《電子技術(shù)應(yīng)用》
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統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 智能家居再添利器

2015-08-21

  近年來,關(guān)于智能家居行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)問題的探討一直沒停過,而最近Google宣布公布了1.0版的Thread規(guī)格,使得人們將眼光再次轉(zhuǎn)移到了智能家居標(biāo)準(zhǔn)上來。據(jù)悉,由于Thread擁有較好的兼容性和開放性,不少人表示看好。不過,與以往不同的是,參與討論的人士并沒有之前過于樂觀的態(tài)度,相反,對于本次Thread 1.0的公布,參與人士表現(xiàn)出更多的理智。

  現(xiàn)象 Thread 1.0公布 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)波再起

  在智能家居行業(yè),標(biāo)準(zhǔn)要統(tǒng)一幾乎和缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的消息一樣多,并且都是老生常談,常談常新,缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的問題盡人皆知??傮w而言,從近年來看,至少有兩次關(guān)于智能家居標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的新聞令人印象深刻,甚至有點(diǎn)讓人信以為真。

  一是2014年7月微軟加入AllSeen聯(lián)盟,而由Linux基金會帶頭,高通、LG電子、夏普等50余家科技巨頭組建的AllSeen聯(lián)盟,欲為電子恒溫器等智能家居設(shè)備制定統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。對此,不少人認(rèn)為智能家居行業(yè)要有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)了。

  二是發(fā)生在今年5月,ZigBeeAlliance與ThreadGroup發(fā)表聯(lián)合聲明,宣布將在Thread網(wǎng)路架構(gòu)上實現(xiàn)ZigBee的應(yīng)用層協(xié)議,專為各種應(yīng)用在智能家居等場合的設(shè)備實現(xiàn)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化。同樣的,一些業(yè)內(nèi)人士相信“對行業(yè)來說,兩者結(jié)合將推動行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的進(jìn)度,改變目前標(biāo)準(zhǔn)分歧的現(xiàn)象”。

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  狄耐克產(chǎn)品體驗廳展示的智能家居模式

  然而,令人遺憾的是,我們并沒有看到統(tǒng)一的曙光,智能家居標(biāo)準(zhǔn)仍沒有統(tǒng)一。難道就這沒轍了?NO!近日,記者從深圳市歐瑞博電子有限公司獲悉,前不久Google站了出來。 “在大約一年前由Google旗下Nest主導(dǎo)創(chuàng)立,成員包括ARM、SiliconLabs、Freescale、Samsung的產(chǎn)業(yè)組織ThreadGroup,日前公布了1.0版的Thread規(guī)格”。

  為此,近段時間來“關(guān)于智能家居行業(yè)要有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)了”的話題,再次引起了業(yè)界的廣泛熱議。不過,與以往不同的是,這次的熱議背后似乎不再像之前幾次那樣盲從。

  分析 Thread 優(yōu)勢明顯

  據(jù)了解,關(guān)于Thread協(xié)議的優(yōu)勢。早在2014年Google旗下智能家居公司Nest提出Thread后,就有人分析了其他無線技術(shù)的不足。Wi-Fi的功耗比較大,適合傳輸大量的數(shù)據(jù);藍(lán)牙功耗比較低,但現(xiàn)在還存在藍(lán)牙2.0與藍(lán)牙4.0并存的混亂局面,且不支持IPv6;ZigBee的成本相對而言較高; Z-Wave由丹麥公司Zensys主導(dǎo),暫時還沒有ZigBee聯(lián)盟強(qiáng)大。同時,指出Thread改進(jìn)了上述協(xié)議中的不足,通過6LoWPAN技術(shù)支持IPv6。

  同時,關(guān)于Thread的開放性,與其他無線過于強(qiáng)調(diào)對立不同,Thread更具開放性,ThreadGroup也更具包容性。一方面,Thread側(cè)重于能讓廣泛物聯(lián)網(wǎng)解決方案互通的網(wǎng)絡(luò)層(networkinglayer)設(shè)計;另一方面,ThreadGroup總裁ChrisBoross表示,“ThreadGroup將繼續(xù)尋求與其他開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層之產(chǎn)業(yè)組織結(jié)盟的機(jī)會。”

  據(jù)記者了解,自2014年成立以來,ThreadGroup迅速壯大。在成員數(shù)量上,最初只有7家,目前已有160多家;在成員質(zhì)量上,創(chuàng)始成員飛思卡爾和芯科都是ZigBee聯(lián)盟董事會成員,新加入ThreadGroup董事會的高通是AllSeenAlliance聯(lián)盟重要創(chuàng)始成員。另外,曾擔(dān)任Wi-Fi Alliance技術(shù)總監(jiān)、具備豐富產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗的ThomasSciorilli將主導(dǎo)Thread規(guī)格的產(chǎn)品認(rèn)證項目。

  問題 統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Thread獨(dú)木難支

  根據(jù)上文提到的,盡管Thread的優(yōu)勢頗為明顯,是否意味著智能家居標(biāo)準(zhǔn)真的能因Thread而統(tǒng)一?不得不說,這并不是一件十分輕松和討好的活。據(jù)物聯(lián)中國王偉介紹,ThreadGroup的發(fā)展策略沒有任何問題,與其他技術(shù)聯(lián)盟建立合作關(guān)系利于自身壯大,但目前的情況來看,其實質(zhì)影響力還不能與其他技術(shù)組織相比,尤其難以與ZigBee聯(lián)盟的布局相提并論。

  “從組織規(guī)模和結(jié)構(gòu)上來看,ZigBee聯(lián)盟在全球擁有成員公司400多家,覆蓋芯片供應(yīng)商,設(shè)備制造商,電視、電信運(yùn)營商,認(rèn)證機(jī)構(gòu),大型零售集團(tuán)等產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié),在智能家居乃至整個物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)具有重大影響。從實際的市場影響力上來說,ZigBee、Z-Wave、藍(lán)牙、Wi-Fi是目前智能家居通信技術(shù)的主流,ZigBee甚至因為更高的安全性、穩(wěn)定性、設(shè)備承載能力及組網(wǎng)能力成為了多數(shù)智能家居企業(yè)的首選?!?王偉說。

  而在贏得市場方面,ZigBee聯(lián)盟也做出了不少努力。今年3月,ZigBee聯(lián)盟將中國物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)軍企業(yè)物聯(lián)傳感吸納為董事會成員,一方面看重的是物聯(lián)傳感在中國的實力;另一方面與中國潛在的巨大市場不無關(guān)系。

  當(dāng)然,Thread與ZigBee并不像ZigBee與Z-wave、藍(lán)牙、Wi-Fi的一樣,有更為直接的競爭關(guān)系。相反,按照前面所說,二者可以走到一起,進(jìn)行合作。即便如此,Thread1.0公布,智能家居標(biāo)準(zhǔn)就要統(tǒng)一?

  沒那么簡單!日前深圳市歐瑞博電子有限公司運(yùn)營部常超在談到智能家居標(biāo)準(zhǔn)問題時告訴本報記者,“Thread是網(wǎng)路層協(xié)議,與應(yīng)用層無關(guān),那么在更為靠近用戶端的應(yīng)用層協(xié)議層面上,不同技術(shù)是否就能兼容呢?換句話說,Thread與Z-wave、藍(lán)牙、Wi-Fi都進(jìn)行合作,是否就能保證包括智能家居在內(nèi)的整個物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一呢?目前還不得而知。”

  “我們可以將Thread比作Google旗下安卓系統(tǒng)。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中與手機(jī)系統(tǒng)中,不排除Thread和安卓有很多相似之處,二者都更基礎(chǔ)、更為開放,照Thread的思路,安卓系統(tǒng)應(yīng)為手機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)大一統(tǒng)。目前安卓手機(jī)用戶群也的確是最大的,但是沒有人能夠忽視windows與IOS的存在。”常超補(bǔ)充說。

  影響 單一無線模式受青睞

  眾所周知,目前用戶遇到的主要問題是,基于各類不同通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的智能家居設(shè)備不能兼容,不方便使用和后期拓展,而如果用戶采用基于某一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品也能達(dá)到效果,抑或是通過智能家居平臺打破技術(shù)壁壘來解決問題,那么還有必要刻意強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一呢?

  據(jù)記者了解,在剛剛過去的 2015 年極客公園創(chuàng)新大會上,小米首次在非官方平臺上發(fā)布了新款產(chǎn)品——小米智能家庭套裝。小米智能家庭套裝由多功能網(wǎng)關(guān)、人體傳感器、門窗傳感器和無線開關(guān)四個產(chǎn)品組成,它們有一個共同的特點(diǎn)就是均支持 ZigBee 協(xié)議。

  無獨(dú)有偶,通過一系列調(diào)查走訪,記者發(fā)現(xiàn),還有不少智能家居企業(yè)采取了與小米類似的做法。例如,記者目前走訪廈門狄耐克物聯(lián)智慧科技有限公司(以下簡稱:狄耐克物聯(lián)智慧),據(jù)該公司市場部經(jīng)理馬四維介紹,目前狄耐克物聯(lián)智慧正推出一套全新的智能家居系統(tǒng),而各產(chǎn)品之間的連接僅僅采用了ZigBee一種無線技術(shù)。類似的還包括歐瑞博,日前記者在參觀歐瑞博的智能家居體驗廳時,發(fā)現(xiàn)該公司推出的整套智能家居系統(tǒng)幾乎全部采用的是ZigBee無線技術(shù)。

  對此,常超告訴記者,“ZigBee”來源于 ZigZag ,是一種蜜蜂的肢體語言。當(dāng)蜜蜂新發(fā)現(xiàn)一片花叢后會用特殊“舞蹈”來告知同伴發(fā)現(xiàn)的食物種類及位置等信息,是蜜蜂群體間一種簡單、高效的傳遞信息方式,因此 ZigBee 也被成為“紫蜂協(xié)議”。ZigBee 的特點(diǎn)正如蜜蜂的“舞蹈”一樣簡單高效。雖然 ZigBee 協(xié)議工作在 20~250 kbps 較低速率上,但足以應(yīng)對智能家居的低速傳輸需求。

  “有一個普遍的觀點(diǎn)是,凡是可以接入 220V 市電的智能設(shè)備,不需要考慮耗電問題,這時通過 Wi-Fi 連接是最好的選擇。但對于體積小、安裝位置不固定的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來說,要想獲得長久的續(xù)航時間,使用 Wi-Fi 自然是不可行的,而且 Wi-Fi 技術(shù)在安全性方面也有所欠缺。至于藍(lán)牙,盡管從藍(lán)牙 4.0 開始引入了低功耗藍(lán)牙(BLE)的技術(shù),但藍(lán)牙也有很明顯的短板,即連接設(shè)備有限(理論上 7 個設(shè)備),且不能自組網(wǎng)。對于一般的智能單品來說,藍(lán)牙足夠好了。但對于致力構(gòu)建智能家居生態(tài)鏈(大量智能設(shè)備同時工作)的智能家居系統(tǒng)來說,藍(lán)牙肯定是不夠的。”常超補(bǔ)充說。

  至于Z-Wave 協(xié)議,盡管其具有結(jié)構(gòu)簡單,性能可靠的特點(diǎn),但目前想獲得 Z-Wave 芯片的授權(quán)還比較困難,更為關(guān)鍵的是 Z-Wave 所用頻段(865.2MHz-956MHz)在我國是非民用的。所以對智能家居行業(yè)來說,ZigBee 協(xié)議更適合國內(nèi)使用的情況。

  “不過 ZigBee 協(xié)議也存在一些不足,它雖然可以方便地組網(wǎng)但不能接入互聯(lián)網(wǎng),在 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)中必須有一個類似路由器的角色。目前的解決方案增加一個能夠接入 Wi-Fi 的控制中心,就像小米智能家庭套裝中的多功能網(wǎng)關(guān)一樣,通過這種方式來打通物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的世界?!背3瑥?qiáng)調(diào)。

  探索 無線技術(shù)融合已成共識 技術(shù)與成本問題亟待解決

  眾所周知,智能家居聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)爭議由來已久。基本達(dá)成一致的觀點(diǎn)是無線技術(shù)比有線技術(shù)更具潛力。但無線技術(shù)不止一種,目前,在無線技術(shù)取代有線技術(shù)成為智能家居主流通信技術(shù)后,ZigBee、Z-wave、藍(lán)牙以及Wi-Fi逐漸從無線技術(shù)中脫穎而出,得到眾多智能家居廠商的青睞。盡管技術(shù)本身無所謂好壞,但各大廠商還是各執(zhí)一詞,紛紛宣揚(yáng)各自所采用的技術(shù)更為優(yōu)越。而實際上,經(jīng)歷了多年的發(fā)展與沉淀,截至目前,無線技術(shù)走向融合已幾乎成為整個智能家居行業(yè)所達(dá)成的共識。換而言之,在行業(yè)人士看來,在未來的智能家居中,僅靠一種通信技術(shù)是解決不了所有問題,一定需要將多種技術(shù)融合使用。

  不過,值得一提的是,融合的需求對于智能家居產(chǎn)品的設(shè)計提出了前所未有的挑戰(zhàn),除了需要強(qiáng)悍的硬件基礎(chǔ)外,設(shè)備本身也要實現(xiàn)多種無線技術(shù)協(xié)議的支持,這些技術(shù)協(xié)議用以支持移動通信、娛樂體驗、計算應(yīng)用的需求。

  另外,據(jù)馬四維介紹,同所有的網(wǎng)絡(luò)一樣,安全問題同樣是無線技術(shù)融合發(fā)展過程中所必須關(guān)注的一個重要問題。在融入各自優(yōu)點(diǎn)的同時,也必然會將相應(yīng)缺點(diǎn)帶進(jìn)融合網(wǎng)絡(luò)中,除存在原有各自網(wǎng)絡(luò)所固有的安全需求外,還將面臨一系列新的安全問題,如網(wǎng)關(guān)安全和上面提到協(xié)議無縫銜接問題。例如在融合多種無線技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)中,允許移動終端與臨近終端通信并為其他終端轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),終端在加入或離開一個子網(wǎng)時無需聲明,很難保證所有移動終端都按預(yù)定的協(xié)議進(jìn)行操作,這些對數(shù)據(jù)的保密與安全帶來了新的安全問題。

  “其次,無線技術(shù)的集成一體化也將面臨打開市場的難題。由于用戶產(chǎn)品的使用場景不一樣,有些用戶在某些產(chǎn)品應(yīng)用場景下,不需要用到一種或者多種無線連接技術(shù)時,通常會選擇自己所需要的產(chǎn)品。市面上出現(xiàn)的產(chǎn)品,有單Wi-Fi、單GPRS,也有Wi-Fi+藍(lán)牙或Wi-Fi+藍(lán)牙+NFC,還有MCU等各種各樣的組合方案,針對市場需要,組合的類別也各不相同。為什么不全部組合在一起?問題是,這勢必會增加附加成本,而客戶也未必愿意承擔(dān)?!瘪R四維強(qiáng)調(diào)。

  羅馬并非一日建成的,盡管目前無線技術(shù)走向融合已成大勢所趨,但要實現(xiàn)多種無線技術(shù)的全面融合,絕非僅僅是在技術(shù)上達(dá)成互通協(xié)議即可,還存在許許多多的困難需要行業(yè)內(nèi)外人士一起努力。


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