智能家居由来已久，早期以有线技术为主，布线复杂、成本高，导致智能家居普及受到限制。然而，受益于通信技术、计算机技术等的快速发展，智能家居开始由有线向无线转变，大大降低了用户使用成本，开始步入寻常百姓家。智能家居主要包括智能单品和智能场景两种形态，无线通信技术通过内嵌模组协议等方式帮助用户实现对单个智能硬件的远程控制；而在叠加AI、边缘计算等新一代计算机技术后，用户对智能家居的使用能从单品控制向场景联动、数字控制转变，推动全屋智能的实现。
1、局域通信技术发展成熟，是目前智能家居主流应用技术
短距离无线通信技术具有可扩展性、可移动性、可移植性等优势，极大地促进了智能家居应用的发展。目前智能家居领域主流的无线通信应用技术包括Wi-Fi、Zigbee和蓝牙，且这三种技术具有各自的特点，因此所适用的智能家居产品和场景存在一定的差异。
1.1 Wi-Fi
Wi-Fi具有用户覆盖范围广、传输速率快、产品成本低等特点，是目前我国运用最多、最广的无线通信技术。正是由于Wi-Fi的高普及率，目前基于Wi-Fi的智能家居产品最为常见，极大地推动了智能家居的发展。用户可以通过购买智能家居产品设备直接组网后与互联网相连，并通过手机等终端对智能设备进行远程控制，操作简单，方便人们享受便捷的智能生活。
基于Wi-Fi的特点，其在智能家居中适用于数据吞吐量大、低延迟的场景，并主要用于内容的分发和命令控制。具体的应用产品包括影音设备和智能家电单品，如视频监控、智能音响、智能电视、智能空调、智能净化/加湿设备等。
但Wi-Fi也有缺点，其最大的问题在于稳定性差、功耗大，使得其在智能家居产品应用中受到限制，如一些开关类产品和感应类产品。
1.2 Zigbee
Zigbee是目前智能家居行业中较为流行的双向短距离无线通信技术，通过Zigbee网关或中继器实现智能家居产品的连接与控制，具有高安全性、低功耗、强组网能力、大容量、电池寿命长等特点，深受部分智能家居厂商的喜爱。一方面，Zigbee技术通过蜂巢结构组网，使得设备能够通过多个方向与网关通信，大大提高了稳定性，同时这种组网方式下可容纳大量节点，能够满足较大范围的覆盖需求，如智能小区、智能楼宇等；另一方面，双向通讯能力使得安防设备等产品使用时的安全隐患得到缓解，如它能提示用户是否已关上门等。
Zigbee技术主要适用于数据量极小、功耗低、稳定性要求高的智能家居场景，并主要用于发送命令。具体的应用产品主要有开关类产品和感应器类产品，如智能开关、智能插座、人体传感器、智能温/湿度传感器等。
但Zigbee技术也存在成本高、通信距离短、协议没有开源等缺点，因此对于智能家居这种成本较为敏感、需要广泛兼容的产品来说，其在家庭普及和产品互联互通等方面仍存在一定的阻碍。
1.3 蓝牙
蓝牙是一种点对点、短距离的通信技术，具有低功耗、低成本、兼容性和可靠性较高等特点，目前已发展到了蓝牙5.1。蓝牙5.1采用mesh自组网结构，同时进行了底层的物联网优化，进一步改进了发射和接收设备之间的有效工作距离，有利于智能家居设备获得更高的性能并降低能耗。
蓝牙技术在智能家居应用中主要负责传递维护连接或发送命令，适用于数据吞吐量较小、功耗较低的场景。目前主要的应用产品包括智能手表、智能手环、耳机、健康监控等穿戴/健康监测设备，以及智能 LED 灯、智能马桶等智能家电产品。
但蓝牙技术也存在网络节点少、不适合多点布控等缺点，因此并不适合组建庞大的家庭网络。
1.4 局域通信技术小结
局域通信技术依托自身优点，打开了智能家居发展的大门，Wi-Fi、Zigbee和蓝牙三种技术在性能上互补效应明显，预计将会在一段时间内共存，三种技术的优缺点对比见表1-1。
表1-1 短距离局域通信技术对比
来源：华信整理
但无论是Wi-Fi技术还是Zigbee或蓝牙，它们均不是为智能家居而准备的，其存在的传输距离短、有信号盲区、智能家电联网困难等痛点，一定程度上会限制智能家居的进一步发展。
2、广域通信技术正逐渐探索应用，将赋能智能家居迈上新台阶
受益于局域通信技术，我国智能家居行业迅速起步，智能摄像头、智能开关等一批智能单品开始爆发式增长，推动人们迈出智能生活的第一步。而广域通信技术的发展及在智能家居的应用，将进一步弥补局域通信技术的缺陷，推动更多智能家居产品的落地和全屋智能的实现。
2.1 5G
目前，智能家居领域 “孤岛现象”仍存在，各个智能单品之间信息数据的互联性尚未完全打通，造成用户使用过程中感到“割裂性”。而5G技术的出现能有效缓解这种现象，5G广连接的特点能够为处在厨房、卧室、客厅等不同场景下的智能设备提供相对统一的家庭网络标准，从而使得各产品之间能有效联动，同时用户对智能家居产品的使用将更加便捷灵活。此外，5G高速率、低时延等特点将升级目前智能家居的体验，并带动新应用的发展，如保障高质量的语音和视频通话、推动超高清视频等产品的落地。
5G不仅能承载大量的设备，还能满足智能家居中各产品之间数据稳定、快速传播的需求，适用于数据吞吐量较大，超低时延等场景。未来可在超高清视频、VR/AR视频、智能冰箱、智能机器人等智能家居领域开辟新应用。
2.2 NB-IoT
NB-IoT在智能家居的应用中显示出了巨大的优势。一是其拥有超低功耗，电池的寿命约达10年之久，能有效减少后期的维护成本，保证产品的连续使用；二是覆盖能力强，其能覆盖到室内和地下室，且信号稳定，这对于智能家居中对网络连接要求较高的产品来说具有无疑是一大利好；三是海量连接，能满足多个智能家居终端的同时连接，有利于打造一张互联互通的智慧家庭网络。
基于NB-IoT的特点，其适用于极低功耗、远程应急等场景，主要的智能家居应用产品包括烟雾感应器、智能锁、儿童防丢失手表等。
2.3 广域通信技术小结
5G和NB-IOT为运营商主导的广域通信技术，其所具有的优势正是局域通信技术所缺乏的，将赋能差异化的智能家居场景。通过在智能家居领域应用这两个技术，人与设备以及设备与设备之间将达到更深层次的连接，推动全屋智能的落地与普及。
3、结语
智能家居的基础是智能设备的互联互通，而无线通信技术正是实现设备连接和信息传输的通道。局域通信技术驱动了智能家居的发展，打造了智能单品时代；未来，随着越来越多家居的智能化，需要更加高效的无线技术来支撑，而5G和NB-IoT所具有的特点正好符合这一需求，将进一步推动人、家、智能设备三者合一，加快全屋智能时代的到来。
