家庭网络系统搭建经验分享 篇五：#智能家居# 是否黑科技？“智能家居系统”使用体验

前言

智能家居已经有着越来越高的“点名率”，继智能手机之后成为厂家热炒的概念，各类标榜“智能”的产品层出不穷。但是智能家居就近是否实用，是否好用，也是很多值友关心的问题。所以这次我想就我一年多折腾的经历分享一下相关的经验，供大家参考。

“智能”家电产品的种类

首先根据个人的观点和经验，我认为目前市场上的智能家电产品可以分为如下几类

1、具备蓝牙通信能力，配有专属APP软件，可以通过手机等移动设备进行连接和操作

这一类型更多的是出于新潮好玩的目的而设计，由于蓝牙可怜的传输距离，基本只能与设备进行面对面的操作。不过对于一些不具备显示屏的小家电产品，以及数码相机这类需要较为复杂操作的设备却可以做到很好的功能补充

2、具备接入网络的功能，可以通过手机等移动设备专用APP软件进行远程控制

最大的优势是将家电网络化，使用户可以远程查看设备的状态并进行一定程度的远程控制，这也是目前所谓“智能”家电最常见的形式，小到插座接线板大到冰箱空调甚至汽车。然而这一类型最大的弊端在于各自为政，每个产品的控制APP大多独立存在，产品间的关联也几乎不存在，随着设备的增多用户手机中的控制APP也越来越多，让人感觉很不方便。

3、具备接入网络的功能，并拥有统一的控制协议以及APP管理平台

这其实是第二类产品的延续，将多个单一的产品汇集成一个相对完整的系统。这也是目前很多厂家一种发展趋势，是当今一种主流的应用形式。通过一个统一的控制平台将多种不同类型的设备甚至多个不同厂家的设备进行统一管理，可以使用单一的遥控器或者诸如手机、平板电脑配合APP客户端对家中小到电灯，大到电视空调的一系列家电进行统一控制，而高端产品甚至加入了声控识别功能，可以让用户抛开诸多遥控器的烦恼，享受十足的科技感。但是就系统本身而言只是形成了一个超级遥控器的作用，并无太多“智能”属性。

4、拥有统一的控制协议以及APP管理平台，并可以多设备间进行联动

这一类属于第三类的增强，也是我目前认为最具有实用价值的系统。这类系统在使用统一管理平台的同时加入了大量的环境状态传感器以及ifttt的逻辑判断条件，从而让多个设备可以感知周边环境参数，并以此为据进行设备间的简单自动化联动，实现一定意义上的“智能”操作。这一类系统性能的发挥主要依赖完善的逻辑判断条件和数量充足的兼容设备。然而目前尚没有完全统一的平台能够兼容大多数家电产品，几个略具雏形的平台正在抢占地盘，而对于高端国际品牌大多处于观望姿态。

IFTTT是“if this then that”的缩写,以物物相连的基础与准则的物联网平台。通过一系列条件判断，可以实现不同类型硬件之间的串接服务。

智能家电产品单以个体而言，其实最多只能算上功能的增强，而只有将多台设备汇集成一个系统才能发挥出更强大的作用。所以就长远而言，只要这个市场能够健康的发展并持续获得用户的关注，那么第三和四种类型将很可能成为日后的主流，作为最终消费者我认为“智能”家电最终都要整合成为一套完善的系统，更需要关注的“系统平台”的发展与兼容设备的数量，而非单个产品。

常见品牌

Apple HomeKit

苹果应该是最早一批提出通用智能家居管理平台的厂家，HomeKit便是其多年发展的结晶，最大的优势在于借助了自家SIRI强大的语音识别与控制能力。HomeKit并不能算是一个品牌，苹果自家也基本不出产任何家电产品，它制定统一平台后由各家电厂家围绕其推出兼容产品。

但是就目前产品而言，苹果更倾向于将HomeKit定义为自家移动设备的功能扩展，更偏向于之前所说的第三种类型，强调等对于各类家电的统一控制。简单的来说就是将你的IPHONE变成一个超级遥控器，而家电间的协调联动能力较弱。

同时由于苹果周边一贯的特点，支持该项功能的产品价格都很昂贵，一般用户往往望而却步，所以Bigger很高但市场占有量并不大

不过在新版IOS系统发布之后，HomeKit已经可以通过一定手段来兼容部分小米智能家电产品，这也是智能家居系统第一次跨平台兼容。

ABB等国际电工大厂也推出了类似的应用产品，比如可以使用手机控制的开关插座等，但仍然跳不出超级遥控器的概念，且价格昂贵。

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对于智能家居系统这一领域，国内品牌虽然起步较晚，但是目前发展很快，在功能也更加贴近于生活。较具代表性的就是BroadLink和小米的“米家”系列。

这两家的系统都可以实现设备间的简单协同互动，同时具有一定数量的传感器与兼容家电产品，可以让用户有不错的使用体验。

两者的区别在于BroadLink更偏向于基础电器的联网协调，提供了大量开关面板、安防报警以及窗帘机这类设备，传感器种类也相对齐全，便于用户从新房装修开始整体考虑家中自动化控制布局。但是因为BroadLink本身没有任何家电产品，所以对于家用电器产品的原生兼容稍弱，更多的只能依靠万能红外遥控器来进行，这样对于终端的家电设备就只能进行指令的发送，而无法接受到运行状态的反馈

而小米的“米家”系列则更贴近与实际应用，依托“小米百货商店”种类繁多的小家电产品，可以更加原生的监控家电设备的运行状态，并接受其反馈的状态信息。同时配合各类简单的传感器和遥控插座，可以使用户更加容易入门，并可围绕家电产品按需求逐步升级完善。但是传感器种类不全是这套系统最大的弊端。

这两家共通的优势则在于价格便宜，相比国际品牌只有一半甚至十分之一的售价。

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所以这篇经验我也将以这类智能家居系统为基础，分享相关使用经验。

“智能”家居系统组成

假如抛开尚未实现的概念，以现有成熟的产品为基础组成的“智能”家居系统基本可以看作传感器、智能家电、智能网关三大组成部分。

传感器：是智能系统的基础，用以帮助系统感知各项环境参数的变化。假如没有种类齐全的传感器设备配合，智能系统只能充当遥控器的作用。各类传感器用于监测各诸如门窗开合、温湿度变化、光线强弱等参数并上报给智能网关。较为全面的系统还会包含一氧化碳、PM2.5、烟雾高温等传感器，它们中很大一部分其实都是原有家用安防报警系统的延续与升级。

智能家电：净化器、电饭煲、扫地机器人、冰箱洗衣机这类家电产品，在完成自身设计功能的同时，可以向智能网关上报自身所产生或者监测到事件，并依照一定的逻辑条件对智能网关所传递的传感器信息做出相应的操作。

智能网关：很多人认为智能网关就是整套智能家居系统的大脑，但是实际上目前大多数智能系统真正实现条件判断与决策是依靠云端的服务器来实现，所以这种情况下智能网关充其量只能算作“神经节”，主要功能也就是传送各项监测状态与执行指令的作用。同时有些智能网关还兼具ZigBee设备的连接网关的功能。

连接方式

内部链接：抛开最原始的有线LAN连接，目前智能家居设备常见的连接方式有如下几种

WIFI与蓝牙都为大家所熟知，两者功能与性能方面大致属于互补，不过从目前相机等设备的发展趋势来看，WIFI在很多领域都有取代蓝牙做为数据连接的方式。然而对于大多数智能家电产品，因为体积、功耗诸多方面限制，其WIFI模块的信号接受能力都很弱。

很多设备就算放在路由器边上信号也不能满格，这也就对家庭无线组网提出了较高的要求，出于信号稳定的需求，主要房间无线AP进行信号增强覆盖也就成为了必须。

对于ZigBee很多消费者相对陌生，这是一种专门针对物联网以及智能家居产品制定的低功耗局域网协议，相对于蓝牙它的数据传输带宽更小，但是也更为简单与稳定。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。

ZigBee设备不能直接接入以太网，大多也无法与其他设备点对点连接，而需要使用专用的智能网管设备并入家庭网络。

所以可以看出ZigBee设备配合智能网关大多限制在一个较小区域中联网工作，在家中往往就是以房间为单位来联网，跨越房间有墙阻隔时就会出现信号衰减连接不稳定的现象。这是就需要计划安装ZigBee设备的房间都部署智能网关。不过好在大多数品牌的智能网关设备价格都不算贵，有些品牌的智能网关设备还兼具了网络播放器和小夜灯等附加功能，就算主要房间都安装也无太大压力。

外部连接：前文所说目前大部分“智能”家居系统在本地并没有配置指令处理与判断的设备，都需要与厂家服务器相连，通过云端实现各种逻辑判断功能。所以这类系统都需要具备稳定的互联网连接能力。假如断网很多功能将失效，甚至整体瘫痪。

使用体验

首先分享一下我目前智能系统的大致种类和链接拓扑，这也是我一年多以来按照需求逐步添置完善的结果

单平台设备管理

用户家如只希望利用移动终端设备对家中家用电器进行统一的操作，并实现一定程的远程控制的话目前几大主流的家居系统都可以基本满足。

由于智能插座设备种类的丰富、功能的完善，加之可联网操作的万能红外遥控器的出现，很多家用电器都可以使用手机进行操控，而随着更多兼容统一控制平台的家电产品的推出，用户的操作体验也将日益完善。

多设备协同联动

这一点就要结合现实来说了，目前我的这套设备实现了家电间自动化联动的一些设想，我将一些已经稳定运行的流程分享如下：

首先是一些较为简单的自动控制流程

虽然很多家电产品都有自动待机的功能，就算不关闭开关所消耗的电力也基本可以忽略，但是对于长辈一代这一观念则不太容易理解。所以为了让他们也享受自动化的乐趣，使用了如下2个流程

电饭煲自动开关：在米桶上安装一套门窗感应器，如果检测到打开则可以判断为取米准备做饭，此时电饭煲电源自动打开。而当电饭煲完成烹饪后则触发断电指令自动关机。

微波炉自动开关：同样利用了门窗感应器的开合监测功能，在微波炉的门上进行安装，当监测到炉门打开时电源自动接通。

同时利用了智能插座功率检测功能，当检测到插座一段时间内处于低功耗状态时则自动断电，从而实现了微波炉的自动开关。

（功率检测实为充电保护功能，但是原理都为一段时间低功耗状态则自动断电，所以功能上是互通的）

干燥箱自动控制：干燥箱本身所带的干燥器是有自动调节功能的，但是在长时间使用后准确度会大为下降，不能灵敏的进行控制，所以这里利用了温湿度监测器进行控制。

原理非常简单，高于设定湿度则自动通电，干燥箱开始除湿。低于设定湿度则自动断电，停止除湿。这也是我第一个开始使用的自动化流程，运行至今效果良好，同时温湿度监测器还可以记录1个月内温湿度变化曲线。

入户换鞋间自动开关灯：还是利用了门窗感应器的开合监测功能，对智能灯泡进行开关控制，不过此时加入了执行时间限定，只有在18：00-6：00时间段可以执行。

不过这个流程与现实存在冬天与夏天时间不一致的情况，所以需要周期性的调节限定执行时间段才能更好的运行，这也暴露出目前“智能”家居系统判断条件相对死板的弊端。

充电站自动开关：我将家中各类充电器集中在书房电视柜的下层区域，并统一接在一只智能接线板上。同时对人体传感器进行改造，减少水平扫射视角后放置在电视柜下层，所以只有当我的手伸入时才能出发传感器，同时联动接线板开启。而当接线板监测到5分钟内负载小于2W时则自动断电，从而实现了充电设备的自动开启，并在完成充电后自动关闭。

以下是两例相对复杂的自动运行流程

书房空调自动控制

这是我目前所稳定运行最复杂的一个流程

首先设定触发室温为30℃，因为我觉得这个温度是我可以忍受的极限，而低于此温度空调不会自动开启，如有需要则有用户手动开启。

其次需要过滤掉短时间进出的活动。执行流程定义于书房，对于我来说只有开启电脑才需要较长时间逗留于此，也才有开启空调的必要。而使用电脑必定需要掀开键盘的防尘罩，所以以此作为触发条件，当掀开时间超过1分钟判定为开始使用电脑。

最后为了避免忘记关窗而开启空调，将书房飘窗上的门窗传感器也作为判断条件之一，只有确定窗户关闭才执行空调开机，否则将播放提示铃声提醒关窗。（因为书房窗户有抽拉伸缩式纱窗，所以我将门窗传感器安装在纱窗之上，开启代表关窗、关闭代表开窗）

而当桌面的人体传感器检测到20分钟无人，或者键盘盖传感器检测到键盘盖合上则可判定用户已长时间离开或者已经关闭电脑即将离开，则执行空调关闭

具体控制关系如下：

装饰架自动开灯

本人所使用的钢铁侠格纳库均有LED发光系统，除了装饰之外还想具有一定照明的作用。所以使用了以下流程进行自动开关。

主要利用了智能网关的亮度监测功能，当监测到亮度较低，同时人体传感器监测到有人移动时则开启装饰架上格纳库灯光。当人体传监测到5分钟无人则关闭电源。

然而这一流程实际属于烂尾，因为我所使用的这套智能系统对于亮度监测只提供了亮度较低的触发条件，而缺少了亮度较高的触发条件。

所以假如流程执行之后开灯格纳库的发光系统无法自动关闭，只能依靠手动。这也就反映出目前智能家居系统触发条件不全的弊端。

使用总结

到这里很多值友肯定要问我，智能家居系统究竟值得不值得购买，我觉得这要从使用目的来看，假如只想实现超级遥控器的作用，通过手机或者平板电脑来集中控制家中大部分电器的话，目前几大品牌的万能红外遥控器基本都能够对大多数家电产品进行有效的控制，配合智能灯泡和各类智能插座已经可以有不错的使用体验了。

对于希望设备间协同联动的用户而言，则需要从自身实际来考虑。由于国内厂家的不断发力，入门已经几乎不存在价格上的门槛，使用设定方面还是需要进行一番学习和摸索的，尤其复杂流程的逻辑关系可能需要多次实践才能相对稳定的运行，不过这也正是蒸腾的乐趣所在。所以如有兴趣，完全可以从简单的传感器+智能网关+遥控插座的组合开始尝试。

从前篇“使用实例”可以看出，智能家居系统可以让生活更加简单便利，通过合理的流程设计能够减少很多机械重复的操作，起到锦上添花的作用。但是就目前技术而言，还无法像广告宣传或者科幻电影中那样从根本上改变人们的生活方式。正如我前文所说，目前智能家居系统最理想的发展情况就是实现一个兼容绝大多数家电产品的通用连接协议与管理平台，所以开发这一协议与平台才是整套系统真正先进性的体现。随着家电设备兼容数量的增加以及传感器和判断条件的完善，自定义各种家电之间的联动操作才会给用户带来更多的使用乐趣。

安全性

前文所说，目前大多数具有逻辑判断能力的智能家居系统都需要使用互联网连接厂家的云端服务器来运行，这样网络安全就是一个无法回避的问题。而目前各大厂家精力都在用于完善系统的功能，对于安全防护的研发投入就显得不足。好在目前智能家居系统大都没有什么关键性的作用，无非就是开关一些家用电器。但是随着这类系统功能的完善安全问题终将被摆在台面上，这也是厂家与消费者需要考虑的问题。

最后我想谈下所谓的“智能”特性

对于“智能”产品的设计期望是让整套系统具备一定学习与思考的能力，可以逐渐适应用户的使用习惯，并根据各项环境监控事件进行相应的操作，从而实现类似于“管家”的功能。然而这一期望在今天甚至今后很长一段时间内可能都只停留在科幻中。以目前的技术水平“智能”家电产品和家居系统更多的只是针对特定事件的单一条件判断，进行联动协同，由于缺乏学习和思考的能力，现在的智能家居系统无法主动贴合使用者的生活习惯，更多的是需要使用者依照自己的想法去设计联动流程，也就是需要用户来设定并适应这套系统，无法“傻瓜化”的去运行。所以对于目前所谓的“智能家居系统”我想称之为“自动化家居系统”可能更为贴切。