文|芯世相
智能手機與相關影音設備的互聯越來越容易,只要手機和智能電視、智能投影儀等連接同一個WiFi網絡就能輕易實現畫面的轉移,“家中電視被鄰居投屏,還在搜索為何不顯示畫面”的笑話還可能發生在每個人身上。與居家影音娛樂不同,智能家居產業發展多年,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,為了實現遠程控制,智能門鎖、智能開關、智能窗簾電機等各類智能家居設備要在同一個網關下,還需要確保各類設備的通信協議互通。智能家居按照協議有WiFi、藍牙、Zigbee、Z-wave、RF以及最近火熱的Matter,操作系統有華為HarmonyOS、小米MIUI、海爾智家、歐瑞博HomeAl等等,但并沒有一個統一的協議和系統來形成智能家居的完整生態,而每種協議和系統又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,探討一種明確的發展方向是非常迫切的需求。那么問題來了:
1、智能家居無線通信技術現狀如何?
2、藍牙Mesh有什么難點?
3、有線通信會被淘汰嗎?
4、如何看待Matter標準?
5、用戶到底需要什么樣的智能化?
按照慣例,接下來和大家匯報一下本次沙龍的具體情況:
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始了。其中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;再是藍牙技術,在過去幾十年里不斷進化;然后是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產品;最后是Mesh技術,不同于之前點對點的結構,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。
“在物聯網應用領域中,無線連接是非常重要的部分。新興產品無論從使用的方便角度還是運用的技術角度,都會采用無線連接的形式?!币虼藷o線通信技術并非針對某一個特定的應用,而是作為一個基礎的底層連接技術存在,需要芯片產業下游的各個智能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系。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通信技術創造出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),隨著支持WiFi的設備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占比;藍牙方面,2017年藍牙Mesh技術誕生,滿足智能家居覆蓋范圍廣、不依賴中心節點、設備數量多的需求,與同樣領域的ZigBee與Thread產生了競爭關系。
藍牙Mesh有什么難點?
藍牙Mesh近年來很火,對于大量終端用戶而言,對可靠性和復雜度并沒有那么高的要求,藍牙最大的優點在于智能手機上都有這個通訊協議,在調試端方面,如果用戶對云端沒有特殊需求,只要通過手機就能完成現場的調試。
開發藍牙Mesh相關的智能家居產品也有難點,有智能家居廠商在做全屋智能方向時就遇到了諸多障礙。開發全屋智能,要對所有智能產品的邏輯、云端和后臺做全面的布局和部署,這對小公司來說很難承受,且少有企業會給第三方模塊的接入方式。因此在分析市場現狀后,他們認為商業照明在后期是比較好的發展方向,選擇了基于藍牙Mesh調整。
“藍牙Mesh的指令集比較少,只能應用于基礎商業照明,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協議會對藍牙Mesh有一定沖擊,但這個沖擊會有多大,還要看詳細的時間點?!?/p>
有線通信會被無線通信淘汰嗎?
“無線通信技術在后期是市場主力股,但有線通信不可能被無線通信取代。” 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,有線通信彌補了無線通信天生的弱項。
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系統國內很多廠家在用,優點在于開發較為簡單,但缺點之一是抗干擾能力較弱。且485系統物理層和通信層的定義是基于一個標準來實現的,可協議層各不相同,每家的產品基本上都無法做到兼容,后期維護較麻煩。CAN系統總體基于485系統做出一些改變,本質上差異不大。
2. KNX系統最大的優勢在于有一個標準的體系,從本質上來說它是閉源,但它又完全開放協議規范,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,互相兼容,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,它本身定義規范較為方便,在燈控方面有很大優勢,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系。
如何看待家居智能化與去中心化?
家居智能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,主要原因在于:首先,對于智能化市場最初只看到了宏觀的需求,但具體到用戶體驗和客戶需要這方面就變得非常復雜,以家具為例,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復雜,導致從研究到落地這一過程變得異常漫長且困難。
如何實現家居智能化?有嘉賓認為,應從用戶體驗角度對其進行細分,就其中一兩個問題進行解決,從單品智能化反向去做全屋智能。受設備、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。關于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?!?/p>
智能家居去中心化的第一步是去中心化管理?!叭绻羞@么一個基站,那么是用它來協調大局,還是說里面的每一個節點都是相對獨立的?這就是分布式的第一個層面,它依賴于每一個終端都要有它的決策能力和設計?!?/p>
其次,去中心化的意義在其中的節點不被某一個中心控制,比如,溫度升高后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,其他設備只是執行端。反過來思考,為什么不讓設備自己決定什么時候運行?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。
用戶到底需要什么樣的智能化?
站在用戶角度,對智能家居系統的理解或許會更深刻。“智能化包含云管邊端,但在大量的客戶調研中發現,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?!?/p>
家居物聯網分為感層、網絡層和應用層?!坝脩魧τ诰W絡的需求其實是遠遠大于對智能化需求的”,房間與房間之間連接、網絡的穩定性……這一系列基礎的網絡建設還有待完善。
“交互成最大的問題是如何建立AI用戶的信任關系,而不是說AI在家里如何更有效地應用?!庇脩糇罱K需要的是什么?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后,智能門鎖上面帶的攝像頭可能形成安全隱私等問題,這個設備要經過一個云端甚至幾個云端,設備出問題誰來維護?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,因此空間與用戶之間存在不適配,推行的云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,老年人無法適應改版后的智能電視系統等等?!凹沂且粋€固定的地方,但并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?!?/p>
因此,業界應該重新關注到最底層,網絡層、傳輸層第一層的架構不應該被完全重構,這層架構不應只限于一種技術,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,智能家居無線通信協議只是行業發展的一部分?!靶袠I發展一直緩慢的原因,可能需要業界重新思考底層關系,而不僅僅局限于探討我們需要哪一項技術?!?/p>