智能家居介绍

1. 概念

物联网，Internet Of Things（IoT），是互联网的延伸和扩展，是指物品与物品之间信息交换和通信组成的网络
智能家居，Home Automation，是通过互联网技术将家中的设备进行互联，提供控制功能；可以说智能家居系统是物联网应用的具体实例

智能家居系统从广泛意义上包括室内设计、电线布线、网线布线、家电选择等等；狭义上则是通过有线或者无线的方式将智能设备互联，并通过手机等方式进行控制；这里主要介绍的是狭义上智能家居系统中所使用的技术

开源的物联网操作系统如下

TinyOS、Nuttx、Mynewt、Zephyr、Brillo、Contiki、FreeRTOS、Mbed OS、AliOS Things、Android Things、LiteOS

2. 架构

智能家居系统整体架构图如下所示

智能家居中最重要的环节就是设备互联和设备控制

3. 互联

3.1 介绍

这里主要从协议层面介绍智能家居，包括

3.2 接入协议

智能家居设备接入（即链路层）协议包括有线协议和无线协议
有线协议包括

CAN、RS-485、Ethernet、PLC-BUS、ModBus、KNX/EIB、LonWorks

无线协议包括

WiFi、Bluetooth、ZigBee、Z-wave、EnOcean、RF315/433、Thread、Insteon、6LowPan
LPWAN(LoRa、eMTC、LTE-M、SigFox、NB-IoT)

3.3 通讯协议

目前在智能家居中设备通讯（也即应用层）协议既有标准协议，也有厂商私有定制，包括

DDS、CoAP、MQTT、AMQP、XMPP、DLAN(UPnP)、AirPlay、Nest Weave、ZigBee Light Link

4. 产品

智能家居相关产品涉及方方面面，通常可分为平台网关、网关/桥(Hub/Bridge)、设备、用户端

4.1 平台

智能家居平台是用户指令和设备之间的枢纽，接收来自用户的控制指令，并通过通讯协议将指令下发至网关或者设备；网关再将指令进行转换并下发至设备，可分为在线平台和离线平台

在线平台需要用户端接入到互联网公司提供的云平台，主要有

- 国内: 百度物接入、阿里云IoT、微信硬件平台、小米IoT平台、Aqara AIOT、JD Alpha、机智云、云智易、OneNET
- 国外: AWS IoT、Azure IoT、HomeKit、Samsung SmartHome、Samsung ARTIK 、Insteon

目前主要的智能家居离线平台包括

- Calaos
- AllJoyn
- openHAB
- Domoticz
- HomeBridge
- OpenMotics
- Home Assistant
- The Thing System
- Eclipse SmartHome

4.2 网关

这里的网关(也可称桥)是指针对不具备接入平台网络的设备(如ZigBee，Bluetooth)而言的，用来连接设备和平台；
其作用在于连接设备和网络，对于直接接入平台网络的设备，网关是不存在的

- Aqara网关
- Vivint Sky
- Insteon Hub
- SmartThings Hub
- CastleOS CastleHub

4.3 设备

智能家居设备种类分类繁多，主要包括如下

- 空调:       Aros
- 手环:       Lark
- 窗帘:       Aqara
- 开关:       Sonoff
- 猫眼:       Peeple
- 门窗传感器: Korner
- 智能锁:     Goji、Sesame
- 吸尘器:     iRobot Roomba
- 插座:       Belkin WeMo、BroadLink
- 摄像头:     Dropcam、爱耳目、360摄像头
- 照明:       LIFX、GE Link、Switchmate、Philips Hue、Yeelight LED
- 智能音响:   Amazon Echo、Google Home、Sonos、Mycroft、Jasper Project

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