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無線or有線，智能家居互聯互通如何破解？

發布時間：2022-06-14 浏覽：335

  智能手機與相關影音設備的互聯越來越容易，隻要手機和智能電(diàn)視、智能投影儀等連接同一(yī)個WiFi網絡就能輕易實現畫面的轉移，“家中(zhōng)電(diàn)視被鄰居投屏，還在搜索爲何不顯示畫面”的笑話(huà)還可能發生(shēng)在每個人身上。與居家影音娛樂不同，智能家居産業發展多年，目前仍是多種協議與系統并存的局面，這種不通暢也讓智能家居的發展陷入了瓶頸。
  最現實的問題擺在用戶面前，爲了實現遠程控制，智能門鎖、智能開(kāi)關、智能窗簾電(diàn)機等各類智能家居設備要在同一(yī)個網關下(xià)，還需要确保各類設備的通信協議互通。智能家居按照協議有WiFi、藍(lán)牙、Zigbee、Z-wave、RF以及最近火(huǒ)熱的Matter，操作系統有華爲HarmonyOS、小(xiǎo)米MIUI、海爾智家、歐瑞博HomeAl等等，但并沒有一(yī)個統一(yī)的協議和系統來形成智能家居的完整生(shēng)态，而每種協議和系統又(yòu)需要不同種類的芯片來滿足。
  因此，面對快速發展智能家居行業，探讨一(yī)種明确的發展方向是非常迫切的需求。那麽問題來了：
  1、智能家居無線通信技術現狀如何？
  2、藍(lán)牙Mesh有什麽難點？
  3、有線通信會被淘汰嗎(ma)？
  4、如何看待Matter标準？
  5、用戶到底需要什麽樣的智能化？
  按照慣例，接下(xià)來和大(dà)家彙報一(yī)下(xià)本次沙龍的具體(tǐ)情況：
  智能家居無線通信技術現狀如何？
  從 IHS Markit 對現有主流無線連接技術的梳理來看，有關無線連接的研究從上世紀九十年代便開(kāi)始了。其中(zhōng)典型的代表是蜂窩網絡，從起初的2G網絡逐步演變成現在的5G網絡；其次是WiFi技術，從最開(kāi)始的802.11b标準發展到如今的802.11p标準，這些在一(yī)些局域傳輸産品都有應用；再是藍(lán)牙技術，在過去(qù)幾十年裏不斷進化；然後是LPWA通信技術，它的出現時間相對較晚，主要針對廣域無線連接的産品；最後是Mesh技術，不同于之前點對點的結構，它形成了一(yī)個類似多節點的網狀結構，能極大(dà)提升傳輸效率。
  “在物(wù)聯網應用領域中(zhōng)，無線連接是非常重要的部分(fēn)。新興産品無論從使用的方便角度還是運用的技術角度，都會采用無線連接的形式。”因此無線通信技術并非針對某一(yī)個特定的應用，而是作爲一(yī)個基礎的底層連接技術存在，需要芯片産業下(xià)遊的各個智能家居廠商(shāng)去(qù)發掘它們的潛能。
  而在下(xià)遊應用場景逐漸豐富的過程中(zhōng)，這些協議本身也會不斷升級，協議與協議之間會不斷産生(shēng)交集，誕生(shēng)出一(yī)種相互競争的關系。以2015年爲界，不同協議之間的互動和交集越來越多，競争愈發激烈。在蜂窩技術方面，它結合了LPWA通信技術創造出NB-loT标準，具有低成本、低功耗、廣覆蓋等特點，威脅着LoRa标準的市場領導地位；WiFi方面，誕生(shēng)了新的标準802.11ah（HaLow），随着支持WiFi的設備進入越來越多的家庭和企業中(zhōng)，這一(yī)标準将在市場上獲得更顯著的占比；藍(lán)牙方面，2017年藍(lán)牙Mesh技術誕生(shēng)，滿足智能家居覆蓋範圍廣、不依賴中(zhōng)心節點、設備數量多的需求，與同樣領域的ZigBee與Thread産生(shēng)了競争關系。
  藍(lán)牙Mesh有什麽難點？
  藍(lán)牙Mesh近年來很火(huǒ)，對于大(dà)量終端用戶而言，對可靠性和複雜(zá)度并沒有那麽高的要求，藍(lán)牙最大(dà)的優點在于智能手機上都有這個通訊協議，在調試端方面，如果用戶對雲端沒有特殊需求，隻要通過手機就能完成現場的調試。
  開(kāi)發藍(lán)牙Mesh相關的智能家居産品也有難點，有智能家居廠商(shāng)在做全屋智能方向時就遇到了諸多障礙。開(kāi)發全屋智能，要對所有智能産品的邏輯、雲端和後台做全面的布局和部署，這對小(xiǎo)公司來說很難承受，且少有企業會給第三方模塊的接入方式。因此在分(fēn)析市場現狀後，他們認爲商(shāng)業照明在後期是比較好的發展方向，選擇了基于藍(lán)牙Mesh調整。
  “藍(lán)牙Mesh的指令集比較少，隻能應用于基礎商(shāng)業照明，但恰恰這些指令集已經足夠商(shāng)業照明使用了，不止達到了一(yī)定節能效果，同時也照顧到照明舒适度的需求。Matter協議會對藍(lán)牙Mesh有一(yī)定沖擊，但這個沖擊會有多大(dà)，還要看詳細的時間點。”
  有線通信會被無線通信淘汰嗎(ma)？
  “無線通信技術在後期是市場主力股，但有線通信不可能被無線通信取代。” 一(yī)個重要原因就是有線的可靠性。無線對抗幹擾的能力還不夠強大(dà)，且安全性方面不如有線，有線通信彌補了無線通信天生(shēng)的弱項。
  在有線通信方面，目前常見的是485系統、KNX系統以及DALI系統：
  1. 485系統國内很多廠家在用，優點在于開(kāi)發較爲簡單，但缺點之一(yī)是抗幹擾能力較弱。且485系統物(wù)理層和通信層的定義是基于一(yī)個标準來實現的，可協議層各不相同，每家的産品基本上都無法做到兼容，後期維護較麻煩。CAN系統總體(tǐ)基于485系統做出一(yī)些改變，本質上差異不大(dà)。
  2. KNX系統最大(dà)的優勢在于有一(yī)個标準的體(tǐ)系，從本質上來說它是閉源，但它又(yòu)完全開(kāi)放(fàng)協議規範，符合開(kāi)源的定義，隻要遵照它的系統标準做産品開(kāi)發，就可以進入系統，互相兼容，目前别的系統都沒有做到這點。不過其費(fèi)用高昂，每個産品的認證費(fèi)用都是數萬級，對一(yī)般廠家壓力很大(dà)。
  3. 照明系統DALI是這兩年興起的系統，它本身定義規範較爲方便，在燈控方面有很大(dà)優勢，但它主要應用于照明系統，并且是有線系統，不能拓展到其他應用體(tǐ)系。
  如何看待家居智能化與去(qù)中(zhōng)心化？
  家居智能化這個概念很早就有了，但目前的大(dà)市場根本支撐不起來或者說暫未有企業成長起來，主要原因在于：首先，對于智能化市場最初隻看到了宏觀的需求，但具體(tǐ)到用戶體(tǐ)驗和客戶需要這方面就變得非常複雜(zá)，以家具爲例，它們提供的功能是不同的，這使得産品的品類短時間變得繁多；其次，不同年齡、性别的客戶的需求完全不同，其中(zhōng)的多元化需求非常複雜(zá)，導緻從研究到落地這一(yī)過程變得異常漫長且困難。
  如何實現家居智能化？有嘉賓認爲，應從用戶體(tǐ)驗角度對其進行細分(fēn)，就其中(zhōng)一(yī)兩個問題進行解決，從單品智能化反向去(qù)做全屋智能。受設備、需求、地域等多樣性因素影響，構建一(yī)個統一(yī)标準變得非常困難，所以要從生(shēng)态層面徹底開(kāi)放(fàng)各自的平台。關于Matter标準，目前面臨最大(dà)的問題是标準沒有得到執行，所以不光要在技術層面上開(kāi)放(fàng)，更要在商(shāng)業層面以及合作生(shēng)态上開(kāi)放(fàng)。在實施方面，“想要開(kāi)拓這個市場，就必須從如何落實産品和技術這一(yī)角度入手，進行本地化調整。”
  智能家居去(qù)中(zhōng)心化的第一(yī)步是去(qù)中(zhōng)心化管理。“如果有這麽一(yī)個基站，那麽是用它來協調大(dà)局，還是說裏面的每一(yī)個節點都是相對獨立的？這就是分(fēn)布式的第一(yī)個層面，它依賴于每一(yī)個終端都要有它的決策能力和設計。”
  其次，去(qù)中(zhōng)心化的意義在其中(zhōng)的節點不被某一(yī)個中(zhōng)心控制，比如，溫度升高後是開(kāi)啓空調還是風扇，這時由誰來做出決策和下(xià)發指令？中(zhōng)心化的模式有一(yī)個“大(dà)腦”來下(xià)達指令，其他設備隻是執行端。反過來思考，爲什麽不讓設備自己決定什麽時候運行？這就是決策出發點的問題，也是中(zhōng)心化與去(qù)中(zhōng)心化的核心論點。
  用戶到底需要什麽樣的智能化？
  站在用戶角度，對智能家居系統的理解或許會更深刻。“智能化包含雲管邊端，但在大(dà)量的客戶調研中(zhōng)發現，99%的用戶完全不需要用到那些功能，整個智能化行業方向是錯誤的。”
  家居物(wù)聯網分(fēn)爲感層、網絡層和應用層。“用戶對于網絡的需求其實是遠遠大(dà)于對智能化需求的”，房間與房間之間連接、網絡的穩定性……這一(yī)系列基礎的網絡建設還有待完善。
  “交互成最大(dà)的問題是如何建立AI用戶的信任關系，而不是說AI在家裏如何更有效地應用。”用戶最終需要的是什麽？技術價值的實現還是要落到爲人服務上面。
  比如，業主的房子出租出去(qù)後，智能門鎖上面帶的攝像頭可能形成安全隐私等問題，這個設備要經過一(yī)個雲端甚至幾個雲端，設備出問題誰來維護？物(wù)聯網具有明确的物(wù)權，但我(wǒ)們可能在一(yī)個不确定的情況下(xià)使用，因此空間與用戶之間存在不适配，推行的雲架構在此就不成立了。
  所謂的智能化、精細化也可能給用戶帶來一(yī)些困擾，比如智能家居顯示的甲醛指數可能引發不明用戶的恐慌，老年人無法适應改版後的智能電(diàn)視系統等等。“家是一(yī)個固定的地方，但并非生(shēng)活着完全固定的人，居住過程中(zhōng)，時間、感情生(shēng)活的變化會讓住戶産生(shēng)對這個家完全不同的需求。”
  因此，業界應該重新關注到最底層，網絡層、傳輸層第一(yī)層的架構不應該被完全重構，這層架構不應隻限于一(yī)種技術，同時這種基礎設施不應該被大(dà)型企業壟斷，要看向絕大(dà)部分(fēn)企業。

  當然，智能家居無線通信協議隻是行業發展的一(yī)部分(fēn)。“行業發展一(yī)直緩慢(màn)的原因，可能需要業界重新思考底層關系，而不僅僅局限于探讨我(wǒ)們需要哪一(yī)項技術。”

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