|
來(lái)源：Digi-Key 作者：Wevolver.com 簡(jiǎn)介 得益于技術(shù)的進(jìn)步，“智能家居”的定義隨著應(yīng)用和容量的增長(zhǎng)而持續(xù)發(fā)展。但萬(wàn)變不離其宗的是，智能家居由多個(gè)協(xié)同工作的系統(tǒng)構(gòu)成，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、舒適和無(wú)壓力的家居環(huán)境。 近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 已成為智能家居系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力之一。物聯(lián)網(wǎng)讓我們可以憧憬，將我們環(huán)境中的元素和對(duì)象連接到互聯(lián)網(wǎng)。這導(dǎo)致了包括智能家居在內(nèi)的眾多行業(yè)/垂直領(lǐng)域發(fā)生巨大的轉(zhuǎn)變。得益于物聯(lián)網(wǎng)，以前僅僅在家居范圍內(nèi)彼此共享數(shù)據(jù)的智能家居設(shè)備，現(xiàn)在可以在互聯(lián)網(wǎng)上共享數(shù)據(jù)了。這讓智能家居用戶能夠隨時(shí)隨地與他們的家居和基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行實(shí)時(shí)交互。同時(shí)也讓智能家居解決方案變得“更加智能”，并為多種全新應(yīng)用開(kāi)辟了道路，利用云計(jì)算和機(jī)器學(xué)習(xí)/AI（人工智能）來(lái)處理數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)評(píng)估場(chǎng)景以及做出超越典型預(yù)編程邏輯的智能決策。這些潛力不斷得到開(kāi)發(fā)，并催生了多種新的智能家居設(shè)備/解決方案。 催生智能家居系統(tǒng)和走向物聯(lián)網(wǎng)化的主要推動(dòng)力是通信協(xié)議。它們提供了基礎(chǔ)設(shè)施，并規(guī)定了為實(shí)現(xiàn)家居環(huán)境自動(dòng)化，設(shè)備應(yīng)遵循的通信條款。本文將針對(duì)支持當(dāng)前智能家居趨勢(shì)的通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)提供指引。 智能家居通信協(xié)議 智能家居應(yīng)用是圍繞多個(gè)設(shè)備、傳感器、執(zhí)行器等元素彼此間通信的能力而構(gòu)建的。從恒溫器與空調(diào)通信以調(diào)節(jié)家居溫度，到運(yùn)動(dòng)傳感器關(guān)閉無(wú)人房間的燈光，無(wú)不如此。這使得通信協(xié)議成為智能家居應(yīng)用不可或缺的一部分。但是，由于特性、功能、工作模式和要求的變化，制造商針對(duì)不同應(yīng)用采用了多種通信協(xié)議。一些流行的智能家居通信協(xié)議包括： 1. WiFi 2. Zigbee 3. Z-Wave 4. BLE 5. Matter 構(gòu)建智能家居解決方案： 了解通信協(xié)議與物聯(lián)網(wǎng)智能家居應(yīng)用之間的關(guān)系 雖然制造商的偏好（創(chuàng)建具有相同協(xié)議的產(chǎn)品線等）這類(lèi)不起眼的因素有時(shí)也會(huì)影響決策過(guò)程，但為智能家居系統(tǒng)選擇通信協(xié)議最終總是取決于應(yīng)用的要求。一些應(yīng)用特性可決定所用協(xié)議，包括： 1. 數(shù)據(jù)量 2. 功率 3.工作周期 4.平臺(tái)兼容性 5.成本 整合設(shè)備：智能家居中樞和多協(xié)議中樞/網(wǎng)關(guān) 在家中將多個(gè)智能家居設(shè)備分布在不同應(yīng)用中，很快就會(huì)增加許多需要管理的內(nèi)容。每個(gè)應(yīng)用的不同控制/界面會(huì)讓用戶疲憊不堪，無(wú)法實(shí)現(xiàn)智能家居應(yīng)用之間該有的同步水平，阻礙家居變得真正的智能和自主。 為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們開(kāi)發(fā)了智能家居中樞。智能家居中樞（網(wǎng)橋或網(wǎng)關(guān)）是讓用戶能夠統(tǒng)一其智能家居設(shè)備，以便能夠從單一界面進(jìn)行管理的硬件設(shè)備。 除了能夠從一個(gè)界面訪問(wèn)多個(gè)設(shè)備/應(yīng)用之外，中樞還讓用戶能夠在這些設(shè)備/應(yīng)用之間建立關(guān)系和交互。對(duì)于基于非 IP 協(xié)議的設(shè)備，有時(shí)會(huì)使用中樞將數(shù)據(jù)從設(shè)備傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)（反之亦然）。 不過(guò)，中樞的存在進(jìn)一步揭露了由于多種協(xié)議而困擾智能家居系統(tǒng)的互操作性挑戰(zhàn)。例如，如果您通過(guò)基于 Zigbee 的中樞部署了一些基于 Zigbee 的智能家居設(shè)備，那么您就“不允許”移情別戀，選擇一套基于另一種協(xié)議的其他設(shè)備/應(yīng)用，除非您打算再獲得另一個(gè)基于該協(xié)議的中樞，或者單獨(dú)運(yùn)行這些設(shè)備/應(yīng)用。 多協(xié)議中樞/網(wǎng)關(guān)（如 Samsung 的 Smartthings 中樞和 Wink 中樞 2）讓用戶能夠?qū)⒒诙喾N協(xié)議（包括 Zigbee、Z-wave、WiFi 等）的設(shè)備相互連接，提供了一種解決此問(wèn)題的方法；但這些設(shè)備需要額外的成本，給用戶帶來(lái)了額外的負(fù)擔(dān)并阻礙了智能家居解決方案的采用。 除其他因素外，互操作性挑戰(zhàn)及其對(duì)智能家居采用的影響，也使得協(xié)議/標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一成為必要之舉，在這種情況下，類(lèi)似 Matter 這樣的協(xié)議/標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生。 Matter：為什么它很重要 根據(jù) Google 和 Accenture 在 2020 年進(jìn)行的一項(xiàng)研究，采用智能家居的主要障礙之一是智能家居解決方案之間缺乏互操作性。根據(jù)亞太地區(qū)的專(zhuān)題報(bào)告：“消費(fèi)者要么由于缺乏了解而沒(méi)有購(gòu)買(mǎi)設(shè)備，要么未能充分利用這些設(shè)備。在許多家居中，設(shè)備之間在很大程度上是彼此斷連的，這意味著用戶無(wú)法獲得無(wú)縫的體驗(yàn)，設(shè)備的智能功能也沒(méi)有得到充分的施展。”這是一個(gè)所有人都很清楚的問(wèn)題。隨著時(shí)間的推移，智能家居解決方案提供商/制造商已經(jīng)嘗試通過(guò)聯(lián)合組成聯(lián)盟來(lái)制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)/協(xié)議。Zigbee 聯(lián)盟就是一個(gè)很好的例子。 雖然取得了不俗的進(jìn)展，但對(duì)于一些建立聯(lián)盟的基礎(chǔ)協(xié)議而言，其面臨的根本挑戰(zhàn)動(dòng)搖了它們的生存能力，并導(dǎo)致聯(lián)盟無(wú)法發(fā)揮真正的潛力。 在這種情況下，Matter 應(yīng)運(yùn)而生，它是一種通信標(biāo)準(zhǔn)，其架構(gòu)兼具簡(jiǎn)易性、安全性以及真正提升家居智能化和互聯(lián)度所需的優(yōu)雅簡(jiǎn)練性。 Matter 滿足了以前的聯(lián)盟和標(biāo)準(zhǔn)未能達(dá)成的所有要求。 除了作為智能家居行業(yè)主要參與者支持和共同制定的協(xié)議（罕見(jiàn)的壯舉）之外，由于 Matter 的開(kāi)放性和基于 IP 的架構(gòu)（這為每個(gè)設(shè)備賦予了唯一的地址），因此對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展有著舉足輕重的重要意義。這兩個(gè)因素將會(huì)降低部署解決方案的復(fù)雜性并解決安全性和隱私問(wèn)題，充分利用已經(jīng)為其他基于 IP 的協(xié)議完成的重要工作。 結(jié)語(yǔ) 智能家居系統(tǒng)的定義取決于應(yīng)用，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，尤其是元宇宙的撲面而來(lái)，應(yīng)用和功能將會(huì)不斷發(fā)展并變得更加錯(cuò)綜復(fù)雜。通信協(xié)議將繼續(xù)在這些轉(zhuǎn)變中發(fā)揮不可或缺的作用，因此也必須與時(shí)俱進(jìn)。對(duì)于真正的集成式智能家居體驗(yàn)的需求將會(huì)增加，而且隨著越來(lái)越多的家居設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)，對(duì)安全、隱私、能效等問(wèn)題的擔(dān)憂也會(huì)日益加深。因此，為了獲得真正的集成式智能家居體驗(yàn)，必須讓協(xié)議發(fā)揮真正的作用，這些協(xié)議將從可獲取的全方位知識(shí)中獲益，從而確保安全性、實(shí)現(xiàn)高層次的隱私保護(hù)、降低部署難度以及改善互操作性。 本篇文章的全文可在 wevolver.com 網(wǎng)站上查看。 |
