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小編的世界 優質文選 家居

智能家居搭建入門指南,看完絕不踩雷


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2021年11月15日 -
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數字尾巴06:17數碼領域創作者

① 前言故事

② 無線協議與平台知識

③ 如何入門,避雷指南

④ 對智能家居未來的看法

#前言故事#

最開始點燃我對智能家居火苗的,是漫威電影《鋼鐵俠》中的托尼.斯塔克無所不在的智能管家:“賈維斯”,這位智能管家照料著鋼鐵俠的起居,甚至能幫助主人分析理解事情。正是這樣的場景,讓我對未來智能家居生活有了無限的遐想。

回到現實中,我開始了改造成全屋智能的想法,從樹莓派純手工打造簡單的聯網開關,第一次遠程打開了空調,那種興奮感現在都還能還原在腦海中。

後面就一發不可收拾,不顧父母的極力反對,逐步對全屋進行了改造,以時間線來算,我應該是國內最早的一批智能家居玩家。

多年以來我玩遍了國內外不同的物聯網產品,各種無線協議、平台,如何打通自動化,可以說遇到的坑也不在少數,那麼這篇文章我想好好聊聊智能家居如何入門這件事。

#智能家居讓生活變得更簡單#

這裏按照我對智能家居的理解分為三個等級。

① 基礎:單線程預設指令,也就是我最早用樹莓派實現的遠程開關電源,點對點,需要主動操控。

② 進階:多線程觸發,多種條件同時觸發自動操作。

③ 高階:多設備互通加機器判斷,該階段最重要的是機器判斷,也就是說智能產品要學會開始判斷我的需求,比如:地上有垃圾,攝像頭能對地面進行監測,再調動掃地機器人進行局部清掃。目前,只有掃地機器人和攝像頭能達到及格線。

自機器出現以來,最純粹的目的就是減少人類重複繁雜的勞動,那麼智能家居其實也一樣,只是在萬物互聯的時代裏,智能家居的自動化更上一層,它是自由預設的,可以擁有識別能力甚至在未來擁有理解能力。

以我目前搭建的全屋智能家居來說,清晨,人體傳感器識別到有人體活動,窗簾升起,空調關閉,簡單洗漱後吃上昨晚預先放在電飯煲的食材,電飯煲半夜已經悄悄自動烹飪;出門後,門窗傳感器識別關門動作,攝像頭檢測到家裏處於無人狀態,呼叫掃地機器人出動清掃。盡管以上的智能場景是不完美的,也絲毫不影響帶來的幸福感提升。

智能家居不是為了智能而智能,順便諷刺一下某款智能洗衣機的,把衣服扔進去還要掏出手機刷一下 NFC 標簽,連接後在 APP 中選擇清洗模式。這類的洗衣機往往會弱化機身上的按鍵,從而突出手機和語音操作,是典型的“所謂智能”

智能家居的連接協議搞清楚了嗎?

在快速發展的智能家居市場,除了互聯網品牌瘋狂擴張外,傳統的家電品牌也意識到市場需求,逐步在家電中加入 Wi-Fi 模塊,讓家電的控制多了一種選擇。

很可惜,這麼多公司的加入還是沒能讓智能家電走進千家萬戶,這裏提個數據,目前全國智能家居的普及量只有不到 2%,智能家居市場不但沒有大家想的那麼多。

『兼容性』

智能家居發展之初,每家都在建立自己平台和協議,試圖占領市場一家獨大。各玩各的,導致原本消費者可以每種家電選擇自己信賴的品牌,現在只能遷就平台和協議選擇產品,不然就只能在手機上安裝一堆軟件,讓智能家居市場更加碎片化。

目前,盡管有像 Google、亞馬遜這樣的巨頭站出來,倡導建立共有平台來解決智能家居兼容性問題。但,大家不要抱有過多期待,就像安卓統一推送聯盟一樣,這麼多年過去了依舊沒能完成,其中涉及各家的利益問題,品牌不會輕易放手。

Wi-Fi 直連、ZigBee、藍牙Mesh

所以本期入門指南,我們先從了解智能家居協議開始,常見的有 Wi-Fi 直連、ZigBee、藍牙Mesh。

不同的連接協議和產品定位有直接關系,Wi-Fi 連接的帶寬最大,能夠在遠程獲取更及時的數據,比如:掃地機器人、電視、攝像頭、智能音響,但產品往往都需要插電使用,原因是 Wi-Fi 直連的是三個協議中功耗最大的。

而像一些需要無線放置的智能產品,就要用到功耗更低的連接協議,比如:人體傳感器、門窗傳感器、溫濕度傳感器,小小的電子就能滿足 1-2 年續航,接入量上限也更高。

值得注意的是,ZigBee 和藍牙 Mesh 是不能直連的,需要網關作為橋接,相當於在家裏組建了一個小型內網。

ZigBee、藍牙 Mesh 的差異:雖然都能提供低功耗的無線傳輸,但兩者完全不是一個東西,裏面走的數據不一樣,有點類似大家都用對講機說話,別人說英文我說粵語,通話技術都是對講機,裏面說的內容不一樣,互相講不通。性能上 ZigBee 優於藍牙 Mesh,接入量上限更高。

國內的產品更傾向於選擇藍牙Mesh,主要的原因是成本差異,兩者成本差了四五倍,很多消費者可能不知道,ZigBee 貴那麼多實際上和授權費有關,ZigBee 芯片基本上只有兩家歐美企業在生產,完全是歐美企業關門打狗的結果。

而且前面說到了藍牙 Mesh 接入量不如 ZigBee 的問題也有解決辦法,比如小米把網關直接做到了智能音響裏面,每台智能音響都能充當網管,接入量自然不成問題。

平台限制

上述只是連接協議的限制,各家還都有自己的平台。有些是只做平台,像蘋果 HomeKit 就是典型的例子,自己只搭建平台,這些巨頭需要做的就是讓其他服務商不斷加入自己的平台,收取相應的授權費,而前面提到的連接協議兼容性問題,應該不在蘋果的考慮範圍內。

相反,小米屬於自己搭建平台,靠的是產品賺錢的公司。大家有沒有發現小米的智能音響賣得特別便宜,廠商巴不得直接送給你,當你有了該平台的智能中控,後續想要互通家裏的設備都只能選擇印有“米家”標簽的家電。