隨著家電、家具以及互聯網等眾多跨行業廠商持續進入這個市場,智能家居產品越來越豐富,但是因為各品牌之間有一定的競爭關系,基本都是對本品牌或者聯盟內的產品做互聯互通。由于標準尚未統一,短期內不同品牌、不同品類產品無法互聯互通的這一現狀會持續存在。
智能家居產品不只是硬件產品,同時也是分布式的數據節點,大數據后續帶來的應用價值,目前還無法估量,各品牌廠商都希望自己的產品成為入口,進而形成生態體系。在這個數據為王的時代,每家廠商都不想輕易地把用戶數據拱手讓人。因此,真正解決互聯互通問題還有一段路要走。
不過,基于目前智能家居市場發展的這種現狀,家電廠商、云平臺廠商以及生態鏈公司都在嘗試用不同方法去解決互聯互通的問題。
1.家電廠商
以海爾為代表,海爾和 U+ 平臺內的全球眾多優秀合作伙伴合作建設全場景智能生態系統,做產品互聯互通。最近在2018 AWE 展會上,海爾推出了“4+7+N”的全場景定制概念,目的在于解決互聯互通的問題,整合集團下不同品牌集群的產品,打造海爾智慧體系。但同時海爾是家電廠商,考慮到企業基因和利益關系,這個開放平臺并不能解決所有問題。
2.云平臺廠商
如國內阿里、京東、百度、騰訊、華為、以及國外亞馬遜、蘋果HomeKit、Google、微軟等云平臺廠商已構建開放生態平臺,支持接入各家產品做互聯互通。例如,華為推出一套基于 Hilink 協議、路由器、芯片系統的開放平臺,目前已接入美的、海爾、歐普、創維等品牌廠商的產品。
另外,也有業者們打算從根本上著手解決這個問題, IFTTT 就是一個例子。
IFTTT 是一個網絡自動鏈接服務,它結合各種云端服務平臺的開放功能,讓用戶自定義想要的自動服務,例如使用者可在 IFTTT 上建立一個自動服務,內容是:「當 Nest 溫控器偵測到溫度為 38 度時,開啟三星的冷氣機」 如此一來就連接兩個不同品牌、不同品類的產品了。
3.生態鏈公司
小米在這方面已走到全球前面,小米以手機為核心,組建小米生態鏈。截至目前,小米
平臺聯網設備超過8500萬,日活躍設備超過1000萬。小米 IoT 平臺是全球最大的智能硬件IoT 平臺,平臺內的產品都能實現互聯互通。
除了小米外,國內的阿里巴巴、華為;國外的亞馬遜、Google、蘋果等都在做生態鏈方面的布局,至少在生態鏈內的產品都可以實現互聯互通。
由于智能家居產品品牌眾多,互聯互通涉及眾多廠商利益,長期來看仍需要在國家層面通過強制方式制定行業標準。當然,也不排除通過市場技術充分競爭形成行業標準來最終解決此根本問題。
多協議網關助力整合智能家居
智能多協議網關提供一個連接云端平臺的端口 ( WiFi、Ethernet ),讓原本無法聯網的設備 ( ZigBee、BLE、NFC、Thread、RFID ) 擁有了一個可連接云端平臺的功能,通過網關上的 WiFi 或者以太網接入網絡,是一個很好的整合智能家居的入口。
但此方法目前是治標不治本,沒有從根本解決智慧家居互聯互通的問題。不過,各品牌廠家可以借助支持多協議的智能網關去做整合,一步步解決互聯互通的問題。
目前智慧家居百家爭鳴,各家廠商大多都有自身的云端服務平臺,卻也因此導致通訊協議并不相同, A 廠商的產品就只能在 A 廠商的云端平臺運行,而 B 廠商的產品無法接入 A 廠商的云端平臺,也就無法跟 A 廠商的產品互相溝通。若要從根本解決這個問題,除非各大廠商愿意坐下來談,并制定一個連接云端平臺的通訊標準,或是開放相對的 API 讓中立的云服務商去進行界接,以便讓不同廠牌、不同類型的產品能夠互相溝通,達到真正的互聯互通。
智能家居產品的控制、智能場景的實現,需要各品牌廠家能夠提供相應的軟件接口,制定統一的通訊協議,在人工智能技術(AI)指導下實現不同場景下不用廠商/不同功能產品的智能聯動。
智能網關設計方案的技術挑戰
智能網關由于集成了多種無線協議于一體,需要實現多協議的轉換,以及解決各無線射頻干擾的問題;另外隨著網關功能的持續增強,需要不斷導入新技術(語音識別、安全加密)。
大聯大世平集團除了 ZigBee 轉 WiFi 的輕網關方案外,也正在研發基于 NXP i.MX6UL MPU 平臺的智能網關,支持 WiFi、BLE、ZigBee、Thread、NB-IoT、2G、NFC、以太網等豐富的接口,以滿足更多應用場景下的網關需求。
目前智能網關設計方案的技術挑戰有:a. 挑戰一:協議多
如何快速完成驅動移植,及提升系統穩定性是挑戰之一。
協議包括有線和無線兩部分,其中無線技術還有短距離通信技術和低功耗廣域物聯網,例如有 WiFi,BLE、ZigBee、Sub-1G、NB-IoT、LoRa、SigFox、2G 等。實現多協議的轉換需要掌握不同無線協議的專業知識,同時需要一個操作系統處理好多任務的運行;
由于無線多,天線部分的 RF 電路設計也是一大挑戰。
同時,常用的 WiFi、BLE、ZigBee 都是 2.4GHz 的頻段,同頻干擾比較普遍;如何解決WiFi 和 ZigBee 之間的干擾也是一大挑戰,后續新增其它無線例如 BLE、NB-IoT 等的挑戰將會倍增。
大聯大世平集團有專門的射頻工程師做方案的天線設計,可以有效解決無線信號的同頻干擾、
相互干擾的問題。c. 挑戰三:平臺眾多,兼容性有待解決
還有很多私有協議導致各品牌產品間互聯互通性有問題,不能兼容。
例如,解決連接基于各家 ZigBee 芯片的產品的互聯互通,ZHA、ZigBee3.0 協議支持。
d. 挑戰四:功能持續新增
為了增加場景模式識別和易于人機互動,諸如加入語音識別;為了增加數據通訊的安全性,需要增加安全加密模塊。
以大聯大世平集團在網關方案設計上所遇到的挑戰來看,例如有:
①硬件(含射頻)設計方面:
由于系統有不同的電壓域、電源供給、邏輯控制等,需要在硬件設計時注意各個模塊的規格等細節,以及合理的分配主控的資源。設計前期的布局規劃及后期 LAYOUT等設計時考慮的問題會較多。由于無線多,射頻干擾也是一大挑戰,大聯大世平集團有專門的射頻工程師來優化天線設計,以及結合軟件控制降低相互之間的干擾,可以有效解決無線信號的同頻干擾、相互干擾的問題。當然,無線采用模塊化設計也有助于降低硬件設計的復雜度,便于量產。
②軟件設計方面:
由于無線協議多,對軟件工程師來說,驅動移植和各無線模塊的數據解析是一大挑戰。
另外,WiFi 與云端鏈路的穩定性、云平臺選擇、數據基于 EDP 和HTTP 等協議的
傳輸、多任務處理(APP人機交互,遠程控制)等都會面臨一些挑戰,需要去一一克服。
以上這些都是不小的挑戰,大聯大世平集團在這些方面積累了一定的經驗,可以幫助客戶少走彎路。
多網關全套方案+生態鏈 實現共贏
智能家居不同場景下需求點不同,網關的基本功能是做協議轉換,大而全的方案適合推廣,但實際應用需要定制。大聯大世平集團具有多種網關方案,靈活度高,可以滿足不同客戶、不同應用場景的差異化需求。例如其推出的兩種均搭載 NXP ZigBee JN5169 的不同網關方案即NXP i.MX6UL MPU 平臺方案和NXP LPC54018 MCU 平臺方案,前者屬于邊緣計算節點,適用于家用/樓宇自動化/智慧城市場景,后者屬于輕網關型智能遙控器,適用于家用場景,具備語音識別、Amazon AWS接入。除此外,大聯大世平集團還具有以下三個優勢。
ZigBee JN5169成熟度高,兼容性好。JN5169是市面上最具有性價比的 ZigBee產品,擁有眾多的使用客戶群,如 小米、生迪、深圳歐瑞博、河南紫光等知名廠商。 JN5169 支持 ZigBee3.0 協議,可以解決不同客戶產品間的互聯互通問題。大聯大世平集團在 ZigBee、BLE、NFC、WiFi等技術上有多年的技術積累,對軟件協議棧、射頻、過認證等有較多的成功案例,可以幫助客戶快速過認證,快速導入量產。
系統完整性高,提供除網關外的全套方案。大聯大世平集團有完整的 ZigBee智能硬件產品套件,比如門磁、溫濕度傳感器、煙霧報警器、調光燈、智能插座,讓網關可以透過 ZigBee 連接眾多智能設備。 網關通過 WiFi 將信息傳至云端,用戶可以通過手機 APP 遠程查看信息,也可進行家居場景設置。
多生態鏈合作、節省廠商的溝通成本,實現更多產品的互聯互通。大聯大世平集團在行業上下游具有豐富的資源。與上游芯片原廠、下游客戶、云平臺廠商、方案設計公司等都有較深入的合作,因此在方案研發設計上都會有充分的溝通和互動。透過提供完整的交鑰匙方案,加速客戶產品的研發和上市。
在方案設計過程中,與 小米、阿里巴巴、騰訊、亞馬遜等生態鏈的主導者保持密切的溝通和技術上的對接。可以縮短客戶研發周期,減少溝通成本和技術投入,加速產品上市。同時,也意味著可以快速加入生態鏈聯盟,實現共贏。
另外,智能網關方案落地市場主要考慮平臺的穩定性、操作的簡易性以及價格問題?;诓煌木W關方案,大聯大世平集團配備了經驗豐富的 MPU硬件工程師、MPU 軟件工程師、MCU 工程師、RF 工程師、APP & Cloud 工程師 來組成強大的研發團隊,并進行方案設計和優化。
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