普及一下智能家居布设中的一些基本概念

【前言】关于智能家居的布设，其实在我看来本是没啥好多说的，值得买这个平台，分享下新奇的、好玩的、实用的智能家居产品就好，大家都是消费主义者，没必要去折腾一些底层的东西，好用、易用才是最根本的。直到我看到有人发了一篇Home Assistant的文章，我不知道作者是本身不懂，还是揣着明白装糊涂，糊弄小白，通过混淆基本概念来推销他刷在玩客云上的Home Assistant。在下作为一个对HA稍微花过些精力研究的用户，可以在这里分享些基本概念，稍许科普一下，让小白玩家少走弯路，别被人带沟里去。

小米系的一些网关产品

首先来说说网关。网关是智能设备和控制平台沟通的桥梁，它在硬件上负责各个智能设备的接入，软件上负责设备与平台之间的通信。比如那些zigbee设备、低功耗蓝牙设备和蓝牙mesh设备，网关通过相同的协议与之进行连接，并保证设备之间或设备和服务器之间的数据交换。那首先网关就必须是个硬件，有2.4G信道，这样才能为设备提供接入。还有大部分wifi的智能产品是不需要网关的，它们一般都是通过路由器直接与服务器进行通信。

以国内普及率最高的小米系产品来说，米家的网关分为下面3种：

1. 附带网关功能的智能插座、小白遥控器、小爱音箱等等。这类产品一般都是带的蓝牙或者蓝牙mesh网关，不支持zigbee协议。但因为这些设备性能羸弱，网关功能只是附带，所以只负责接入而不进行深度的数据处理，所有指令全部发给小米服务器处理了事，也就是说所谓的自动化全部走了云端。它们属于体验类产品，如果家里设备很多的话，这类网关会不堪重负造成频繁死机或者延迟增大等现象发生。经常有值友调侃小爱是聋子是（智）（障）也是源自于此。

2. 小米多模网关。这是小米早期的智能网关产品，现已停产。它支持WiFi、zigbee、低功耗蓝牙和蓝牙mesh协议。作为一个独立的网关产品，它集多种协议于一身，当然也算比较专业了。它有独立的处理器和存储器，可以在本地保存一些自动化规则和进行数据处理，所以使用它就能使一些设备进入本地化运作，不用到云端去绕一圈，这就大大缩减了延迟，也不会因外网环境影响而造成操作失败。然而它也并不完美，由于集合了太多协议，因此任何一种协议都不会拥有太强的功率，否则就会出现严重的内部干扰；处理器能力在目前来说也不算太强，带机量在100个设置左右，对于大户型来说信号和处理能力就捉襟见肘了，当处理不过来时，它就会把指令发到云端去执行了。

3. 小米中枢网关。这就是小米最近新出的正在众筹中的产品，也是那篇文章作者喷的。近年可以看出，小米已经基本抛弃zigbee协议转而拥抱蓝牙mesh协议了，因此这个中枢网关只支持低功耗蓝牙和蓝牙mesh。说到这里就有很多人吐槽小米转投蓝牙mesh这件事了，说因为成本抛弃的zigbee，蓝牙mesh延迟大什么的。错！zigbee只对低功耗蓝牙设备（BLE4.0）有优势，而对比蓝牙mesh产品（BLE5.0）完全没有任何优势。如果你仔细去网上查一下，你就会发现蓝牙mesh具有比zigbee更大的带宽，更小的延时，而且通信的覆盖范围也更大，每个插电的设备都可以作为中继节点。那小米的蓝牙mesh设备体验差是什么原因造成的呢，原因就是很大一部分服务走了云端。这也是发布这款中枢网关的原因，小米要借助这个产品让生态链里的蓝牙mesh设备的体验咸鱼翻身，借助它强大的性能，让所有的指令本地化，这样才能发挥蓝牙mesh的优势。而且它内置了蓝牙信号放大芯片，可以提供更大的覆盖范围，单协议也不用考虑信号干扰问题，还内置了rj45接口，可直插网线，使用更稳定。当然，如果你还有zigbee设备，那就还是要搭配一个多模网关一起使用，但是中枢网关会接管整个网络内的数据处理工作，作为主控，减轻其他网关的负担。

另外，其他平台也有自己的网关，负责接入自己生态链的设备，并不通用，而且如果不开放api的话，是没办法接入别家系统的，包括Home Assistant。

下面说说协议。协议就是设备通信的方式。目前有wifi、zigbee、低功耗蓝牙和蓝牙mesh，购买产品时我们通常需要注意它使用的协议，看看是否与自己已有的网关产品匹配。刚才在讲网关时其实也已经提到了不少协议相关的内容，这里就简单总结一下。wifi协议的设备直接与路由器通信，不需要网关。但是wifi产品会占用ip和路由器资源，所以尽量避免。zigbee协议其实与蓝牙mesh协议在应用上很类似，但是由于参数的落后，现在逐渐被小米系抛弃，但是在国外，使用zigbee协议的产品是最多的。至于低功耗蓝牙设备，它和蓝牙mesh其实是完全不同的机制，它不会实时向网关交换数据，一般只是在像温湿度计这类简单的传感器上使用。

接下来说说本地化和云端。所谓本地化就是指令直接由网关发到设备执行，而云端则是指令发到网关后，网关把指令通过路由器传到云端服务器上处理后，再由路由器返回网关，最后下发到设备去执行。本地化与云端的区别就是，在外网通畅的情况下，云端的方式绕的圈子比较大，因此会比本地化有更大的延迟；当外网断掉的情况下，本地化能正常执行，而云端的方式就会操作失败了。所以玩智能家居，都会尽量让设备都走本地化执行，来减少延迟和对外网的依赖。通过前面对网关产品的介绍，大家也应该知道，哪种网关产品更能胜任本地化操作了。

最后，说说Home Assistant。这里简称HA。如那篇文章的作者所说，HA就是网关，这是完全错误的概念，首先HA本身并不具有设备接入的硬件，它用到的硬件只是为了运行自身系统而存在的，接入其中的设备都是通过别的硬件网关才能挂载，因此HA本身其实是个软件平台，或者称之为操作系统，它并不是网关。HA其实是一款很不错的跨平台系统，可以把各种生态链的产品融和到一起使用，只要产品方开放API，或者有人破解，就能把产品接入到HA中，并可以与系统里别家的设备联动。但反过来说，如果没有API接口，你的设备也是不能在HA中使用的，我就有个杂牌wifi插座，只有私有的APP可以操作它，没有人给它写HA的API，所以无法在HA中调用。同样HA也没办法跨越硬件限制去工作，比如那个作者就说他可以让HA在不用小米多模网关或中枢网关的情况下把小米的设备全部走本地化，我只能笑笑，你要么是大神，要么是（低）（能)，小米不提供这个接口给你，你怎么实现的。还有，HA由于是开源的系统，其实很不稳定，有很多坑和bug，对新手也很不友好，如果你的设备全部可以通过米家接入的话（米家也支持很多第三方平台的设备接入），并没有什么必要去折腾HA。而且如果你不是像我一样会调UI的话，HA的界面奇丑的。总的来说HA学习成本很高。顺便再说说HA还是很吃硬件的，那个作者把HA刷在玩客云上卖，就S805那个性能和只有1G的内存，设备一多保证你天天崩（我Docker里光HA就占了800M内存，如果是hass.io的话，玩客云应该根本跑不起来），要玩HA还是至少找台X86玩吧。最近还是沉迷折腾UI，有同好的值友，欢迎找我交流，设备就这点，美化无极限。

作者声明本文无利益相关，欢迎值友理性交流，和谐讨论～