家庭內部高可靠、低成本智能燈光控制的新標準。此項技術擁有超強的系統(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與,PLCBUS,技術在系統(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)此項專利技術的唯一授權生產商。目前,PLC-Bus,在歐洲市占率較高。,OFDM,：即正交頻分復用技術，是多載波調制的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調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。,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)的調制技術相比，,該,技術具有以下優(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)過調制的子載波信號相加而成的，這樣合成信號就有可能產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制技術會增加系統(tǒng)復雜度。目前,OFDM,技術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