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無線or有線,智慧家居互聯互通如何破解?

智慧手機與相關影音裝置的互聯越來越容易,只要手機和智慧電視、智慧投影儀等連線同一個WiFi網路就能輕易實現畫面的轉移,“家中電視被鄰居投屏,還在搜尋為何不顯示畫面”的笑話還可能發生在每個人身上。與居家影音娛樂不同,智慧家居產業發展多年,目前仍是多種協議與系統並存的局面,這種不通暢也讓智慧家居的發展陷入了瓶頸。

最現實的問題擺在使用者面前,為了實現遠端控制,智慧門鎖、智慧開關、智慧窗簾電機等各類智慧家居裝置要在同一個閘道器下,還需要確保各類裝置的通訊協議互通。智慧家居按照協議有WiFi、藍芽、Zigbee、Z-wave、RF以及最近火熱的Matter,作業系統有華為HarmonyOS、小米MIUI、海爾智家、歐瑞博HomeAl等等,但並沒有一個統一的協議和系統來形成智慧家居的完整生態,而每種協議和系統又需要不同種類的晶片來滿足。

因此,面對快速發展智慧家居行業,探討一種明確的發展方向是非常迫切的需求。那麼問題來了:

1、智慧家居無線通訊技術現狀如何?

2、藍芽Mesh有什麼難點?

3、有線通訊會被淘汰嗎?

4、如何看待Matter標準?

5、使用者到底需要什麼樣的智慧化?

按照慣例,接下來和大家彙報一下本次沙龍的具體情況:

智慧家居無線通訊技術現狀如何?

從 IHS Markit 對現有主流無線連線技術的梳理來看,有關無線連線的研究從上世紀九十年代便開始了。其中典型的代表是蜂窩網路,從起初的2G網路逐步演變成現在的5G網路;其次是WiFi技術,從最開始的802。11b標準發展到如今的802。11p標準,這些在一些局域傳輸產品都有應用;再是藍芽技術,在過去幾十年裡不斷進化;然後是LPWA通訊技術,它的出現時間相對較晚,主要針對廣域無線連線的產品;最後是Mesh技術,不同於之前點對點的結構,它形成了一個類似多節點的網狀結構,能極大提升傳輸效率。

無線or有線,智慧家居互聯互通如何破解?

“在物聯網應用領域中,無線連線是非常重要的部分。新興產品無論從使用的方便角度還是運用的技術角度,都會採用無線連線的形式。”因此無線通訊技術並非針對某一個特定的應用,而是作為一個基礎的底層連線技術存在,需要晶片產業下游的各個智慧家居廠商去發掘它們的潛能。

而在下游應用場景逐漸豐富的過程中,這些協議本身也會不斷升級,協議與協議之間會不斷產生交集,誕生出一種相互競爭的關係。以2015年為界,不同協議之間的互動和交集越來越多,競爭愈發激烈。在蜂窩技術方面,它結合了LPWA通訊技術創造出NB-loT標準,具有低成本、低功耗、廣覆蓋等特點,威脅著LoRa標準的市場領導地位;WiFi方面,誕生了新的標準802。11ah(HaLow),隨著支援WiFi的裝置進入越來越多的家庭和企業中,這一標準將在市場上獲得更顯著的佔比;藍芽方面,2017年藍芽Mesh技術誕生,滿足智慧家居覆蓋範圍廣、不依賴中心節點、裝置數量多的需求,與同樣領域的ZigBee與Thread產生了競爭關係。

藍芽Mesh有什麼難點?

藍芽Mesh近年來很火,對於大量終端使用者而言,對可靠性和複雜度並沒有那麼高的要求,藍芽最大的優點在於智慧手機上都有這個通訊協議,在除錯端方面,如果使用者對雲端沒有特殊需求,只要透過手機就能完成現場的除錯。

開發藍芽Mesh相關的智慧家居產品也有難點,有智慧家居廠商在做全屋智慧方向時就遇到了諸多障礙。開發全屋智慧,要對所有智慧產品的邏輯、雲端和後臺做全面的佈局和部署,這對小公司來說很難承受,且少有企業會給第三方模組的接入方式。因此在分析市場現狀後,他們認為商業照明在後期是比較好的發展方向,選擇了基於藍芽Mesh調整。

“藍芽Mesh的指令集比較少,只能應用於基礎商業照明,但恰恰這些指令集已經足夠商業照明使用了,不止達到了一定節能效果,同時也照顧到照明舒適度的需求。Matter協議會對藍芽Mesh有一定衝擊,但這個衝擊會有多大,還要看詳細的時間點。”

有線通訊會被無線通訊淘汰嗎?

“無線通訊技術在後期是市場主力股,但有線通訊不可能被無線通訊取代。” 一個重要原因就是有線的可靠性。無線對抗干擾的能力還不夠強大,且安全性方面不如有線,有線通訊彌補了無線通訊天生的弱項。

在有線通訊方面,目前常見的是485系統、KNX系統以及DALI系統:

1。 485系統國內很多廠家在用,優點在於開發較為簡單,但缺點之一是抗干擾能力較弱。且485系統物理層和通訊層的定義是基於一個標準來實現的,可協議層各不相同,每家的產品基本上都無法做到相容,後期維護較麻煩。CAN系統總體基於485系統做出一些改變,本質上差異不大。

2。 KNX系統最大的優勢在於有一個標準的體系,從本質上來說它是閉源,但它又完全開放協議規範,符合開源的定義,只要遵照它的系統標準做產品開發,就可以進入系統,互相相容,目前別的系統都沒有做到這點。不過其費用高昂,每個產品的認證費用都是數萬級,對一般廠家壓力很大。

3。 照明系統DALI是這兩年興起的系統,它本身定義規範較為方便,在燈控方面有很大優勢,但它主要應用於照明系統,並且是有線系統,不能拓展到其他應用體系。

如何看待家居智慧化與去中心化?

家居智慧化這個概念很早就有了,但目前的大市場根本支撐不起來或者說暫未有企業成長起來,主要原因在於:首先,對於智慧化市場最初只看到了宏觀的需求,但具體到使用者體驗和客戶需要這方面就變得非常複雜,以傢俱為例,它們提供的功能是不同的,這使得產品的品類短時間變得繁多;其次,不同年齡、性別的客戶的需求完全不同,其中的多元化需求非常複雜,導致從研究到落地這一過程變得異常漫長且困難。

如何實現家居智慧化?有嘉賓認為,應從使用者體驗角度對其進行細分,就其中一兩個問題進行解決,從單品智慧化反向去做全屋智慧。受裝置、需求、地域等多樣性因素影響,構建一個統一標準變得非常困難,所以要從生態層面徹底開放各自的平臺。關於Matter標準,目前面臨最大的問題是標準沒有得到執行,所以不光要在技術層面上開放,更要在商業層面以及合作生態上開放。在實施方面,“想要開拓這個市場,就必須從如何落實產品和技術這一角度入手,進行本地化調整。”

智慧家居去中心化的第一步是去中心化管理。“如果有這麼一個基站,那麼是用它來協調大局,還是說裡面的每一個節點都是相對獨立的?這就是分散式的第一個層面,它依賴於每一個終端都要有它的決策能力和設計。”

其次,去中心化的意義在其中的節點不被某一箇中心控制,比如,溫度升高後是開啟空調還是風扇,這時由誰來做出決策和下發指令?中心化的模式有一個“大腦”來下達指令,其他裝置只是執行端。反過來思考,為什麼不讓裝置自己決定什麼時候執行?這就是決策出發點的問題,也是中心化與去中心化的核心論點。

使用者到底需要什麼樣的智慧化?

站在使用者角度,對智慧家居系統的理解或許會更深刻。“智慧化包含雲管邊端,但在大量的客戶調研中發現,99%的使用者完全不需要用到那些功能,整個智慧化行業方向是錯誤的。”

家居物聯網分為感層、網路層和應用層。“使用者對於網路的需求其實是遠遠大於對智慧化需求的”,房間與房間之間連線、網路的穩定性……這一系列基礎的網路建設還有待完善。

“互動成最大的問題是如何建立AI使用者的信任關係,而不是說AI在家裡如何更有效地應用。”使用者最終需要的是什麼?技術價值的實現還是要落到為人服務上面。

比如,業主的房子出租出去後,智慧門鎖上面帶的攝像頭可能形成安全隱私等問題,這個裝置要經過一個雲端甚至幾個雲端,裝置出問題誰來維護?物聯網具有明確的物權,但我們可能在一個不確定的情況下使用,因此空間與使用者之間存在不適配,推行的雲架構在此就不成立了。

所謂的智慧化、精細化也可能給使用者帶來一些困擾,比如智慧家居顯示的甲醛指數可能引發不明使用者的恐慌,老年人無法適應改版後的智慧電視系統等等。“家是一個固定的地方,但並非生活著完全固定的人,居住過程中,時間、感情生活的變化會讓住戶產生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,網路層、傳輸層第一層的架構不應該被完全重構,這層架構不應只限於一種技術,同時這種基礎設施不應該被大型企業壟斷,要看向絕大部分企業。

當然,智慧家居無線通訊協議只是行業發展的一部分。“行業發展一直緩慢的原因,可能需要業界重新思考底層關係,而不僅僅侷限於探討我們需要哪一項技術。”

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