物联网时代下的最新智能家居技术解决方案

2016年8月31日,由电子发烧友主办的第五届智能家居技术研讨会在深圳会展中心5楼菊花厅盛大召开,会场来自广东、上海各地工程师200多名共聚一堂。

电子发烧友主编陈路在开场介绍了智慧家居未来3年复合增长的市场趋势,点出本届研讨会的看点包括“最新的无线技术将对智慧家庭市场发展带来哪些影响?2.4GHz智慧家庭落地解决方案有哪些?智能家居产业的产品创新和发展趋势?智能家居这些单品,如何借助云平台,让他们之间实现互联互通。来自业内的8位行业精英为在场观众带来了最新的市场和技术解读。


飞利浦照明总监黄峰:蓝牙5.0在智能家居应用上有欠缺,NB-IoT技术在智能家居应用有待探讨


黄峰认为,智能家居的连接非常复杂,海尔、美的等家电厂商、国际智能控制公司西门子、IT厂商比如小米、京东等纷纷进入智能家居,此外做智能照明的厂商飞利浦、欧普的进入,还有许多初创公司进入这个领域。智能家居落地,协议标准成为互联关键点。黄峰认为蓝牙5.0经过4.2标准的升级,虽然在三个关键性能提升,但在智能家居应用有欠缺,相比之下ZigBee3.0更符合智能家居场景需求。


蓝牙5.0标准是否与现在智能家居发展要求匹配?


蓝牙4.0以前我们称为经典蓝牙,主要是点到点,点到多点之间音视频操作。蓝牙4.2版本增加三个特性:支撑IoT连接,蓝牙4.2设备可以直接通过IPv6和6LoWPAN接入互联网,且支持低功耗IP连接。第二、增加低功耗机制,一节干电池可以使用半年,安全性增强,如果没有得到用户许可,蓝牙信号将无法尝试连接和追踪用户设备,并且无法进行智能定位。第三、在传输性能方面,蓝牙4.2标准将数据传输速度提高了2.5倍,主要由于蓝牙智能数据包的容量相比此前提高了10倍,同时降低传输错误率。


蓝牙5.0标准还没有版本,增加了三个方面的要求:


1、增加传输距离,蓝牙传统传输距离5米,现在低功耗蓝牙可以达到60米,到蓝牙5.0有效传输距离上将是4.2LE版本的4倍,蓝牙发射和接收设备之间的有效工作距离可达300米


2、传输速率是4.2LE版本的2倍,速度上限为24Mbps


3、优化广播的能力,很多为了更好适应场景,提高了8倍左右的能力。这些Feature不是特别为智能家居做优化,Smart Mesh则是对智能家居需求进行优化。


蓝牙 Smart Mesh V1 ,蓝牙5.0可能会支持蓝牙Smart Mesh V1.计划2017年1季度,把这些内容标准化。蓝牙缺乏智能灯具的协议,Smart Mesh 计划加入应用层的这些标准。蓝牙5.0如何向后兼容蓝牙4.2和蓝牙4.0,蓝牙标准组织正在讨论。


NB-IoT技术是否与现在的智能家居市场需求相匹配?


NB-IoT指的是低功耗,广覆盖窄带物联网。一个基站可以建成6个扇区,一个扇区可以建立5万个节点,超强的覆盖能力,可以广泛应用于远程抄表、智能停车、智能路灯等领域。在3GPP推进下,NB-IoT芯片成本在5美金,未来厂商计划芯片批量生产后,价格达到1美金左右。这种技术有四大特点:


NB-IoT技术

NB-IoT技术的大规模应用会出现在2017年。主要应用:智能抄表、智能停车、一个街区一个基站广覆盖,车位sensor通过NB-IoT连接;智能路灯:基站广覆盖,智能路灯和管理系统直接通信。


NB-IoT技术2

NB-IoT技术主要针对集团用户,以流量和连接点数收费,在智能家居领域应用,从商业模式、连接方式上还有值得讨论点:1、计费模式,对家庭用户,对每个连接的设备收费,家庭用户接受度不高;2、电池寿命10年是基于设备长时间睡眠,每天唤醒一次,操作一次的基础上,智能家居设备操作频繁,比如传感器,需要考虑电池寿命;设备操作时延大,设备间互通,所有的操作需要经过基站上远程系统,操作有时延。


世强产品专家金伟君:Wireless Gecko物联网时代芯利器


金伟君表示,Wireless Gecko是一个芯片平台。他认为物联网的连接需求迅猛增长,但整个行业的发展面临五大挑战:1、无线设计很复杂,包括设计和优化天线?挑战2、多种协议共存:5种协议共存,比如蓝牙、thread、Zigbee, 挑战3、全球部署,Global 2.4GHz;挑战4、更换电池,功耗要求高,如果每年100亿设备需要更换电池,更换一个电池话费10分钟,相当于100万人一年在做这个工作;挑战5、数据加密,安全问题变得越来越重要。


广泛的物联网产品组合

Wireless Gecko无线产品组合

他还展示了主要代理四种传感器:光学传感器、RHT(温湿度传感器)、心率监测(HRM),霍尔传感器。微型处理器(MCU)EFM32性能突出,MCU EFM32 GecKo微控制器是世界上最低功耗的微控制器,兼容性比较好。世强主要代理四种传感器:光学传感器、RHT(温湿度传感器)、心率监测(HRM),霍尔传感器。微型处理器(MCU)EFM32性能突出,MCU EFM32 GecKo微控制器是世界上最低功耗的微控制器,兼容性比较好。


泰吉数字照明执行董事李全:2.4GHz智慧家庭落地解决方案


李全明确表示,智能照明将是智慧家庭的最佳入口,价格高是智慧家庭落地难的重要原因。一套动辄3-4万的智慧家居产品,消费者还是比较抗拒的。但是价格适中的智能照明可以最先引导消费者进入这个市场。照明在家用电器中的地位最高:必须具备、数量最多、覆盖面最大、使用频繁。


李全展示了智能家庭路径:普通照明、智能照明、局域控制、传感控制、网络控制、智慧家庭。商业照明,暖色服装用暖色光,冷色服装用冷色光,不同色温的灯对服装照度显示效果不同。商业照明要求独立控制,一个控制器来控制上百个灯,调功率、调亮度。商业照明购买灯成本低,但是安装成本、维护成本比较高。所以我们经常选择一些照度比较高的产品,延长使用期限。智能照明的刚性需求,无线控制,综合成本低;群组与独立控制;声光自动控制,亮度、色温和功率调节,定时开关,人体感应等一些经典应用。


泰吉主要是利用数字单片机和功率电子及无线通讯技术,生产LED照明数字电源,有四大优势:成本与性能接近普通电源;应用范围广,和普通电源一样;功能齐全;操作简便,老人孩子拿起来就可以用。这款产品已经通过一系列认证。CE认证,目前正在进行UL认证。


赫飞物联董事长韩兴成:高性价比2.4G智能控制解决方案


韩兴成认为,实现一个高性价比方案,首先需要一个可持续升级的Faralli智能家居协议,为了特定需求,做量体裁衣的产品。第二、面向系统优化开发的系列芯片,赫飞物联重点开发各类SOC芯片 — 系统的单片化,提供智能照明、系统电源等芯片解决方案,物联网、智能家电、智能仪表的芯片方案,如图。


智能照明、系统电源等的芯片解决方案

未来,赫飞物联将扩展RF SOC系列,开发数字电源芯片;搭建开放的智能应用平台,完善应用案例,开发多种传感器,丰富感知手段,实现情景控制。


机智云智能照明事业部总经理谢卓鹏:智能照明前景看好 云端技术帮助传统企业转型


谢卓鹏介绍机智云是一家海归创业公司,业务重心是物联网软件层面的云服务,2014年第一季度到2015年由100家签约厂家增长到700家,2015年中获得知名投资机构―“经纬中国”、“九仁资本”的两亿人民币B轮融资,是国内物联云平台服务商中目前获得最大的一笔融资,具备充足的可持续发展现金流。


谢卓鹏认为,智能照明是智能家居的真正入口有两大原因:从商业角度看,灯是家里的一个里定空间,是一个天然的智能家居入口,可以继承多种控制设备,感应设备,计算设备的入口;第二、智能化控制,人们每天打开其控制端的频率,决定了其天然的移动互联网入口属性。谢总明确表示,智能照明的行业机会非常大,灯可以作为定位的节点,LG在站台上已经实现地图定位、家居监测、健康医疗。


智能照明发展当中的主要困境:照明控制方案标准不统一。谢总表示LED智能照明技术模式两大趋势:一、改造回路;第二、升级灯具。使用数字信号通信的方式实现调光,可实现精准调光,且调光范围宽。控制功能深入到驱动器内部,可最大限度地发挥LED的特性及节能作用。能实现单回路供电LED灯具的色温调节。机智云提供灯具控制芯片+云服务器+控制端的全套打包解决方案 ,提供照明云整体解决方案。


上海声瀚科技 COO陈虹道:自然语音是智能家居的入口


上海声瀚科技的COO陈虹道表示,智能家居设备市场正在快速启动,2016年到2020年年复合增长率会达到48.26%,2020年智能家居市场会达到2865亿。


陈总介绍美国智能家居市场,亚马逊有一款智能硬件产品非常有名:Echo,Echo的出货量已经达到500万台。语音识别技术广受关注,语音控制已经离大家越来越近了。巨头们开始抢占了第三代互联网入口,智能语音音响在美国市场接受程度高,Google、亚马逊的产品已经发布了,国内京东也发布了智能语音音响。


声瀚科技作为语音行业的领先者,小艾机器人最近在服务机器人市场非常火爆,使用的正是声瀚科技的语音识别引擎。其第一代产品嵌入式声控模块,低成本,识别率超过95%,性能指标处于业界领先。关键技术是远场语音识别。声瀚科技第二代产品嵌入式声控模块,多MIC路标。第三代产品是智能家居入口。美国人家里面喜欢放一个小音响,中国人家里没有这个习惯,但每家都有灯具,灯可能成为智能家居的控制中心,广电最近也在找声瀚合作,希望把控制集成到电视机顶盒上,用遥控,或者更自然的用语音控制。


深圳鼎鑫源总经理刘仪:微波多普勒传感器广泛适用于智能照明领域


刘仪介绍说,微波多普勒传感器具有穿透性,受环境影响小,探测距离远超被动式红外,获得信息有强度信息、频率信息,在军事雷达、健康医疗、人工智能方面获得很多有用的信息。传感器在智能家居应用的领域非常广泛,灯具、油烟机和智能冰箱都有涉及。


刘总表示,微波多普勒传感器在智能照明领域应用广泛,以智能雷达门铃灯为例,自己正常进出,门铃不响。外人进入门铃会响。具有智能照明、无线门铃、安防提示灯特点,既是智能门铃,晚上也是智能感应灯。在屋内微波传感器探测距离3-4米,准确无误亮,自动开关无需人控制。该产品广泛运用走廊、玄关、卫生间等多个场景,人走后关灯,智能节电。另外一个案例是智能雷达床下灯,利用微波的定向覆盖来做,人下床后进入智能灯探测区域时灯渐亮方便在夜间看路。人上床后灯自然熄灭。


微波传感器广泛应用于智能安防,比如雷达智能灯的安防功能。刘总所在公司申请发明专利的双面雷达智能监测,采用创新的探头结构,实现双向覆盖有效防范夜晚入睡后小偷入户**。第三案例时智能机顶盒,采用微波多普勒传感器,传统遥控器关闭机顶盒后探头开始工作,新智能机顶盒加入微波传感器,灵敏度高,使机顶盒处于真待机状态,这款微波传感器功耗只有0.2W。RFID节能方案、智能漏水检测报警器、非接触时睡眠检测仪。


银河风云总监李希图:MacBee智慧家庭组网解决方案


银河风云渠道营销部总监李希图表示,智慧家居就是让人回到家里是自然享受生活的便利,让科技提升家居舒适性。MacBee通信协议是2.4G双向通讯,超低功耗、超稳定性,超低成本。李总用图表显示MacBee协议与其他协议对比的优势。


MacBee组网方式实现途径,通过APP连接到云端,到家庭Wi-Fi,到家庭中控,到家庭的各种智能设备。MacBee组网控制的场景多灯可以做到没有延迟,多灯没有跳频,我们的核心优势集中在悟联云平台和MacBee技术,能提供从硬件设计到软件开发的全套智慧家庭解决方案。

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