智能家居的电器必须能够相互通信。有时，合适的设备会相互通信以协调行为。此外，它们可能不得不与中央控制单元或其他设备(如智能手机)交换信息。
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智能设备之间使用协议相互通信。这些可以使家自动化锁门和拉窗帘等过程。通信协议是智能家居系统和物联网采用过程的关键促进因素。
当各种小设备相互连接以自动完成家里的任务时，它们提供了必要的基础设施并设定了规则。本文将概述智能家居协议和标准，使当今的智能家居发展成为可能。
智能家居协议的目的是什么?
在智能家居中，设备通信时使用的语言被称为协议。因此，它们可以相互沟通和管理彼此的操作。
任何智能家居设备都必须连接到与其中心集线器或控制单元相同的网络才能有效运行。由于目前使用的协议，这些设备和集线器可以相互连接。它们经常使用计算机或智能手机来来执行此操作。
虽然一些智能家电(如电灯和插座)不需要协议就能工作，但大多数都必须。例如，如果想通过手机操作恒温器，就必须使用恒温器能识别的协议。好在，最广泛使用的协议是可互操作的。
这意味着混合和匹配小设备通常不会造成什么问题。现在有一些不同的协议可用。Z-Wave、ZigBee、Wi-Fi和低功耗蓝牙(BLE)是最受欢迎的四种。
❶Z-Wave
家庭自动化中使用最广泛的开放标准无线通信协议是Z-Wave。其使用网状网络在设备之间传递消息。
在美国，该协议以908.42 MHz的低频运行。由于频率低，其不会受到Wi-Fi的干扰，且更容易穿墙。
智能锁、恒温器、运动传感器和安全摄像头都是流行的Z-Wave的示例。Z-Wave和三星的SmartThings等家庭自动化解决方案可以与智能设备顺畅通信。
该协议提供了高度的安全性，并为多达232个设备集成了128位AES加密。其最大数据传输速率为100kbps。对于普通Z-Wave设备之间的通信，其绰绰有余。
❷ZigBee
另一个开放标准无线网状网络是ZigBee。该技术是根据物联网(IoT)网络和低功耗、低成本无线的特定要求而创建的。
该协议能够运行2.4 GHz，并提供高达250kbps的数据速度。其可以在一个网络中与多达65,000个设备进行良好的互操作。对于复杂的智能家居系统来说，这是一个很好的选择，因为其使用AES-128加密提供安全的数据传输。
用于控制智能灯、恒温器和智能锁等设备的最流行的协议之一是ZigBee。例如，Alexa使用其与家庭自动化设备通信。
❸Wi-Fi
Wi-Fi作为家庭的标配已经有一段时间了。像智能手机和个人电脑一样，支持Wi-Fi的设备通过家用路由器连接到互联网。使用Wi-Fi连接智能电视和冰箱等小设备，而无需使用大量的电缆。
根据设备通过该协议传输的数据量，其在2.4GHz和5GHz之间交替。2.4 GHz Wi-Fi路由器在室内和室外的最大覆盖范围分别为150英尺和300英尺。
Wi-Fi有多种协议和数据速率。一些最快的智能家居技术是由Wi-Fi网络支持的。例如，802.11a可以以54Mbps的最大速度传输，而802.11b可以以11Mbps的最大速度传输。
Wi-Fi设置简单，可以连接到没有集线器的设备。这项技术在物联网(IoT)应用中非常有用，不需要担心功耗或长范围，比如家庭安全系统。
大多数支持Wi-Fi的智能家居设备也可以连接到Nest Wi-Fi路由器。一个Nest路由器可以连接200个设备。
❹低功耗蓝牙(BLE)
一种被称为蓝牙低能耗(BLE)的无线技术比普通蓝牙消耗的能量要少得多。该协议结合了AES-128加密技术和网状组网技术。
支持该协议的操作系统包括Android、iOS、Windows、macOS和Linux。
BLE连接各种物联网设备，包括智能电网仪表、资产跟踪器和家用电器。其可以用于健身追踪器和可穿戴电子设备。由于其寿命长，BLE适用于硬币电池。
该协议使用2.4GHz ISM波段的微波频率在设备之间传输数据。此外，其通常用于近距离传输短暂的数据爆发。
总结
应用定义了智能家居系统，随着技术的发展，特别是现在元宇宙已经出现，应用和功能将会发生变化，变得更加复杂。
由于通信协议对于这些变化仍然至关重要，因此它们也必须改变。随着越来越多的家用电器连接到互联网，人们对完全集成的智能家居体验的需求将会越来越大，对安全、隐私、能源效率等方面的担忧也会增加。
因此，为了获得真正集成的智能家居体验，必须使用利用所有现有安全知识、实现高级别隐私、部署更简单且兼容性增强的协议。
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