無線取代有線已經成爲一個不可逆轉的趨勢，在智能家居行業最流行的是四種無線技術，即WiFi、Z-Wave、ZigBee、SmartRoom。其中WiFi技術和ZigBee這兩種技術最值得競爭。那麼WiFi和ZigBee到底哪個更有優勢呢?未來誰纔會成爲主流呢?
藍牙
藍牙，是一種基於2.4GHz頻段的、短距離通信技術，能在手機、平板、筆記本電腦等智能設備中進行無線信息交換。通過藍牙技術，可以將原本沒有連網能力的設備間接地連入互聯網。基於其低功耗的特點和智能手機的普及，藍牙是很多智能家居產品的首選，例如家庭門鎖、窗簾、燈光照明，甚至是智能開關等。
在實際應用中，藍牙協議可以實現設備連接方案。產品通過藍牙協議與智能手機相連，進而通過互聯網與產品相連，實現遠程查看和控制。
WiFi
WiFi技術是目前傳輸速度最快的的技術，產品成本較低，在目前的生活中較爲普及，最方便的是隻需要購買元件連上WiFi網絡就能使用。所以目前基於WiFi技術的智能家居產品佔的市場份額最大。缺點是安全性差，穩定性弱，功耗大，可連接的設備有限。WiFi網絡的實際規模一般不會超過16個，而在智能家居的發展中，開關、照明、家電的數量肯定會遠遠多於16個，所以WiFi有它的優勢，但侷限性也很大，限制了發展。
ZigBee
ZigBee技術是一種近距離、低複雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術，ZigBee可以工作在2.4GH(全球)、868MHz(歐洲)、915MHz(美國)3個頻段上，最高250Kbit/s，最低20Kbit/s，傳輸距離在10-75M之間，ZigBee的安全性是公認的比較好的，採用AES-128加密方式，另外，ZigBee網絡的自組織網和自愈能力強。
通信穩定性
目前在國內ZigBee技術的主要採用ISM頻段的2.4GHz，衍射能力弱，穿牆能力弱，容易受到障礙物的影響，而且容易受到同頻段的WiFi和藍牙的干擾。但是ZigBee的優勢在於網絡結構，可以一跳一跳的向外衍生，每多一個節點，就相當於有了一箇中繼器，可以把通信方位擴大1倍。而wifi和藍牙的通信距離看的是直接通信距離，也就是天線的好壞。
自組網實用性
自組網原本的優點能夠感知其他節點的存在，並確定連接關係，組成結構化的網絡，並且在某一個節點移動後能夠自動的重新感知，組成網絡。但是在家庭的實際應用中，開關、照明、窗簾、防盜器等在安裝完畢後基本不會移動。
網絡容量
ZigBee支持高達65000個節點，但是wifi能夠連接超過100個的的設備嗎?答案是不能。所以容量大還是有好處的。
紅外
在紅外通訊技術發展早期，存在好幾個紅外通訊標準，不同標準之間的紅外設備不能進行紅外通訊。爲了使各種紅外設備能夠互聯互通，1993年，由二十多個大廠商發起成立了紅外數據協會（IrDA），統一了紅外通訊的標準，這就是目前被廣泛使用的IrDA紅外數據通訊協議及規範。
紅外通信是以紅外線作爲載體來傳送數據信息。它作爲無線通信的一種，與無線電通信相比，由於其性能價格比高，實現簡單，具有抗電磁干擾、便於高速應用、空間接入靈活、經濟的特點，可用於室內外實現點對點、無線紅外LAN通信及軍用紅外引信，在移動計算和移動通訊的設備中獲得了廣泛的應用。
在某些場合，需要數據交換但又不是很大，且實時性要求又不是很高的情況下，可以使用紅外通訊方式，這樣既可以得到無繩化通信帶來的便利，又可以避開採用無線電高頻電路可能引發的一些問題。譬如用於家用電器的遙控器，計算機的遙控鍵盤和遙控鼠標以及便攜式數據收集裝置（煤水電錶的登錄器、報稅機）與主機的數據交換等。
目前，利用紅外線進行無線數據通信，無論從小型化、輕量化，還是從安全性等方面考慮，其可行性都比較高，並且已經在無線多信道室內話音系統，無繩電話以及鍵盤和終端間的短距離無線連接中得到了應用。所有這些應用中的工作帶寬遠低於WLAN需要的帶寬。
在實際的通信領域，發出來的信號一般有較寬的頻譜，而且都是在比較低的頻率段分佈大量的能量，所以稱之爲基帶信號，這種信號是不適合直接在信道中傳輸的。爲便於傳輸、提高抗干擾能力和有效的利用帶寬，通常需要將信號調製到適合信道和噪聲特性的頻率範圍內進行傳輸，這就叫做信號調製。在通信系統的接收端要對接收到的信號進行解調，恢復出原來的基帶信號。這部分通信原理的內容，大家瞭解一下即可。
我們平時用到的紅外遙控器裏的紅外通信，通常是使用38K左右的載波進行調製的，下面我把原理大概給大家介紹一下，瞭解一下，先看發送部分原理。
GPRS
GPRS技術（General Packet Radio Service)是GSM移動電話用戶可以使用的一種移動數據業務。GPRS是GSM的延續，與以往在頓道上採用電路交換的傳輸方式不同，GPRS是以數據包（Packet)的方式來傳輸的，使用者所負擔的費用是以其傳輸的數據流量計算的，並非使用其整個頻道，因此理論上較爲便宜。GPRS的傳輸速率可提升至56kb/s甚至114kb/s。
GPRS的最大優勢在於：它的數據傳輸速度不是WAP所能比擬的。目前的GSM移動通信網的傳輸速度爲每秒9.6KB，GPRS手機在推出時已達到56kb/s的傳輸速度，到現在更是達到了114kb/s(此速度是常用56K Modem理想速率的兩倍)。除了速度上的優勢，GPRS還有“水遠在線的特點”，即用戶隨時與網絡保持聯繫。舉個例子，用戶訪問互聯網時，單擊一個超級鏈接，手機就在無線信道上發送和接收數據，主頁下載到本地後，沒有數據傳送，手機就進入一種“準休眠”狀態，手機釋放所用的無線頻道給其他用戶使用，這時網絡與用戶之間還保持一種邏輯上的連接，當用戶再次單擊，手機立即向網絡請求無線頻道用來傳送數據，而不像普通撥號上網那樣斷線後還得重新撥號才能上網衝浪。
GPRS是介於2G和3G之間的技術，也被稱爲2.5G。它後面還有個弟弟EDGE，被稱爲2.75G。它們爲實現從GSM向3G的平滑過渡奠定了基礎。
GPRS會發生包丟失現象
由於分組交換連接比電路交換連接要差一些，因此，使用GPRS會發生一些包丟失現象。而且，由於話音和GPRS業務無法同時使用相同的網絡資源，因此，用於專門提供GPRS使用的時隙數量越多，能夠提供給話音通信的網絡資源就越少。對用戶來說其容量有限GPRS確實對網絡現有的小區容量產生影響，對於不同的用途而言只有有限的無線資源可供使用。例如，話音和GPRS呼叫都使用相同的網絡資源，這勢必會相互產生一些干擾。其對業務影響的程度主要取決於時隙的數量。當然，GPRS可以對信道採取動態管理，並且能夠通過在GPRS信道上發送短信息來減少高峯時的信令信道數。
實際速率比理論值低
GPRS數據傳輸速率要達到理論上的最大值172.2kbps，就必須只有一個用戶佔用所有的8個時隙，並且沒有任何防錯保護。運營商將所有的8個時隙都給一個用戶使用顯然是不太可能的。另外，最初的GPRS終端預計可能僅支持1個、2個或3個時隙，一個GPRS用戶的帶寬因此將會受到嚴重的限制，所以，理論上的GPRS最大速率將會受到網絡和終端現實條件的制約。
終端不支持無線終止功能
Z-Wave
Z-Wave是由丹麥公司Zensys所一手主導的無線組網規格，Z-wave聯盟(Z-wave Alliance)雖然沒有ZigBee聯盟強大，但是Z-wave聯盟的成員均是已經在智能家居領域有現行產品的廠商，該聯盟已經具有160多家國際知名公司，範圍基本覆蓋全球各個國家和地區。
Z-Wave是一種新興的基於射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適於網絡的短距離無線通信技術。工作頻帶爲908.42MHz(美國)~868.42MHz(歐洲)，採用FSK(BFSK/GFSK)調製方式，數據傳輸速率爲9.6 kbps，信號的有效覆蓋範圍在室內是30m，室外可超過100m，適合於窄帶寬應用場合。隨着通信距離的增大，設備的複雜度、功耗以及系統成本都在增加，相對於現有的各種無線通信技術，Z-Wave技術將是最低功耗和最低成本的技術，有力地推動着低速率無線個人區域網。
網絡結構
每一個Z-Wave網絡都擁有自己獨立的網絡地址(HomeID);網絡內每個節點的地址(NodeID)，由控制節點(Controller)分配。每個網絡最多容納232個節點(Slave)，包括控制節點在內。控制節點可以有多個，但只有一個主控制節點，即所有網絡內節點的分配，都由主控制節點負責，其他控制節點只是轉發主控制節點的命令。已入網的普通節點，所有控制節點都可以控制。超出通信距離的節點，可以通過控制器與受控節點之間的其他節點，以路由(Routing)的方式完成控制。
Z-Wave採用了動態路由技術，每個Slave內部都存有一個路由表，該路由表由Controller寫入。存儲信息爲該Slave入網時，周邊存在的其他Slave的NodeID。這樣每個Slave都知道周圍有哪些Slaves，而Controller存儲了所有Slaves的路由信息。當Controller與受控Slave的距離超出最大控制距離時，Controller會調用最後一次正確控制該Slave的路徑發送命令，如該路徑失敗，則從第一個Slave開始重新檢索新的路徑。
衆所周知，丹麥的樂高玩具全球範圍內都受小朋友歡迎，在一次全球z-wave技術開發者大會上，其聯盟主席做了z-wave的市場遠景展望，z-wave將致力於打造成大人的玩具，z-wave的發展方向是集娛樂功能和實用功能於一體。Z-Wave鎖定的技術平臺就是家庭自動化，Z-Wave的角色即爲替代現行的X-10規格，已經有X-10與Z-Wave共生的橋接器產品出現。而衍生出的產品琳琅滿目，在國外許多喜歡自己動手做(DIY)的家庭自動化用戶也都開始注意並使用Z-Wave。
在技術面上，Z-Wave從原本的9.6Kbit/s提升到40Kbit/s，並宣稱提升後原本的9.6Kbit/s能與40Kbit/s共存。在節點數方面，一個Z-Wave網路可支援兩百三十二個點。
Z-Wave使用的路由協議是源路由(Source Routing)，在源頭髮出封包就可以直接在封包內指定詳細路由的路徑。這個做法大大省去每個節點花在路由上的資源。Z-Wave的第三代晶片ZW0301，其中微控制器核心使採用六倍速8051架構，搭配32KB的Flash ROM以及256KB的SRAM。耗電流方面，睡眠模式是2.5微安培，接收23毫安培，發射在0dBm輸出下是36毫安培。不過由於頻帶選定在868/908MHz，這樣的耗電仍稍嫌偏高。
Z-Wave是一種結構簡單，成本低廉，性能可靠的無線通信技術，通過Z-Wave技術構建的無線網絡，不僅可以通過本網絡設備實現對家電的遙控，甚至可以通過Internet網絡對Z-Wave網絡中的設備進行控制。在2011年美國ces展，wintop都已經推出基於互聯網遠程控制的產品，如遠程監控，遠程照明控制等，且該技術已經成熟，主要是一個市場開拓及消費羣體的培育還需要一段時間。隨着Z-Wave聯盟的不斷進擴大，該技術的應用也將不僅僅侷限於智能家居方面，在酒店控制系統，工業自動化，農業自動化等多個領域，都將發現Z-Wave無線網絡的身影。
NB-IOT
窄帶物聯網（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）成爲萬物互聯網絡的一個重要分支。NB-IoT構建於蜂窩網絡，只消耗大約180KHz的帶寬，可直接部署於GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡，以降低部署成本、實現平滑升級。
NB-IoT是IoT領域一個新興的技術，支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數據連接，也被叫作低功耗廣域網(LPWAN)。NB-IoT支持待機時間長、對網絡連接要求較高設備的高效連接。據說NB-IoT設備電池壽命可以提高至少10年，同時還能提供非常全面的室內蜂窩數據連接覆蓋。
在過去的一年多，NB-IoT真的可以說是大紅大紫。在通信圈裏，除了說5G，就是說物聯網。如果說物聯網，八成就是在說NB-IoT。
NB-IoT除了速率之外，其它方面都表現優異。
功耗方面，NB-IoT犧牲了速率，卻換回了更低的功耗。採用簡化的協議，更適合的設計，大幅提升了終端的待機時間，部分NB終端，待機時間號稱可以達到10年！
信號覆蓋方面，NB-IoT有更好的覆蓋能力（20dB增益），就算你的水錶埋在井蓋下面，也不影響信號收發。
連接數量方面，每小區可以支持5萬個終端，相當彪悍了。即使這個小區擠了5萬頭豬，也能輕鬆監控每一頭。
最最重要的，成本價格。你再牛，成本高的話，價格貴用不起，也是白搭。NB-IoT通信模塊成本很低，每模組有希望壓到5美元之內甚至更低，有利於大批量採購和使用。
下面針對智能家居無線通信協議作數據分析從表中可以看出，每種協議都有在特定情形下的優點。
綜上所述，不同的協議，就像風格迥異的語言，共同豐富着智能設備的互聯技術。在選擇時，需要針對不同的產品需求，去選擇相應的通信協議，以充分發揮其技術特性，並達到產品性能的提升。
ZigBee、Wi-Fi、藍牙和幾種無線技術的對比如下表所示：
Wi-Fi目前已經批量使用，主要在家庭和辦公室環境用於PC等設備的局域網絡。很多的嵌入式Wi-Fi設備也會隨網絡方便會更普及，比如Wi-Fi的POS機和超市中Wi-Fi衡器等。現在工業環境應用也較多，主要表現在串口設備的Wi-Fi接入，用於工業無線數據採集系統。
ZigBee和IEEE802.15.4的設備主要集中在：工業中的無線傳感器檢測、低等級控制；個人監護儀器、低功耗無線醫療設備；高端玩具；電器組網和控制；無線消費設備；HVAC 和燈光控制等。目前批量的應用主要在資產跟蹤、物流管理、智能照明、遠程控制、醫療看護和遠程抄表系統。
2.4G無線技術是如何解決頻段擁擠的問題呢？
802.15.4使用DSSS，802.11使用DSSS和OFDM。實際使用中，我們測試過辦公樓，工廠等環境。通信更多受到阻擋和距離的問題，擁擠沒有造成太大影響。
802.15.4、Zigbee技術是WSN網絡的最理想選擇，具有低功耗的特性，但具體如何實現低功耗，需要考慮什麼因素？
IEEE802.15.4定義了一種可選的MAC層超幀結構，超幀包括活躍(Active)和非活躍(Inactive)兩部分在非活躍部分，設備可以進入低功耗模式(休眠狀態)；在活躍部分又分爲競爭期和非競爭期，競爭期提供給以CSMA-CA方式接人的設備使用，非競爭期由若干保障時隙組成，提供給某些需要保留一定數據帶寬的設備這種超幀結構體現了IEEE 802.15.4低功耗的一大特點，非活躍期的引入限制了設備之間收發 信機的開通時間，在無數據傳輸時使它們處於休眠狀態，從而大大節省了功率開支。
Zigbee設備分爲全功能設備和精簡功能設備，精簡功能設備相對全功能設備協議棧簡單並且內存更小，只能和某個全功能設備進行交互而全功能設備具有完備的IEEE 802.15.4協議功能，能與其傳輸範圍內的任何節點進行交互兩種設備相互組合，可以組成網狀網絡、星型網絡和樹型網絡。
低功耗系統除了在傳輸上對於功耗的考慮外，在CPU和系統的其他部分也有功率關係。例如，JN5139 SoC本身可以關閉 RF，單獨運行CPU部分。也可以關閉SoC的片上ADC、串口等外設。對於休眠也可以提供爲了快速啓動保留RAM內容的休眠，使用中斷/比較器/Timer喚醒的休眠和只能Reset喚醒的深度休眠等模式。這樣整個系統才能合理的實現功能和功耗的平衡。
Zigbee信號的帶寬是多少？
ZigBee的底層使用IEEE802.15.4，也就是說物理帶寬是IEEE802.15.4的帶寬，也就是250kbps。但是，物理帶寬和有效數據速率還有區別。對於 ZigBee而言，數據速率還要考慮網絡的拓撲結構、數據路由關係、網絡中數據量等問題。實際的應用中一定要充分考慮這些因素。因爲涉及的因素很多，所以這裏不能給出實際計算。經驗而言，路由對數據速率的影響最大。每增加一級路由增加100ms～200ms的時間。所以說ZigBee不是一個實時的網絡。其次是網絡併發的數據對速率也有較大的影響。總之，ZigBee適合低速傳感應用，實際帶寬要考慮網絡實際情況。
WiFi：WiFi技術是目前傳輸速度最快的的技術，產品成本較低，在目前的生活中較爲普及，最方便的是隻需要購買元件連上WiFi網絡就能使用。所以目前基於WiFi技術的智能家居產品佔的市場份額最大。缺點是安全性差，穩定性弱，功耗大，可連接的設備有限。WiFi網絡的實際規模一般不會超過16個，而在智能家居的發展中，開關、照明、家電的數量肯定會遠遠多於16個，所以WiFi有它的優勢，但侷限性也很大，限制了發展。
ZigBee：關於ZigBee這項技術目前網上的爭議比較大，大家撕的比較厲害，作爲一個看客看的也比較爽，但是現在的能力有限，也看不出來誰說的比較有道理，這裏就把正方和反方的觀點都貼出來，大家自己判斷
先介紹一下ZigBee技術的概述，ZigBee技術是一種近距離、低複雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術，ZigBee可以工作在2.4GH（全球）、868MHz（歐洲）、915MHz（美國）3個頻段上，最高250Kbit/s，最低20Kbit/s，傳輸距離在10-75M之間，ZigBee的安全性是公認的比較好的，採用AES-128加密方式，另外，ZigBee網絡的自組織網和自愈能力強。
上面對ZigBee技術做了一個簡單的介紹，下面開始介紹反方的觀點：關於成本的問題反方的觀點是ZIGBEE芯片出貨量比較大的TI公司的CC2430，CC2530以及Freescale的MC1319X，MC1322X系列，其成本均在2~3美金左右，再考慮到其他外圍器件和相關2.4G射頻器件，BOM成本難以低於10美金。在淘寶查了一下確實ZigBee的芯片價格在RMB20元以上，其他的外圍器件加起來估計要超過RMB50元，這樣的成本在價格上在智能家居上確實略高。
另外一個是通信的穩定性，目前在國內ZigBee技術的主要採用ISM頻段的2.4GHz，衍射能力弱，穿牆能力弱，容易受到障礙物的影響，而且容易受到同頻段的WiFi和藍牙的干擾。
另一個是自組網的實用性，自組網原本的優點能夠感知其他節點的存在，並確定連接關係，組成結構化的網絡，並且在某一個節點移動後能夠自動的重新感知，組成網絡。但是在家庭的實際應用中，開關、照明、窗簾、防盜器等在安裝完畢後基本不會移動，所以反方的觀點認爲自組網的有點沒有作用。
最後一個吐槽的點是ZigBee的網絡容量，ZigBee支持高達65000個節點，但是在家庭的使用中可能不會超過100個，所以這個也沒有實用的價值。（個人認爲這條觀點站不住腳，有備無患總是好的）
後面的是正方公正的反駁反方的觀點：
關於成本，說ZigBee的成不高，但是跟wifi比起來成本已經很低了，常見的wifi芯片都只是射頻前端加上基帶，所有的協議棧都是在主機MCU/CPU完成的，並且絕大多數這些MCU/CPU都是需要跑linux的，所以都是2顆芯片的方案，所以必須加一起算成本。而單芯片的wifi解決方案現在也有，但是成本高到嚇人，單賣7~10美金，批量的也要5美金左右，並且其也不支持大數據量。（雖然不知道正方爲啥只和wifi去比，可能wifi的成不最高，但是這樣也不能體現ZigBee的成不優勢啊）
關於通信，反方的觀點的是2.4GHz的頻段穿牆都弱，wifi、藍牙都是一樣的（居然這麼紅果果的承認了），牆體會大大降低信號強度，但是ZigBee的優勢在於網絡結構，可以一跳一跳的向外衍生，每多一個節點，就相當於有了一箇中繼器，可以把通信方位擴大1倍。而wifi和藍牙的通信距離看的是直接通信距離，也就是天線的好壞。
自組網的功能除了上面講的擴展通信的範圍外，正方的觀點還認爲未來的智能家居不可能只用於開關、插座、冰箱這些靜物上面，還會有傳感器、遙控、掃地機器人之類的移動物體。
關於容量的問題還是跟wifi進行的比較，反方認爲容量過大，但是wifi能夠連接超過100個的的設備嗎？答案是不能。所以容量大還是有好處的。
Z-wave：Z-Wave是一種新興的基於射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適於網絡的短距離無線通信技術。工作頻帶爲908.42MHz(美國)~868.42MHz(歐洲)，採用FSK(BFSK/GFSK)調製方式，數據傳輸速率爲9.6 kbps，信號的有效覆蓋範圍在室內是30m，室外可超過100m，適合於窄帶寬應用場合。
Z-Wave的優勢Z-Wave採用了動態路由技術，每個Slave內部都存有一個路由表，該路由表由Controller寫入。存儲信息爲該Slave入網時，周邊存在的其他Slave的NodeID。這樣每個Slave都知道周圍有哪些Slaves，而Controller存儲了所有Slaves的路由信息。這樣包在發送的時候已經規定好了通過的路徑。
但是缺點也很明顯，一是能容納的節點較少，理論值爲256個，實際上很多廠商只能做到容納20-30個。二是樹狀組網結構，一旦樹枝上端斷掉，下端的所有設備將無法與網關通信。三是沒有加密方式，安全性較差。還有一個需要關注的點是Z-Wave所用的頻段在我國是非民用的，所以Z-Wave的智能家居更多的還是用在海外。
另外，Z-Wave的標準是獨立開發的私有無線標準，不像其他無線標準那樣開放。