智能家居核心技術(shù)

發(fā)布時間:2024-02-15
簡單來說,智能家居就是以住宅為平臺,利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成,構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng),提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性,并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境,不需要用戶指揮也能根據(jù)不同的狀態(tài)互動運行。
智能家居核心技術(shù)
我們家里不同的智能家居設(shè)備為什么可以在同一個環(huán)境下工作,是因為有wi-fi嗎?如果在外面沒有wi-fi的情況下,為什么還可以看到家里的情況?為什么有的智能家居產(chǎn)品用siri就可以來控制?在采訪智能家居企業(yè)的過程中,聽到了一個協(xié)議的名稱:zigbee,什么是zigbee,它又是用來干什么的,我們?yōu)槭裁匆チ私馑=裉煳覀兙蛠砜纯粗悄芗揖蛹夹g(shù)的幾個標(biāo)準(zhǔn)。
z-wave、zigbee、allseen、thread四種智能家居的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
我們知道的智能家居技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),也是我們最熟悉的可能就是wi-fi和藍(lán)牙了。但其實,除了wi-fi和藍(lán)牙之外,目前主要應(yīng)用的智能家居技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有兩個,一個是z-wave,一個是zigbee。我們先來逐一認(rèn)識一下。
1、z-wave:短距離無線通信技術(shù)
根據(jù)百度百科的定義,z-wave是由丹麥公司zensys所一手主導(dǎo)的無線組網(wǎng)規(guī)格。它是一種新興的基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適于網(wǎng)絡(luò)的短距離無線通信技術(shù)。
既然是短距離無線通信技術(shù),就應(yīng)該適合于家里。因此,它用于住宅、照明商業(yè)控制以及狀態(tài)讀取應(yīng)用,例如抄表、照明及家電控制、hvac、接入控制、防盜及火災(zāi)檢測等。
另外,它可將任何獨立的設(shè)備轉(zhuǎn)換為智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,從而可以實現(xiàn)控制和無線監(jiān)測。因此,它在最初設(shè)計時,就定位于智能家居無線控制領(lǐng)域。換句話說,它就是為智能家居的無線控制而生的。
至于它如何實現(xiàn)的技術(shù)控制,我們來舉一個小例子,你就明白了。三房一廳的小家里,有三個照明控制開關(guān),三個墻壁開關(guān),一個遙控器,還有一個觸摸控制屏。所有的設(shè)備都保證可以連接了,那么你可以通過遙控器和觸摸控制屏看到家中所有z-wave入網(wǎng)電器的開關(guān)狀態(tài),并且可以方便的對其進(jìn)行控制了。
2、zigbee:低速短距離傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
同樣根據(jù)百度百科的定義,zigbee是基于ieee802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議?!癰ee”是蜜蜂的意思,“zig”是蜜蜂煽動翅膀發(fā)出的“嗡嗡”聲,因此,它又稱紫蜂協(xié)議。蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò)。
zigbee的特點是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率,它主要適合用于自動控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域,可以嵌入各種設(shè)備。換句話說,它是一種低速短距離傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
zigbee同樣也適用于智能家居領(lǐng)域,我在采訪nanoleaf智能燈泡時,nanoleaf中國區(qū)市場營銷總監(jiān)chong.zhang告訴我,nanoleaf就是利用zigbee通訊協(xié)議以及燈泡照明設(shè)備實現(xiàn)通訊的。所以,用zigbee協(xié)議就能夠?qū)崿F(xiàn)智能設(shè)備的通訊。
而至于z-wave和zigbee哪個更優(yōu)一些,網(wǎng)上有說z-wave在訂立之初就以家庭自動化應(yīng)用為目標(biāo),而zigbee則是追求更廣泛的應(yīng)用,因此兩者最初的指導(dǎo)思想不太一樣,也各有優(yōu)劣。至于選擇哪種技術(shù)作為自己產(chǎn)品的基礎(chǔ),就全憑企業(yè)自身決定了。
3、allseen:物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟
談到allseen,其實應(yīng)該是allseen聯(lián)盟。由linux基金會、高通、lg、夏普、海爾、松下、htc、siliconimage、tp-link、思科等企業(yè)組成的物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟。
allseen聯(lián)盟最初的框架來源于alljoyn開源項目,主要由高通創(chuàng)新中心驅(qū)動,后來涉及到處理器廠商、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施商、路由器廠商、家庭終端廠商等。加入聯(lián)盟的企業(yè),希望能夠可以互相通信。
2014年9月的時候,allseen聯(lián)盟主席liatben-zur在自己的博客匯報了一下allseen聯(lián)盟的工作情況:已經(jīng)擁有了九個重要會員以及42個社區(qū)會員;由會員領(lǐng)導(dǎo)的八個工作組,正在積極的工作以提交更好的代碼,實現(xiàn)附加的功能和改進(jìn),比如安全和照明;兩個版本的alljoyn已經(jīng)被發(fā)布,包括sdk;alljoyn項目能擴(kuò)展到所有hlos平臺,從android到ios再到linux,openwrt,windows甚至各種內(nèi)存和處理能力極度受限的嵌入式rtos解決方案。
從工作進(jìn)程可以看出,allseen聯(lián)盟試圖給大家?guī)硪粋€開放式的平臺,至少在成員內(nèi)部要實現(xiàn)代碼開放,讓成員之間的產(chǎn)品能夠融入到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中。
4、thread:以google為首的聯(lián)盟
google收購nest后,由nest主導(dǎo)的,成員包括arm、siliconlabs、freescale、samsung的產(chǎn)業(yè)組織threadgroup,公布了1.0版的thread規(guī)格。thread其實是另一幫企業(yè)搞的一個聯(lián)盟的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)時公布的時候,大家認(rèn)為“物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)將會實現(xiàn)統(tǒng)一”。
為什么這么說呢?因為thread有幾個優(yōu)勢:
1、thread協(xié)議的優(yōu)勢:通過6lowpan技術(shù)支持ipv6,改進(jìn)了藍(lán)牙不支持ipv6,同時zigbee布線又比較復(fù)雜等劣勢。
2、thread的開放性:thread側(cè)重于能讓廣泛物聯(lián)網(wǎng)解決方案互通的網(wǎng)絡(luò)層(networkinglayer)設(shè)計,同時也在尋求更廣泛的合作機(jī)會。
3、threadgroup的號召力和影響力:從最初的7家到目前的160多家,連高通也加入了董事會。
當(dāng)然,對于thread而言,明顯有g(shù)oogle的烙印,也就是說就像安卓一樣,它代表的也是一個屬性的標(biāo)準(zhǔn)。因為還有windows與ios系統(tǒng),他們是否也愿意進(jìn)入這個系統(tǒng),顯然還沒有看到任何的跡象。
我們?yōu)槭裁匆私庵悄芗揖蛹夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)?
寫到這里,不少家居行業(yè)的人士要問了,這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)跟我們有什么相關(guān)呢?我們?yōu)槭裁匆私庵悄芗揖拥募夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)呢?這似乎不會為我們的產(chǎn)品帶來任何好處。
1、物聯(lián)網(wǎng)需要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的支持
首先,我們需要明確一點,如果想要實現(xiàn)智能家居,就需要物物之間進(jìn)行相連,就好比出門了,定時了電飯煲,回來了門自動打開,燈自動開了,飯也熟了。這些不同設(shè)備之間需要連接。只要實現(xiàn)連接,就需要有一個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來支持,不論是z-wave,還是zigbee,抑或是allseen和thread,都需要一個這樣的標(biāo)準(zhǔn)來實現(xiàn)。
2、有了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)能夠保證智能家居系統(tǒng)的穩(wěn)定性
沒有這個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),那么智能家居系統(tǒng)想要實現(xiàn)完全的穩(wěn)定性就比較難。就像目前,如果我們買到不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,我們會發(fā)現(xiàn)使用的時候不那么好用,這就是問題所在了。當(dāng)然,如果能夠?qū)崿F(xiàn)完全的統(tǒng)一,顯然將更加有利于我們的使用環(huán)境。
3、我們的智能產(chǎn)品不是孤立存在的,同樣需要這個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
也許有人會問,我們的智能家居產(chǎn)品跟這些技術(shù)有什么相關(guān)?難道我們的智能沙發(fā)和智能馬桶蓋還需要這個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)嗎?如果你想要用戶從一個設(shè)備來實現(xiàn)控制智能沙發(fā)和智能馬桶蓋,還真需要這個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。換句話說,我們不要認(rèn)為我們的產(chǎn)品只是一個單獨的產(chǎn)品,只要用戶手動使用就好了,只要在智能家居整個系統(tǒng)中,我們的產(chǎn)品就不是孤立的。
我們需要做什么?
明確了我們也是需要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的,那么我們需要做什么:
1、明確想要哪種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來做你的產(chǎn)品
在研發(fā)智能家居產(chǎn)品的時候,你就需要考慮一下用哪種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來做你的產(chǎn)品。有的用z-wave,有的用zigbee,或者未來還會用thread。目前使用這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來制造的智能家居產(chǎn)品主要集中在照明、控制系統(tǒng)、智能單品上,對于傳統(tǒng)家居單品還沒有看到實際的運用,這也說明我們傳統(tǒng)家居單品還有被開發(fā)的可能。當(dāng)我們自己需要做一款智能家居的時候,不妨想想用哪種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更適合自己。
2、保持對新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)注
除此之外,我們還需要保持對新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)注?;蛟S目前我們還沒有用到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),但是不代表我們以后研發(fā)的產(chǎn)品不會用到,因此,我們需要保持對于新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)注。也許未來不久的一天,物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)真正實現(xiàn)了統(tǒng)一,那么我們就直接使用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來打造自己的產(chǎn)品。
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