智能網(wǎng)關(guān)與智能家居有何關(guān)聯(lián)

隨著家電、家具以及互聯(lián)網(wǎng)等眾多跨行業(yè)廠商持續(xù)進入這個市場，智能家居產(chǎn)品越來越豐富，但是因為各品牌之間有一定的競爭關(guān)系，基本都是對本品牌或者聯(lián)盟內(nèi)的產(chǎn)品做互聯(lián)互通。由于標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，短期內(nèi)不同品牌、不同品類產(chǎn)品無法互聯(lián)互通的這一現(xiàn)狀會持續(xù)存在。

智能家居產(chǎn)品不只是硬件產(chǎn)品，同時也是分布式的數(shù)據(jù)節(jié)點，大數(shù)據(jù)后續(xù)帶來的應(yīng)用價值，目前還無法估量，各品牌廠商都希望自己的產(chǎn)品成為入口，進而形成生態(tài)體系。在這個數(shù)據(jù)為王的時代，每家廠商都不想輕易地把用戶數(shù)據(jù)拱手讓人。因此，真正解決互聯(lián)互通問題還有一段路要走。

不過，基于目前智能家居市場發(fā)展的這種現(xiàn)狀，家電廠商、云平臺廠商以及生態(tài)鏈公司都在嘗試用不同方法去解決互聯(lián)互通的問題。

1.家電廠商

以海爾為代表，海爾和 U+ 平臺內(nèi)的全球眾多優(yōu)秀合作伙伴合作建設(shè)全場景智能生態(tài)系統(tǒng)，做產(chǎn)品互聯(lián)互通。最近在2018 AWE 展會上，海爾推出了“4+7+N”的全場景定制概念，目的在于解決互聯(lián)互通的問題，整合集團下不同品牌集群的產(chǎn)品，打造海爾智慧體系。但同時海爾是家電廠商，考慮到企業(yè)基因和利益關(guān)系，這個開放平臺并不能解決所有問題。

2.云平臺廠商

如國內(nèi)阿里、京東、百度、騰訊、華為、以及國外亞馬遜、蘋果HomeKit、Google、微軟等云平臺廠商已構(gòu)建開放生態(tài)平臺，支持接入各家產(chǎn)品做互聯(lián)互通。例如，華為推出一套基于 Hilink 協(xié)議、路由器、芯片系統(tǒng)的開放平臺，目前已接入美的、海爾、歐普、創(chuàng)維等品牌廠商的產(chǎn)品。

人工智能

另外，也有業(yè)者們打算從根本上著手解決這個問題， IFTTT 就是一個例子。

IFTTT 是一個網(wǎng)絡(luò)自動鏈接服務(wù)，它結(jié)合各種云端服務(wù)平臺的開放功能，讓用戶自定義想要的自動服務(wù)，例如使用者可在 IFTTT 上建立一個自動服務(wù)，內(nèi)容是：「當(dāng) Nest 溫控器偵測到溫度為 38 度時，開啟三星的冷氣機」 如此一來就連接兩個不同品牌、不同品類的產(chǎn)品了。

3.生態(tài)鏈公司

小米在這方面已走到全球前面，小米以手機為核心，組建小米生態(tài)鏈。截至目前，小米

IoT

平臺聯(lián)網(wǎng)設(shè)備超過8500萬，日活躍設(shè)備超過1000萬。小米 IoT 平臺是全球最大的智能硬件IoT 平臺，平臺內(nèi)的產(chǎn)品都能實現(xiàn)互聯(lián)互通。

除了小米外，國內(nèi)的阿里巴巴、華為;國外的亞馬遜、Google、蘋果等都在做生態(tài)鏈方面的布局，至少在生態(tài)鏈內(nèi)的產(chǎn)品都可以實現(xiàn)互聯(lián)互通。

由于智能家居產(chǎn)品品牌眾多，互聯(lián)互通涉及眾多廠商利益，長期來看仍需要在國家層面通過強制方式制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，也不排除通過市場技術(shù)充分競爭形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來最終解決此根本問題。

智能多協(xié)議網(wǎng)關(guān)提供一個連接云端平臺的端口 （ WiFi、Ethernet ），讓原本無法聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備 （ ZigBee、BLE、NFC、Thread、RFID ） 擁有了一個可連接云端平臺的功能，通過網(wǎng)關(guān)上的 WiFi 或者以太網(wǎng)接入網(wǎng)絡(luò)，是一個很好的整合智能家居的入口。

但此方法目前是治標(biāo)不治本，沒有從根本解決智慧家居互聯(lián)互通的問題。不過，各品牌廠家可以借助支持多協(xié)議的智能網(wǎng)關(guān)去做整合，一步步解決互聯(lián)互通的問題。

目前智慧家居百家爭鳴，各家廠商大多都有自身的云端服務(wù)平臺，卻也因此導(dǎo)致通訊協(xié)議并不相同， A 廠商的產(chǎn)品就只能在 A 廠商的云端平臺運行，而 B 廠商的產(chǎn)品無法接入 A 廠商的云端平臺，也就無法跟 A 廠商的產(chǎn)品互相溝通。若要從根本解決這個問題，除非各大廠商愿意坐下來談，并制定一個連接云端平臺的通訊標(biāo)準(zhǔn)，或是開放相對的 API 讓中立的云服務(wù)商去進行界接，以便讓不同廠牌、不同類型的產(chǎn)品能夠互相溝通，達到真正的互聯(lián)互通。

智能家居產(chǎn)品的控制、智能場景的實現(xiàn)，需要各品牌廠家能夠提供相應(yīng)的軟件接口，制定統(tǒng)一的通訊協(xié)議，在人工智能技術(shù)（AI）指導(dǎo)下實現(xiàn)不同場景下不用廠商/不同功能產(chǎn)品的智能聯(lián)動。

智能網(wǎng)關(guān)由于集成了多種無線協(xié)議于一體，需要實現(xiàn)多協(xié)議的轉(zhuǎn)換，以及解決各無線射頻干擾的問題;另外隨著網(wǎng)關(guān)功能的持續(xù)增強，需要不斷導(dǎo)入新技術(shù)（語音識別、安全加密）。

大聯(lián)大世平集團除了 ZigBee 轉(zhuǎn) WiFi 的輕網(wǎng)關(guān)方案外，也正在研發(fā)基于 NXP i.MX6UL MPU 平臺的智能網(wǎng)關(guān)，支持 WiFi、BLE、ZigBee、Thread、NB-IoT、2G、NFC、以太網(wǎng)等豐富的接口，以滿足更多應(yīng)用場景下的網(wǎng)關(guān)需求。

目前智能網(wǎng)關(guān)設(shè)計方案的技術(shù)挑戰(zhàn)有：a. 挑戰(zhàn)一：協(xié)議多

如何快速完成驅(qū)動移植，及提升系統(tǒng)穩(wěn)定性是挑戰(zhàn)之一。

協(xié)議包括有線和無線兩部分，其中無線技術(shù)還有短距離通信技術(shù)和低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)，例如有 WiFi，BLE、ZigBee、Sub-1G、NB-IoT、LoRa、SigFox、2G 等。實現(xiàn)多協(xié)議的轉(zhuǎn)換需要掌握不同無線協(xié)議的專業(yè)知識，同時需要一個操作系統(tǒng)處理好多任務(wù)的運行;

b. 挑戰(zhàn)二：RF 電路設(shè)計，解決無線信號干擾

由于無線多，天線部分的 RF 電路設(shè)計也是一大挑戰(zhàn)。

同時，常用的 WiFi、BLE、ZigBee 都是 2.4GHz 的頻段，同頻干擾比較普遍;如何解決WiFi 和 ZigBee 之間的干擾也是一大挑戰(zhàn)，后續(xù)新增其它無線例如 BLE、NB-IoT 等的挑戰(zhàn)將會倍增。

大聯(lián)大世平集團有專門的射頻工程師做方案的天線設(shè)計，可以有效解決無線信號的同頻干擾、

相互干擾的問題。c. 挑戰(zhàn)三：平臺眾多，兼容性有待解決

還有很多私有協(xié)議導(dǎo)致各品牌產(chǎn)品間互聯(lián)互通性有問題，不能兼容。

例如，解決連接基于各家 ZigBee 芯片的產(chǎn)品的互聯(lián)互通，ZHA、ZigBee3.0 協(xié)議支持。

d. 挑戰(zhàn)四：功能持續(xù)新增

為了增加場景模式識別和易于人機互動，諸如加入語音識別;為了增加數(shù)據(jù)通訊的安全性，需要增加安全加密模塊。

以大聯(lián)大世平集團在網(wǎng)關(guān)方案設(shè)計上所遇到的挑戰(zhàn)來看，例如有：

①硬件（含射頻）設(shè)計方面：

由于系統(tǒng)有不同的電壓域、電源供給、邏輯控制等，需要在硬件設(shè)計時注意各個模塊的規(guī)格等細(xì)節(jié)，以及合理的分配主控的資源。設(shè)計前期的布局規(guī)劃及后期 LAYOUT等設(shè)計時考慮的問題會較多。由于無線多，射頻干擾也是一大挑戰(zhàn)，大聯(lián)大世平集團有專門的射頻工程師來優(yōu)化天線設(shè)計，以及結(jié)合軟件控制降低相互之間的干擾，可以有效解決無線信號的同頻干擾、相互干擾的問題。當(dāng)然，無線采用模塊化設(shè)計也有助于降低硬件設(shè)計的復(fù)雜度，便于量產(chǎn)。

②軟件設(shè)計方面：

由于無線協(xié)議多，對軟件工程師來說，驅(qū)動移植和各無線模塊的數(shù)據(jù)解析是一大挑戰(zhàn)。

另外，WiFi 與云端鏈路的穩(wěn)定性、云平臺選擇、數(shù)據(jù)基于 EDP 和HTTP 等協(xié)議的

傳輸、多任務(wù)處理（APP人機交互，遠程控制）等都會面臨一些挑戰(zhàn)，需要去一一克服。

以上這些都是不小的挑戰(zhàn)，大聯(lián)大世平集團在這些方面積累了一定的經(jīng)驗，可以幫助客戶少走彎路。

智能家居不同場景下需求點不同，網(wǎng)關(guān)的基本功能是做協(xié)議轉(zhuǎn)換，大而全的方案適合推廣，但實際應(yīng)用需要定制。大聯(lián)大世平集團具有多種網(wǎng)關(guān)方案，靈活度高，可以滿足不同客戶、不同應(yīng)用場景的差異化需求。例如其推出的兩種均搭載 NXP ZigBee JN5169 的不同網(wǎng)關(guān)方案即NXP i.MX6UL MPU 平臺方案和NXP LPC54018 MCU 平臺方案，前者屬于邊緣計算節(jié)點，適用于家用/樓宇自動化/智慧城市場景，后者屬于輕網(wǎng)關(guān)型智能遙控器，適用于家用場景，具備語音識別、Amazon AWS接入。除此外，大聯(lián)大世平集團還具有以下三個優(yōu)勢。

ZigBee JN5169成熟度高，兼容性好。JN5169是市面上最具有性價比的 ZigBee產(chǎn)品，擁有眾多的使用客戶群，如 小米、生迪、深圳歐瑞博、河南紫光等知名廠商。 JN5169 支持 ZigBee3.0 協(xié)議，可以解決不同客戶產(chǎn)品間的互聯(lián)互通問題。大聯(lián)大世平集團在 ZigBee、BLE、NFC、WiFi等技術(shù)上有多年的技術(shù)積累，對軟件協(xié)議棧、射頻、過認(rèn)證等有較多的成功案例，可以幫助客戶快速過認(rèn)證，快速導(dǎo)入量產(chǎn)。

系統(tǒng)完整性高，提供除網(wǎng)關(guān)外的全套方案。大聯(lián)大世平集團有完整的 ZigBee智能硬件產(chǎn)品套件，比如門磁、溫濕度傳感器、煙霧報警器、調(diào)光燈、智能插座，讓網(wǎng)關(guān)可以透過 ZigBee 連接眾多智能設(shè)備。 網(wǎng)關(guān)通過 WiFi 將信息傳至云端，用戶可以通過手機 APP 遠程查看信息，也可進行家居場景設(shè)置。

多生態(tài)鏈合作、節(jié)省廠商的溝通成本，實現(xiàn)更多產(chǎn)品的互聯(lián)互通。大聯(lián)大世平集團在行業(yè)上下游具有豐富的資源。與上游芯片原廠、下游客戶、云平臺廠商、方案設(shè)計公司等都有較深入的合作，因此在方案研發(fā)設(shè)計上都會有充分的溝通和互動。透過提供完整的交鑰匙方案，加速客戶產(chǎn)品的研發(fā)和上市。

在方案設(shè)計過程中，與 小米、阿里巴巴、騰訊、亞馬遜等生態(tài)鏈的主導(dǎo)者保持密切的溝通和技術(shù)上的對接。可以縮短客戶研發(fā)周期，減少溝通成本和技術(shù)投入，加速產(chǎn)品上市。同時，也意味著可以快速加入生態(tài)鏈聯(lián)盟，實現(xiàn)共贏。

另外，智能網(wǎng)關(guān)方案落地市場主要考慮平臺的穩(wěn)定性、操作的簡易性以及價格問題。基于不同的網(wǎng)關(guān)方案，大聯(lián)大世平集團配備了經(jīng)驗豐富的 MPU硬件工程師、MPU 軟件工程師、MCU 工程師、RF 工程師、APP & Cloud 工程師 來組成強大的研發(fā)團隊，并進行方案設(shè)計和優(yōu)化。