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智能家居的软硬件架构技术详细分析

导读: 本文主要是针对智能家居的软硬件架构技术做详细分析。

  随着物联网技术的发展,智能家居领域越来越火,成为互联网巨头及家电大佬们争相深耕的“肥沃土壤”,本文主要是针对智能家居的软硬件架构技术做详细分析。

  HOW-想清楚要做哪些事情

  以一款智能插座为例,我讲的主题就是这个插座该怎么样来生产、怎么样来研发。第一步,我们先要把它分解。插座有很多结构件,比如五金件这些东西,所以我们要搭建一个团队,包括做工业设计、结构设计的人,硬件工程师、电子类工程师、软件的工程师,以及生活端的,甚至是运营和销售的。如下图所示。

智能家居的软硬件架构技术详细分析

  我们从传统的一个设备到智能设备转变的过程中,这一个东西非常重要,即WiFi模块。这个地方决定了这个设备到底能不能跟我们的App进行交互以及交互的效率如何。

  大家可以看一下我们大概要做的事情,包括元器件选型、原理图、结构、工业设计、PCBA、打手板、开模,这些东西完成的话代表着传统的部分完成了,这里不再赘述。比较重要的是智能设备要怎样实现通讯。现在ZigBee、WiFi、Z-Wave、BLE,这四种用得比较普遍,还有433、315等设备。谷歌也有一套协议,但是应用得稍微少一点。我今天主要是从WiFi设备方面来讲,看到底一个WiFi设备到底要怎么样来做。

  WiFi联网的难题

  WiFi设备面临一个很大的难题,比如说我做一个智能的水杯、一个智能的插座,这个水杯和插座是没有交互界面的。但是我们必须解决一个问题,即这个设备一定要联网,要连路由器。大家想到最直接的办法是手机连路由器,打开手机的设置,进入WiFi列表,然后再输入密码。但是智能硬件里面没有办法进行操作,这就是要面临的第一个难题了,所以很多人内心是非常忧伤的。

  这里介绍几种给WiFi设备配置的方法。第一种是AP,AP是最传统的方式,在AP里面主要是让智能设备首先进入AP模式里面,这样能够共享一个热点出来。我们的手机直接连到这个设备里面,然后再把路由器的SSID推送给那个设备,那个设备可以在线连路由器。这里面AP有一个很麻烦的事情,就是它的交互特别复杂,特别是在iOS手机里面不允许手机的App直接调用WiFi的设置或是直接切换过去,我们可能要先退出后台,然后切换到苹果的那一套设置里面,设置好了之后又要切换回来,这样特别麻烦。所以在演进过程中就进入了WPS。

  WPS解决了第一步的问题,可以在路由器里面有一个按键,智能设备里面也有一个按键,可以根据WPS的协议交换它的密钥。但是这里面有一个很大的问题,WPS需要进行专门的认证,而且现在支持的路由器非常少,所以用WPS技术来做的话可能会比较差一点。

  再接下来又出了一个Smart Config,这一款应用非常多,因为它非常简单,直接在手机上面向路由器发送SSID和密钥,这个芯片再去抓路由器的包,抓到这个包之后再解密,解密出来之后就知道了路由器的SSID和密钥,然后就可以去连。在这个基础上微信也出了air kiss和另外的Smart link,也这个原理。

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