作者:牧之
編輯:小沐
出品:智哪兒
導語:如果你想自己DIY一套智能家居,到底該從哪里入手?最近一個朋友向智哪兒咨詢,我們就借機聊聊。這里摘出了三個關鍵問題,與大家探討。本文僅討論無線智能家居的DIY場景,如有紕漏歡迎指正。
對于喜歡折騰的人來說,自己搞定智能家居,不僅有成就感,同時也能省一筆錢。事實上,對于大部分消費者來說,按照自己的意愿去「組裝」一套智能家居,是一個自由度更高、更靈活的方案。
事情的起因是,這位朋友去年購買了一套房子,宣稱是智能豪宅,結果就送了一堆關聯性不大的智能硬件。扔掉怪可惜,用的話又有些別扭,那么怎么辦呢?
我們從三個點來說一下。具體實操可能更復雜,本文只講核心思路,以作啟發。
1
準備工作,你該有什么
我們把智能家居的產品分為三大類:一是傳感器,比如溫濕度、人體紅外、門窗等等,這些是感知硬件;二是執行器,比如電動窗簾的電機,掃地機器人,燈光驅動,以及其他你希望有自動化能力的小家電等;三是控制器,比如開關面板、中控屏、智能音箱、網關、空調控制器等。
明確這三類產品,自己做智能家居的思路會清晰很多。先按照自己的預想,設計一個智能家居的樣板出來——你想要怎樣的智能體驗?然后把傳感器和執行器的清單列出來。
那么這個時候,你需要先買一個東西,那就是網關。網關到底是個什么東西?在無線智能家居中,網關起到了兩個重要作用:
一是指令的編譯/傳遞,因為有些產品,比如智能鎖,它沒法直接跟其他產品通訊,需要有一個網關來承擔指令翻譯與分配。比如要實現開門燈亮,那么智能鎖的狀態要先傳遞給網關,網關根據你設計的聯動邏輯,再指示燈光系統點亮。
二是協議的編譯。網關有單協議和多協議兩種。單協議的,比如Zigbee,只能用來控制該協議下的產品;多協議的,可以同時支持藍牙Mesh、Zigbee、Wifi以及其他協議,能在不同協議的產品之間其他協議轉換的作用。
網關還有一個關鍵作用,那就是對接物聯網平臺,比如米家平臺、天貓精靈、蘋果HomeKit、華為HiLink等。如果你買的單品支持某些平臺,那么網關也最好能匹配起來,千萬不要隨便買。當然,很多產品也都同時支持多個平臺。
所以明確自己用哪個平臺很重要,因為硬件之間只是通訊,背后需要一個物聯網系統去調度。你設計的各種聯動場景,也都需要在一個特定平臺去編輯。買了一堆Zigbee產品,再買一個網關,不要期待它們自己聯動起來。
好,那么我們理順下思路:
要自己DIY一個智能家居,你需要購買一個功能盡可能全面的網關,然后選擇單品(傳感器、執行器、控制器),并且反復確認,這些單品在協議層是可以與網關協同的。然后考慮的是,你傾向于通過哪個平臺來管理設備?你買了一堆小米的東西,結果希望用蘋果的Home應用或HomePod來控制,那估計行不通。
需要注意的是,有些設備是不需要網關的,只需要考慮如何跟平臺對接,納入統一的管理即可。
2
現有的設備如何聯動
對于已經購買的設備,能否接入新建的智能家居?部分產品是可以的。比如帶紅外控制功能的家電,空調、電視等。空調可以采購一個空調伴侶,來實現定時開關操作,以及溫度控制,還可以與其他設備聯動。這是通過設備內置的紅外碼庫實現的,對接主流的空調產品完全沒有問題。
只要現有家電有紅外功能,那么你基本都可以找到一個基于紅外控制的「伴侶」,這是成本最低的智能化方案。
如果不支持紅外呢?比如有些中央空調,是沒有遙控器的。這個情況就比較復雜了,所需的花費也更高,你需要購買一個VRF中央空調控制器。我們重點說一下,因為有很多朋友問過類似的問題。
目前,市面上大部分的中央空調是不支持智能聯動或APP控制的。要想實現深度的智能化改造,最好的辦法就是采購VRF中央空調控制器。控制器與空調本身是通過modbus、485或KNX等進行有線連接的,而它同時可以支持Wifi、Zigbee等無線協議的轉發,以及與各個物聯網平臺的對接。
這是目前唯一可行的中央空調智能化改裝方案。在選購時,需要跟商家確認控制器支持的協議和平臺,以及具體能實現哪些控制邏輯。相對來說,選擇支持Zigbee協議的產品,其拓展性要更強一些。不過需要網關的支持。當然也有純Wifi通訊的,不需要網關。
中央空調控制器這類產品,可以讀取到空調的運行狀態,雙向傳遞指令來實現智能化控制。但據筆者了解,有少數型號的空調,其協議是單向的,只能獲取數據而無法反向控制。所以采購這類產品前,一定要跟商家溝通到位。
對于一些沒有聯網功能的家電,只能「曲線救國」。舉個例子:一臺洗衣機如何跟智能晾衣機聯動?可以采購一個門窗傳感器,貼到洗衣機的艙門上,然后把傳感器跟晾衣機設置聯動邏輯。這樣,洗完衣服打開洗衣機艙門時,晾衣機可以自動落下來。類似的聯動方式,大家可以充分發揮想象。
那么問題來了。如果這個洗衣機有聯網功能,但是只支持自家的平臺怎么辦?比如筆者買了一臺美的洗衣機,確實有聯網功能,但只支持通過美的自家的美居APP控制。假如這時候我想通過米家來控制,就不太現實了。
這就是智能家居的一個現狀:系統割裂。協議不同沒關系,可以編譯轉發,但物聯網系統的隔離,就會讓很多用戶望而卻步。這時候,也有辦法解決。如果你是一個程序員,或者喜歡極度折騰,那么可以嘗試開源智能家居系統,比如HomeAssistant、OpenHAB、Domoticz等。這些開源系統,可以組建一個本地的智能家居局域網。前提是,你得懂一些代碼。比如大名鼎鼎的HomeAssistant,需要用Python編寫。
這些開源系統能解決一個問題,那就是讓非生態產品,間接接入生態。比如,通過HomeAssistant你可以把非HomeKit硬件也接入蘋果的家庭App中,實現統一管理。更有甚者,開發論壇上還可以找到一些品牌的插件,可以實現智能家電的指令抓包,來把局限在品牌自有體系的產品,嫁接到第三方物聯網系統。當然,這個操作就相當復雜了,感興趣的讀者可以研究下。
3
如何快速、高效部署網絡
我們已經知道,智能家居中的網關起到了中控和協議轉換的作用。如果你全部采用Zigbee協議的產品,那么理論上脫離外部網絡,整個智能家居依然可以運行。但是,目前市面上大部分產品都會支持Wifi連接,通過Wifi協議來實現聯動。而同時,Wifi也是智能家居跟互聯網聯通的橋梁。
首先要明確一點,日常上網的話,普通的Wifi網絡即可滿足,因為其需要連接的設備,無非就是幾臺手機、電腦、平板和電視。但要滿足智能家居的使用,Wifi網絡的要求就高了。
由于智能家居設備多,所以盡量選擇Wifi6設備,一來可承載大批量設備連接,二來延遲更低,反應快。同時,路由器要盡量選擇三頻,除了2.4G和5G外,再額外多出一個頻段用于設備之間的通訊。
對于大平層或者別墅等,常見的組網方式有兩種:Mesh和AC+AP。Mesh組網,指的是用支持Mesh組網功能的路由器,形成一個網格狀網絡,覆蓋全屋。所有路由器至少連接兩個其他路由器,共享一個寬帶,共用一套SSID(就是Wifi的名字)和密碼,所以在實現全屋覆蓋的同時,可以實現設備的無縫漫游。這對于智能家居來說很重要,因為智能家居中的設備必須在一個Wifi下。Mesh組網也有有線方案,前提是預先在各個點位布好網線,然后再進行組網。這種方式可以減少路由器的使用數量,提高信號質量,只是前期施工比較復雜。
另外,很多家里常用的Wifi拓展器,也可以實現Mesh組網那樣的Wifi信號中繼,拓展器也可以設置為跟主路由器一樣的SSID,實現無縫漫游。但問題是,對于小戶型這個方案可以,對于大戶型或多層住宅,當中繼的路由器太多時,就會出現明顯的信號衰減。由于中繼是串聯的,所以一旦鏈路上有一個路由器壞掉,其后續所有的路由器都會失去網絡。所以還是Mesh比較靠譜。
另外一種AC+AP方式,也需要提前部署網線。大體原理是,網線接入主路由器,然后路由器接入交換機,交換機連接N條網線,每個網線再接一個AP(一個子路由器)。這種方案,同樣是前期施工比較復雜,不太適合后來組網的房子。
所以家用場景搭建智能家居,選擇WifiMesh是比較合適的方案。切記,一定要選三頻的路由器。
結語
自己動手搭建智能家居,其實沒有想象那么難??偨Y一下:第一步搭好基建,把Wifi搞到位,Mesh是最適合智能家居的組網模式;第二步列好智能單品,選一個強大的網關,把單品「裝進」網關,確認使用哪家的平臺;第三步,根據自己的喜好,配置聯動場景。
目前的無線智能家居,雖然格局散亂,但是解決方案數不勝數。只要你能想到的,基本都能找到一個辦法來實現。只是梳理好一個可行性較強的框架,要花費點時間。骨灰級用戶,可以直接用開源系統做自己的智能家居。
上面是智哪兒做的一個圖,供業主們參考,看完你就大致明白無線智能家居都有哪些東西了。
(智哪兒zhinaer.cn原創文章,轉載請獲取授權并注明來源)
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