据市场研究机构IoT Analytics发布的数据显示,到2025年物联网连接数将达到309亿,其中,采用蓝牙、Zigbee、Wi-Fi等短距离通信的物联网设备无疑将占据连接数的绝大多数份额,2020-2025年其比例可以基本稳定在70%以上。而在一众采用短距离通信的物联网设备中,智能家居终端是当之无愧的主力。
毫无疑问,未来几年内,用户对于智能家居的需求仍会持续增长,而随着服务功能、智能场景的扩充,家庭中的智能设备也会越来越多,海量智能终端落地的“最后一公里”问题日益显现。面对被诟病多年的智能家居生态壁垒,互联互通已成为了产业共识。
不同连接方式物联网设备分布情况(来源:IoT Analytics)
今年4月,住建部等16部委联合发布了《住房和城乡建设部等部门关于加快发展数字家庭提高居住品质的指导意见》(简称“指导意见”),其中共6次提到了“互联互通”,可见国家对于打破数字家庭环境下各类设备互联互通障碍的重视。而底层通信作为“万物互联”的基础保障,无疑将成为促进互联互通的重要推手。
整合前装与后装,桥接有线与无线
针对不同的智能家居场景以及不同的智能终端,主流通信技术主要有微功率无线技术(如ZigBee、Lora)、蜂窝通信技术(如NB-IoT、GPRS)、总线技术等,实则分管了智能家居的两大领域,即前装与后装。同时,有线与无线的差别也在前装场景与后装场景之间横亘了一座山,阻碍了二者的互联互通。
传统的前装智能家居系统多采用KNX总线连接,在施工阶段预埋管线,并配合控制面板、旋钮、开关等为用户交付整体方案,但也因其入墙/入天花的安装方式,用户后期很难自行检修或调整修改;而后装采用的无线通信方式则极大贴合了用户的定制化、个性化需求,且部署灵活,为用户提供的也不仅是智能系统,更是品牌生态,故而其痛点显而易见——品牌壁垒。
显然,以智能音箱、扫地机器人、智能门锁为代表的后装设备与由照明、插座、新风等组成的前装系统是不可割裂的整体,那么,如何将前装与后装集成到统一平台,如何让“有线”与“无线”两张网互相感知,便成了当下最棘手的问题。
针对于此,华为于4月发布的全屋智能解决解决方案已经给出了答案。华为全屋智能提出了1+2+N架构,即1个主机、2套网、N个场景,具备PLC全屋网络以及高速全覆盖的全屋Wi-Fi,通过模块化设计的家庭智能主机实现了家庭物联网窄带与家庭互联网宽带的协同,覆盖照明智控、安全防护、环境智控、水智控、影音娱乐、睡眠辅助、智能家电、遮阳智控等家居系统,解决了前装与后装系统的兼容问题。
此外,笔者曾采访上海庆科信息技术有限公司合伙人、智能终端研发主管徐炜,就前装与后装的协作,他提出,目前确实存在前装与后装的技术融合,例如在有线应用场景中通过网关设备来添加无线终端接口,但这仍属于传统总线智能家居系统的拓展。而从无线场景来看,则鲜少集成有线通信产品,但是就智能家居行业整体趋势而言,随着无线技术的日趋成熟,目前正处于从有线向无线转换的阶段,这个趋势是不会变的,未来有线通信可能会更多地应用于楼宇、酒店等大型专业场景。
徐炜表示,智能家居的无线通信趋势将是全功能IP网络与低功耗/有损网络技术的结合。具体而言,具备持续电力供应的智能设备将搭载Wi-Fi+BLE Combo技术,直接使用全功能的IP接入,而以电池续航的场景面板、传感器等则将采用BLE Mesh技术,手机同时拥有上述两种通讯技术,因此可以直接访问两种网络。此外,BLE Mesh通信也可以通过Wi-Fi+BLE Combo设备的转换实现IP网络接入,从而实现所有设备在家庭管理中枢的统一管理。
在此背景下,庆科信息在今年初推出了去中心化的无线智联方案MXMESH,旨在实现Wi-Fi + BLE Mesh设备的混合接入、离在线的融合场景体验,并让低功耗、广覆盖、大规模设备可控等成为可能。MXMESH不光可以提升智能家居的用户体验,还可在酒店、办公、校园等场景中应用。
打通应用层是核心
在物联网领域,如何打通“品牌壁垒”,从企业级生态升级为产业级生态,促进设备的互联互通和互可操作,长期以来都是一个全球性难题。具体到智能家居领域,徐炜提出,阻碍互联互通的主要因素在于应用层面,而非通信技术本身。以互联网为例,无论是光纤接入还是DSL接入都不影响应用层的互联互通,所以,只有让企业在应用层面开放生态、达成统一标准才能真正实现智能家居产业的“万物互联”,从而打破品牌与生态之于用户的捆绑。
所谓应用层的互联互通可以理解为将各个智能家居设备厂商的所有终端放到一个可以具有统一访问方法的“设备池”中,不同品牌的智能家居平台都可以通过移动端应用、智能音箱、智能面板等中枢在用户的许可下获得设备的访问权限,进而实现对设备的控制。于企业而言,其核心设备的控制及相关数据仍然集成在自有平台上,但于用户而言,则可以自主选择平台,突破生态限制,实现无感控制。
应用层的互联互通显然并非一家企业可以推进的工作,不仅需要政府层面的促进疏导、更需要产业内达成共识。
政策方面,住建部等16部委联合发布的《指导意见》明确提出,推进智能家居产品跨企业互联互通和质量保障,规范智能家居系统平台架构、网络接口、组网要求、应用场景,推动智能家居设备产品、用户、数据跨企业跨终端互联互通,打破不同企业智能家居产品连接壁垒,提升智能家居系统平台、设备产品、应用等对IPv6的支持能力,提高设备兼容性。
产业方面,由亚马逊、谷歌、苹果、宜家等联合成立的“Connected Home Over IP”(简称CHIP)组织已于5月发布了全新的智能家居连接标准Matter,提供一种基于IP的统一连接协议,支持以太网、Wi-Fi和Thread三种底层通信协议,并且可以让不同协议的智能家居设备互相通信。此外,Matter规范还统一采用了低功耗蓝牙(BLE)作为配对方式。
在 CHIP 项目立项之初,亚马逊、苹果和谷歌就承诺使用 CHIP 协议的设备将可以兼容 Alexa、Google Home 和 HomeKit 生态。可以说,由一众智能家居巨头共同孕育的Matter规范本就成长于应用层面,故而进一步加速了其在实际产业中的落地推进。
聚焦国内市场,由24位院士联合中国信通院、中国电信、中国移动、腾讯、百度、海尔等单位共同发起了开放智联联盟(Open link Association,简称OLA联盟),旨在建立符合我国产业特点的互联互通标准与产业生态,也将以智能家居为试点,率先开启连接标准、测试认证标准和AI标准的制定。
除此之外,面对生态藩篱的制约,企业也在积极提供解决方案以提升用户对于智能家居的“好感度”。据徐炜介绍,作为多个标准化组织的成员企业,庆科信息始终致力于在其自有平台、网关设备中对接更多的设备厂商和平台,积极推进智能家居应用层的互联互通。从而提供设备种类丰富,体验优秀的智能家居系统,将选择权交还给用户。
写在最后
一直以来,智能家居产业的生态藩篱都是限制其向更高层次跃进的重要因素,制定行业统一标准、促进互联互通也逐渐成为产业共识。如今,越来越多的人也意识到了,互联互通的主要症结在于应用层的开放与互联,而非争辩哪种通信方式可以“一统天下”。毋庸置疑,互联互通是一项大工程,相信在政策、产业的双重作用下,智能家居产业的“万物互联”指日可待。
