原创深度:自动化终于走进千家万户

作者: Patrick Mannion

智能家居自动化

在以往,由于缺乏互操作性、接口设计不合理以及成本高昂,智能家居自动化设备的发展一直遭受重重阻碍。而如今,这些设备将真正走进千家万户。

智能蓝牙等低功耗连接技术持续进步,低成本芯片、易用型设计套件、即时可用的软件不断涌现,当然,还有Apple、Google、Intel、Cisco等企业打造的快速发展的生态系统,这一切都激发了设计师的头脑风暴与设计灵感,让家庭自动化的实现指日可待。

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从Nest公司的恒温器到联网牙刷,从健康监测和监控到照明控制,这些人们预言已久的智能连接设备已然出现在我们身边。不过这些设备的智能化程度千差万别,而用户对技术的理解水平也参差不齐。

这一天的到来并不出乎意料,事实上我们早已做好准备,这要归功于Isaac Asimov、The Jetson’s、Star Trek、Arthur C. Clarke、William Gibson以及Steve Jobs为我们打开了广阔的想象空间。

前景有多大,用途怎样

家庭自动化市场的数据和物联网(IoT)息息相关且变化较大,如果你认为这个市场很“庞大”,并说出一个数字,那么很有可能你是对的。与其他各大调研公司一样,Transparency Market Research也会尽量提供忠实可靠的量化数据。

通过将家庭自动化分为安全控制、门禁控制、照明控制、暖通空调控制、室外控制、娱乐控制以及标准、数据分发和其他通信协议等类别,TMR设法对其进行了数字估计。根据这份报告,2012年的市值为36亿美元,预计到2019年达到164亿美元,2013至2019年的复合年增长率为24.6%。

“图1:根据TMR的报告,到2019年,家庭自动化市场的市值将达到164亿美元,产品涉及安全、健康、能源监控和娱乐领域。不过他们也发现了一些主要障碍,但随着新平台的出现和各方面的创新,其中的很多障碍都将很快得到解决(图片由TMR提供)”
图1:根据TMR的报告,到2019年,家庭自动化市场的市值将达到164亿美元,产品涉及安全、健康、能源监控和娱乐领域。不过他们也发现了一些主要障碍,但随着新平台的出现和各方面的创新,其中的很多障碍都将很快得到解决(图片由TMR提供)

尽管数字可能会有变化,但Transparency Market Research(TMR)已触及一些难以忽视的真相和事实。业主希望实现“方便、舒适、安全且具有娱乐价值的家庭自动化,但这个市场的特点却是:行业内和行业间竞争激烈、解决方案复杂、标准多而且不统一、网络技术种类繁多并最终导致产品价格高昂。”显然,要实现完美的自动化,我们依然任重而道远。

Microsoft也在一份与威斯康星大学(University of Wisconsin)合作完成的报告中指出了一些相关问题,这份报告名为“Home Automation in the Wild:Challenges and Opportunities”。同时Microsoft也开展了HomeOS的研究。该报告对一组用户进行了调研,这些用户中的许多人仍依赖于“老旧”的网络技术。这些用户发现了一些类似的问题,但他们的总体反馈是一旦系统开始运行,他们要做的就是享受悠闲生活。例如,只需一个开关就可以打开一楼所有的灯光。“这简直是太棒了!”一位用户说,很显然,他对坐在沙发上就能进行这一操作很满意。

他们满意的另一个理由是自动化所带来的“安心”和“安全”。可家庭自动化现在已经和物联网紧密相连,而后者充满了安全问题。就这点来说,还颇有点讽刺意味。业主可能还有其他的担心,如虚拟攻击和物理攻击。

Intel安全部消费类产品安全主管Gary Davis表示,如果采取正确的预防措施,这一切都是可控的。如果各种有线和无线网络通过适当的防火墙家庭网关与外界连接,而不是直接与外界相连,那么他确信家庭网络是安全的。

在听到Silicon Labs软件副总裁Augustus ‘Skip’ Ashton的想法之后,你可能就不这样认为了。Skip开玩笑说,如果在芯片、系统或家庭层面进行了防范,就没问题,但黑客会从其他地方获取你的数据。“有太多其他更简单的方法来获取你的个人信息。”他表示,从互联网的“边缘”到服务器,黑客的入口无处不在。无论如何,家庭网络是我们最不需要担心的。

安全问题或多或少都能解决,这取决于你能承受的不安全程度。接下来,让我们快速了解一下Microsoft研究人员所说的机会是指什么。对于设计师来说,数据之中蕴含着灵感。

“图2:用户最愿意购买的一些家庭自动化设备包括家庭能源监控、到场提示、窗户和窗帘调整以及门锁安全设备(图片由Microsoft提供
图2:用户最愿意购买的一些家庭自动化设备包括家庭能源监控、到场提示、窗户和窗帘调整以及门锁安全设备(图片由Microsoft提供 [1])

受访用户表示愿意购买家庭能源监控、远程警报、家用摄像头远程控制、远程打开前门、智能恒温器以及窗户和窗帘自动调整设备,这几种产品均颇有商机。

Nest早前在智能恒温器上取得了跳跃式的发展。去年一月份,Google以32亿美元的价格收购了这家公司。然而,在我们这个年代,令人兴奋的在于几乎任何人都可以尝试成为下一个Nest。由于芯片和电子元器件的成本下降、开源硬件和软件开发工具包的高可用性(如Arduino和Raspberry Pi)、免费的应用软件、看似无限的网络资源、以及Kickstarter和Indiegogo的众筹融资,使得专业设计师和DIY玩家都可以尝试将自己的想法付诸行动。

以我们前面提到的能源监控应用为例。一家名为Neurio的小公司开发了一个能源监控项目,通过Kickstarter,他们计划筹资95,000美元,结果筹到了超过267,000美元的资金。

这样的例子成千上万,不胜枚举。当然,这并不像看上去那么容易,他们需要遵循一套流程,但是将想法付诸行动在这个民主的年代却比以往任何时候都要容易得多。

开发平台通用扩展语言:iOSAndroid和Redux

到目前为止,许多家庭自动化网络都各自独立发展,缺乏合作的网络或标准。例如,Belkin有自己基于WiFi的WeMo开关和WeMo运动套件;Lowes有自己的Iris Home智能家庭生态系统(从IP视频到智能插头等等);Sonos有高质量音频设备;Phillips有Hue照明;而Lutron有自己的照明开关,等等。一位评论者则对Quirky的Wink评价不高,因为在向朋友展示时,它没能正常工作。(我们没有在这里放评论链接,因为有些语言可能会冒犯到某些人。)

关于连接居家设备的构想非常多,我们需要这么多的专有生态系统和无线接口协议吗?目前使用的Wi-Fi、蓝牙、ZigBee和Z-Wave,它们都有自己独特的API和开发环境吗?不一定。

和智能手机一样,家庭自动化开发平台也迫切需要标准化,这为Intel、Apple和Google提供了大显身手的机会。

去年十二月,Intel发布了自己的物联网平台,提供全套工具和支持,确保物联网的五大核心内容:

  • 安全性

  • 易用性

  • 无缝数据采集和处理

  • 明确的客户价值观

  • 服务

该平台基于Intel针对物联网和家庭自动化所开发的生态系统,其中包含Edison芯片和Galileo开发板。

Intel的目标是:让家庭自动化和所有物联网应用的设计、实现和使用都更加简单。不过在家庭自动化的易操作性方面,Apple和Google的智能手机平台iOS 8.1及以上版本和名为Brillo的底层Android系统,也一同加入了智能家庭竞争行列。

Apple的HomeKit将纳入AppleTV 3代及其后代产品。到目前为止,已公布的合作伙伴包括:Lutron(照明)、EcoBee(恒温器)、Insteon(LED到门锁)、Elgato(无线传感器)以及iHome(智能插座)。

“图3:Elgato是Apple
图3:Elgato是Apple HomeKit生态系统的五家官方合作伙伴之一,因此其Eve无线传感器更容易集成和使用,“让家庭更加智能”

成为官方合作伙伴意味着该公司的应用可通过Siri进行控制,设置和搜索也可自动完成,同时可通过Web对设备进行远程控制。

虽然HomeKit本身是在2014年6月宣布的,但Google正式进军家庭自动化领域的时间更近:2015年5月28日,Google宣布推出了Project Brillo,这是一款专为物联网打造的“精简版”Android。与Weave(物联网设备间通信协议)一样,Google也在尽可能简化智能家居的开发。

根据Google的说法,Brillo将在今年第三季度上市,Weave将在未来几个月推出,开发者堆栈将在第四季度推出。为了克服语言障碍,Google当然会对Weave设备进行互操作性测试和认证。

Brillo和Weave补充了Google和Nest开发的“Works with Nest”开发程序,该程序提供了一个基于web的API,让开发人员可以连接到Nest并运用自己的专业知识和经验,目前正在积极寻找开发人员进行注册。了解Google和Nest,值得一看。真正的智能设备与我们希望的智能设备的时代正在迅速到来。

参考资料:

[1] Home Automation in the Wild: Challenges and Opportunities
华盛顿大学Microsoft研究所的A.J. Bernheim Brush等人

“作者:Patrick
作者:Patrick Mannion

Patrick Mannion是ClariTek、LLC、工程与编辑服务公司的创始人兼常务董事。从敦多克理工学院 (Dundalk Institute of Technology) 拿到电子工程国家高等教育文凭毕业后,他在这个行业工作了三年,然后开始了B-to-B媒体和活动职业生涯。25年来,他一直从事工程、技术、设计和电子行业的分析与写作。

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