嗅探未来 浅谈智能家居发展之二:难以一统的智能江湖

前文说到亚马逊的Echo摸着石头过河,成为了智能家居布局的领路人,那么时至今日,智能家居发展的如何了呢?

复杂的协议 难以一统江湖

对于我国国内来讲,智能家居的市场同样是一块新鲜而巨大的蛋糕。根据《中国智能家居设备行业前瞻与投资策略规划报告》推测,未来几年我国智能家居将迎来爆发期,年增长率将保持在50%左右。到2018年,我国智能家居市场规模或将达到1396亿元。

不过,涉及到智能家居的技术并不是什么高深莫测的东西,本质上是对网路技术、通讯技术及自动化控制技术等的结合和应用。对技术、功能、操作、外观的过度追求只会适得其反,令产品也不容易普及。毕竟功能复杂、操作困难的智能化产品会让用户觉得繁琐和有负担。

智能家居重度依赖于互联网,而基于智能家居而衍生出的物联网则成为了未来发展的重点。物联网概念由麻省理工学院Auto-ID研究中心提出,其最初的含义是指把所有物品,通过射频辨识等信息传感设备,与网络连接起来,从而实现智能化辨识和管理。

现如今,硝烟似乎将要在国内的物联网市场上率先燃起,互联网厂商和传统家电厂商似乎都想率先尝一尝这块蛋糕的滋味。短时间内阿里、腾讯、百度等互联网巨头相继在软、硬件上构建了自己的物联网智能设备;格力、美的、海尔等传统家电巨擘也在自己的产品上延伸了物联网功能;华为和小米等手机厂商也在物联网智能设备上进行了探索。但是目前物联网市场群雄割据军阀混战,各家的物联网智能家居协议互不共通,对用户体验以及搭建成本挖了很大的坑。

如果进一步深入智能家居的搭建领域就会发现,现在各家公司都有各自的通信协议,都在跑马圈地各自为战。智能家居项目应用中,总线系统一直以其稳定性、可靠性和可扩展性等优势得到智能家居集成商的推崇。面对不断成长与变化的智能家居市场,制造商与集成商都在纷纷转型寻求新的突破点;与总线相对的是无线控制,无线的好处是即插即用、免布线等。但主流的Wi-Fi、ZigBee、蓝牙在家庭的环境中也有自身的短板,当下智能家居领域中的无线控制模式有主要的五种:Zigbee,Z-wave,433,315,wifi,蓝牙。

首先是被大量智能硬件使用的Wi-Fi和BLE。

Wi-Fi是基于IEEE802.11的通信协议,被广泛使用在智能单品及智能家电中。原因是配网简单,用户熟悉度高,不需要额外的网关,可以和存量路由器直接通信。但Wi-Fi的问题是信道本身已经拥挤、接入数量多容易掉线,路由器能支持同时连接的设备数有限。

BLE(低功耗蓝牙技术)有低功耗、快速与手机连接的特性,但早期都是以点对点产品为主。基于低功耗特性,蓝牙智能产品集中在可穿戴设备、健康监护设备等产品中。从蓝牙4.1协议开始,蓝牙 mesh产品具备了ZigBee才有的自组网特征,但蓝牙mesh还处在技术积累期,尤其是要解决为了组网而功耗增加的问题。

以上两种协议在苹果的HomeKit中有完整定义,其他无线产品则需要通过“bridge”来接入。智能手机都标配这两种技术,用户都非常熟悉这些产品的配对、联网,这也是大量的智能硬件使用Wi-Fi和BLE的原因。

再有是较为小众的其他协议。

Zigbee是基于IEEE802.15.4的通信协议, 它的特点是低功耗、自组网、节点数多。但手机中没有ZigBee模块,需要额外的网关接入ip网络。ZigBee mesh网络复杂、用户DIY的可能性小,可能更适用于工业物联网。早期的ZigBee智能家居产品有很多私有协议,使得产品互通困难。ZHA和ZLL做了不少互通尝试,ZigBee3.0也风风火火,都想解决iot时代互通问题。

Zwave则更为小众而且使用的厂商几乎没有,因此这里就不展开详细说明。

不过,需要注意的是以上三种技术都是基于2.4GHz频段的,在无线设备爆发的时代,这个信道变得越来越拥挤,相互之间干扰问题也会更严重。在无线产品中,频率越高则距离越短,穿墙性越差,这也是subGHz频段越来越被重视的原因。早期的小无线产品集中在315MHz和433MHz频段,但由于频段宝贵,所以带宽很窄,因此一些成熟的通讯算法无法实现。这些早期产品给人的印象就是不稳定,抗干扰性差。随着通讯技术的发展,使用subGHz的低功耗广域网(LP-WAN)发展迅速,目前主要集中在LoRa和NB-iot两个技术标准上。利用数字扩频、纠错码、双工通讯、MAC层控制等技术使得LP-WAN既保留了低功耗、远距离、穿墙好等优点,又解决了抗干扰的问题,在iot领域有后来居上的优势。

汇总来说,用户并不关心智能家居系统用的是什么无线技术,只要求联网简单、稳定。因此未来极有可能也是各种协议并存将长期存在,短期内还看不到一统江湖的无线标准。

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