最近有很多的朋友在問iN怎么來搞智能家居,家里在什么情況下才能稱得上是智能。
這件事并不是裝了一個手機能遙控的燈泡家里就算完成智能升級了,這樣的想法就有點膚淺了。當然,也不是語音打開燈泡這么簡單的事情。
今天咱們就iN自己家的智能設計來一個解構,看一下到底怎么做才能讓你擁有一個智能的家。
首先,先亮一個觀點:所謂的智能家居在iN看來都很“低智”,如果你干過幾年程序寫過幾年代碼,能理解程序的基本原理你都會對所謂的“智能家居”的功能嗤之以鼻,無非就是IF…Then…的操作。只不過現在的智能家居系統把一部分系統的狀態控制給拿了出來可以讓程序來控制設備而已,沒什么復雜的東西在里面。這里面廠商宣傳和洗腦的成分更大一些。
不過即便是很“低智”的“智能家居”設備通過合理的運用還是可以大幅度的提高生活的便利性,這也是智能家居存在的意義。
一個很重要的特征就是——在iN的家里你是看不到任何的開關面板的,所有的控制已經完全依靠智能設備之間的互聯互通完成了。而且這一切都是無感的操作過程,完全不會讓人有設備的開或關的“界面感”。
好了,咱們進入正題:
一、智能家居的規劃
這是很多人邁入智能生活的一大門檻,也是很多人把智能家居搞魔怔的一個大坑。所謂的智能家居如果按照iN所做的日常系統咨詢工作來說“智能家居”就是一個基于家庭需求的自動化控制系統。既然是系統,那么就得符合“系統”的基本定義。
“系統”(systēma):泛指由一群有關聯的個體組成,根據某種規則運作,能完成個別元件不能單獨完成的工作的群體,有著明確的流程、功能、模塊和邊界。
沒有用System這個詞匯,而用systēma讓系統更接近于“由多個部分或成員組成的整個概念”的概念。
在這里要明確的一點是系統的邊界,也就是說不僅僅要明確你想讓智能家居系統為你做什么,也得清楚一個智能家居系統不能為你做什么。
在我們做系統咨詢的時候這件事叫做“要件定義”。一個家庭的智能家居系統需求通常是:
- 照明控制
- 環境控制
- 安防監控
- 自動化場景控制
基本上做到和完善上面的四點,家中的設備就可以相當的“智能”了。其他的內容和設想就在iN所規劃的系統邊界之外了,如果想做也不是不可以,但往往會花費更多的資金和時間并不算特別的經濟。
在這個案例里面達成的幾個要點則是
- 照明控制,完全自主化的照明系統燈光的控制和時間、人員、場景相關
- 環境控制,完全自動的空氣質量、溫度控制,完全自動化的水路控制
- 安防監控,基本的房間安全監控和異常通知功能
- 自動化場景控制,基本的場景語音控制
- 不需要:過度的聯動控制
- 不需要:無用的語音反饋
- 邊界設備:依靠自身功能控制
幾個要點里面,有兩個“不需要”,其實你在搞一個系統的時候,最重要的不是提出“需要”什么,而是能夠提出“不需要”什么,才能保障你的系統成型
二、智能家居的選型
在做很多智能設備案例的時候首先第一個要選的是生態,現在市面上有大量智能家居生態環境可以選擇,例如大家比較熟悉的米家、華為、蘋果;也有一些類似于歐瑞博一樣的自有系統。這件事就看大家自己的喜好了。iN自己選擇的是蘋果的HomeKit。主要的原因則是因為在大部分情況下iN都在用蘋果的系統,這樣集成控制起來也更加方便,例如:
現在正在寫文章的界面屏幕右下角也可以直接看到家里的設備的大致工作狀態,需要的時候可以直接用鼠標點一下就可以控制到家中的設備(但一直沒點過哪怕一下)。
如果選擇蘋果的Homekit,你需要準備的是一個“家庭中樞”,目前蘋果產品線中可以充當家庭中樞的設備包括Apple TV 、iPad和HomePod音箱。這里iN選擇的是HomePod。
Homekit家居中樞的概念是利用一個具有一定運算能力的設備在家庭網絡中運行Homekit服務框架,在服務框架內的所有設備和規則都可以脫離個人計算設備而獨立運行,也就是說有了中樞之后你可以在家庭網絡之外對Homekit框架下家居設備進行控制,同時在家中設定的所有規則也不需要其他設備再次參與了。但一定要注意的是,中樞只是一個中樞,僅僅相當于你家網絡中的一個集線器,不要指望中樞設備可以完成所有的控制。
家里的設備很多很多,因此單獨的依靠一個中樞控制并不實際,而且如果你非得用中樞控制家里的設備往往沒有原生的設備來的方便。
因此,在iN的案例里面還有一個小燕和HUE的網橋,分別控制一些小部件和家里的燈光照明。
以照明為例,homekit的控制就只有這些:
也就是燈光顏色、亮度而已,對比于HUE的原生控制則要差了很多。
畢竟,飛利浦才是玩燈的祖師爺,從這一點來看蘋果還缺了太多的底蘊。當然你也可以把HUE的場景庫發送到Homekit中,只不過這種流程太過于麻煩。不如在應用里面即時控制來的方便。
所以說,智能家居的生態選型僅僅是對接一個方便的訪問接口,更多的操作還得看你下一級具體功能系統的選擇到底是什么樣子。
對于類似于“某家”的生態雖然力求做到一個大一統的狀態,但是有些“求全而略偏”了在細節功能上并沒有真正的做好。
在生態選型之后,再做的事情就是做次級系統的選型了,例如燈光照明系統,這個部分可以無腦入HUE的燈具,原因沒別的,這是目前唯一一家可以做方案級別智能燈具供應商。什么叫“方案級別”呢?
一個智能照明的供應商必須得從光源到燈具全線系統智能產品。我們不能僅僅從一個品牌購買光源再從另一個品牌去匹配燈具,這樣會導致你家里總有那么幾個燈不能進行智能控制。一個方案級別的品牌則不一樣,凡是你需要的無論是壁燈、頂燈、筒燈、射燈、軌道燈、臺燈、落地燈等燈具類型都可以提供,這就減少了你后期再配燈具而無法加入家居系統的風險。這是很多人購買智能燈具的一個坑,尤其是新家開始部署,最后總是卡在了某幾個燈無法控制的尷尬境地。
以iN為例子,家里一共有五十幾個燈光點,只有兩個燈具無法利用HUE控制。一個是玄關位置的長明射燈,由于一直開著因此也就不需要控制了,還有一個是浴室的氛圍燈,屬于一套自己制作的光纖燈,這個沒有安裝HUE的控制器。但這個燈也就是洗澡的時候照照腳面和壁龕照明而已,做個homekit聯動也就夠了。
但很多人在家里安裝智能燈具的時候往往會出現床頭燈、吊燈或者臺燈無法通過智能控制的問題。這種事情就相當尷尬了,還不如不做智能。
這也是為什么要把智能家居的子系統從中樞中分離出來的一個重要原因。目前很多廠商會在特定領域有自己的優勢,更豐富的產品線能讓你在部署智能家居的時候有更大的可選擇性。
類比這樣的思路,例如家中的窗簾機,就選用了小燕子的產品。也不貴,但最主要的是他家的旋鈕開關。
旋鈕開關和窗簾機的配合可以直接通過旋鈕來控制窗簾的開合度,在有的時候需要精準調節室內光線的時候就要比掏出手機打開應用來拖拽滑塊要來的優雅體面一些。
畢竟這種1:1的物理調控要比手機上的APP更方便。
再有一些設備本身是不帶有任何智能控制功能的,例如iN家的新風機和排氣扇。個人比較見大心喜,因此很多東西都是用商用設備。新風機就是如此的選擇。
在這個環節上就需要用到Wi-Fi通斷器了。
本質上Wi-Fi通斷器就是一個Wi-Fi控制的繼電器,接入到電路中可以綁定在Homekit環境中形成一個開關。通過HomeKit的指令去控制繼電器的開合狀態。基本上房間內的非智能設備全部都依靠這種通斷器進行控制,原始的設備保持常開狀態即可,只要通斷器打開設備也就實現初步的智能了。
這就是選型的內容,基本上你如果選定了產品總有方法讓它們接入到智能家居的生態中的。
三、具體實施方法
設備安裝咱們就不說了,基本上都是電工活。由于iN這邊沒有任何開關的設計,因此所有智能設備都是零火線接入電路,只要強電箱內相應的空氣開關打開,這些設備也就直接上線了。
重點咱們說下智能系統的構建,首先先構造出homekit的基本框架,這一步實際上是最簡單的一個步驟,只要你將蘋果可以作為家居中樞的設備聯入家里的網絡中,homekit框架也就在網絡上自動執行了。
這也是為什么在裝修之初,就拿來一個homepod到裝修現場的原因了。
當然了,如果你不想在初期來弄,只要有一個蘋果的手機在iOS系統上也可以完成將基礎設備加入網絡的操作。
構造出基本的homekit框架后,再做的事情就是把類似于通斷器這樣的小部件加入到網絡中基本上具有homekit認證的通斷器在上電后都可以通過蘋果手機的家庭應用掃homekit二維碼直接加入到構建好的homekit框架中。
一個設備被加入之后會要求選擇這類通斷器設備的類型,是燈還是風扇或者是開關,選一下命名設備后就可以控制了。
然后就是大大次級系統了,還是以HUE為例子,通常次級系統內都有同步到homekit框架的選項打開hue應用后,在設置-智能家居中可以直接對Apple Home進行關聯
關聯后在homekit中就可以看到這個次級系統內的所有部件。
所有的次級系統都進行完關聯后,實際上你的智能家居系統基礎架構實施就已經做完了。你已經可以在智能家居的APP中直接通過點按圖標來開關控制任何關聯的設備。
四、進階的使用
只不過,你在通過APP點按按鈕或者通過語音來呼喚設備開關只是將設備的開關轉移到了手機APP上或者語音助手的線程上——并不智能!甚至說是哄小孩的玩意。
iN的概念是智能系統不需要人來介入參與,完全依靠自動控制就好了。
所以你還得做幾個更進一步的步驟。
1.定時自動化
iN自己在家的定時自動化操作就那么一個——太陽落山關窗簾。
按照自動化設計就是一個時間關聯:
在家庭應用中建立一個新的自動化,選擇某個特定時間,
選取日落,下一步。
選擇好要操作的設備,這里是窗簾。
在下一步的頁面中選擇狀態,把窗簾設置為關閉。
點按“完成”后,在每天日落的時候窗簾也就可以自動關閉了。
2.狀態機的使用
類似的,我們可以通過溫度傳感器來控制設備的開關,例如:
這是設備間排風系統的設計,當溫度到40度的時候啟動抽氣風扇將設備間內過熱的空氣抽出,當溫度降低到35度以下的時候關閉設備間的抽風。當然了,你為了實現這個設計,你還需要購買一個溫度傳感器用于獲取溫度信息。
不是家里沒有開關嗎?那么燈怎么開呢?靠喊嗎?實際上燈光的控制依然可以依靠傳感器來完成:
這件事iN就回歸到了Hue的原生控制下。利用hue的運動傳感器完成操作。
將傳感器添加到hue系統中分配好傳感器的所控制的房間。傳感器內有兩個功能第一個是監測光線強度,第二個則是監測運動情況。
在調節了光線靈敏度和運動靈敏度之后,可以自動的在你需要覺得開燈的時候打開燈光,運動傳感器察覺不到監測范圍內有運動的時候,燈光會自動關閉。
這時候你還可以做聯動,例如咱們之前說的衛生間的氛圍燈:
在homekit內設置自動化,浴室的氛圍燈和浴室的頂燈也做到聯動,這兩個燈是同時開關的。
當然了,運動傳感器還可以在homekit內讀取,例如:
當衛生間內有人的時候會自動打開衛生間的換氣扇。這就省去了進衛生間再開換氣扇的麻煩。
3.場景控制
實際上智能家居的場景并不是一個剛需,但是有的時候一些場景設置還是有那么一點點便利性,例如:
在homekit中設置了一個關鍵詞叫做早上好。這個就是個人習慣了,本身窗簾會在日落的時候關閉,但是在什么時候打開呢?如果設置日出打開,對于iN這樣喜歡睡懶覺的人來說顯然是不合適的。于是就設置了一個早上好的場景。在早上和siri說一句“早上好”,會自動的關閉所有燈光同時打開房間的所有窗簾。
類似的,還有觀影模式,在觀影模式下,會關閉所有房間窗簾,讓起居室變暗,同時打開3%的背景燈光(這里有bug,稍后說),讓房間進入觀影狀態。為了消除觀影模式,也做了一個“日常模式”將起居室的燈光恢復到默認效果。
4.不用智能控制的智能設備
這種設計實際上就“罔為”智能了。大部分情況下這種所謂的智能就是一個定時器。例如毛巾架:
iN的浴室里面有一個電熱毛巾架,也是智能設備,其實就是可以連米家的應用而已。用來烘干每天洗過澡的毛巾。但這種設備就沒有什么非得智能聯動的必要性了。直接按照日常的作息時間設定一個加熱時間就可以了:
在設定好的情況下,基本上可以保證每天晚上和早晨洗澡的時候拿到的毛巾是干爽的,也就沒有必要非得把一個毛巾架子接入到智能系統的聯動功能中,在這種層面定時就好了。
類似的,還有例如室內的水循環系統,也完全沒必要非得智能聯動,就依靠水循環系統內部的傳感器來監控下管道內的水溫。
如果水溫過低,自動的啟動水泵進行回水循環即可。這部分算作智能就有點牽強了,這種控制已經回歸了開頭說的if then模式。但還是相當的好用。
五、超級進階的應用
剛剛提到了在起居室影院模式的一個Bug,這是hue和homekit系統都沒有真正想到的問題。在觀影模式的時候室內會變為一個很暗的場景。在起居室內放置的光線傳感器就會向系統申報起居室光線不足。這樣hue就得讓系統開燈了。
可一旦開燈,投影機的投影效果就受到了影響。
如果homekit在特定場景內可以關閉傳感器也可以,只不過不論是homekit或者是hue都沒有這個功能,這種事情就得依靠編程來解決了。
說下架構:
說來也挺簡單的,在沙發邊上的音箱上iN放了一個攝像頭:
平時這個東西很不起眼,攝像頭連接到沙發下面的一臺小主機上:
現在的概念就是利用機器識別功能,實時的監測沙發對面的投影屏幕上是不是有播放視頻其實就是監測亮度的均勻性。如果連續10秒屏幕上有圖像顯示,就通過hue的API向hue網橋發出一條指令,關閉掉起居室的傳感器。反之如果連續10秒屏幕上顯示的是空白內容,就發一條指令再打開客廳的傳感器。
這其實都是為智能家居系統打補丁的操作,這種需求現在很少,智能家居系統也就不會集成出這樣的功能。但好在很多智能家居的系統都有開發接口,自己寫個Python程序也就可以逐步的解決這種問題了。
雖然現在很多家庭已經開始引入了很多智能家居系統。但是就智能家居生態來說還僅僅在剛剛起步的階段,如果類比手機目前剛到功能機階段。你如果愿意折騰就可以逐步的完善自己的智能家居系統。但如果你覺得現在的智能家居就是開箱即用的成熟系統,那么別抱太多幻想,智能家居的各種不足還需要我們一步步的來補全,在現階段如果講智能家居的體驗還不到時候。
但今天的文章依舊可以作為大家實現自己家智能化的一個基本樣板。有問題就留言吧。
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