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技术解析：智能家居如何快速接入NB－IoT
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NB-IoT（窄带物联网）凭借低功耗、低成本、广覆盖的特点，能够满足依赖电池的低能源消耗装置连接和发送少量信息的需求，越来越多的被应用于物联网行业。随着这一新技术的室内覆盖增加、装置成本的下降，能耗的降低，智能家居行业也对NB-IoT技术的应用开展了探索，7月27日，海尔牵头在“新物联、新场景、新生态——智能家居行业NB-IoT应用推广高峰论坛”上，联合制定首个智能家居NB-IoT标准，发布了智慧家庭行业首个NB-IoT解决方案——NB-UHomekit，并在现场展示涵盖智能家电、智慧社区、商用电器3套完整落地的NB-IoT商用解决方案。下面请看记者对海尔U+开发总监范纪青的采访，了解NB-IoT是如何与智能家居实现融合的。
一、 技术背景
范纪青总监首先对NB-IoT技术的发展进行了介绍。他说到，无线通信凭借其方便快捷的先天优势，在近几年得到了飞速发展，不仅在商业上被广泛的应用，在军事应用上也得到了巨大的发展。随着网络提供的服务内容愈渐丰富，通信终端信息处理能力也随之加强，移动办公、手机购物等服务也最终由幻想变为现实，智能家电智能家居也走进寻常百姓家。在多种多样的无线通信技术中，Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee、蜂窝移动通信技术等技术被广泛用于智能家电智能家居。随着智能化要求越来越高，连接的设备种类越来越多，需求也呈现多样化趋势。目前，高速率使用3G、4G通信系统可以满足，中速率使用2G通信可以满足，低速率还没有完善的低功耗蜂窝应用标准协议。4G、3G、2G无法满足低功耗、低成本、广覆盖和大容量的需求，Lora、Sigfox、WiFi，Bluetooth，ZigBee在信息安全、移动性、覆盖范围和容量等方面存在缺陷。
为满足物联网发展需求，窄带物联网通信标准随之产生。
智能家电常用无线通信技术优缺点对比，见下表
二、智能家居行业在发展过程中面临的挑战
目前我国智能家居市场已经有了一定规模，但在大部分普通消费者看来，智能家居所带来的生活便利依然是属于“锦上添花”。范纪青总监就目前智能家居行业发展所面临的挑战进行了总结，他认为主要包含四个方面。
（一）操作便利性
智能家居的目的是使人们享受生活，让生活变简单。但由于技术特点的原因，多数智能家电、智能家居组网、绑定、使用均有一定的难度。原本是想是享受更便捷、更从容的生活，但复杂的操作反而让使用变成了高难度，严重影响了用户体验。
如何使操作更简单，功能更能为用户所接受、所依赖，是行业面临的第一个挑战。
（二）网络容量及信号覆盖
居家环境千差万别，当智能设备多到一定数量后，相互之间的通信就收到影响，从而影响用户正常使用设备；复式或别墅等大房子的网络覆盖是智能家居行业所必须面对的挑战，阳台、卫生间等无线网络死角的热水器、洗衣机等组网和或通信困难。
（三）安全隐患
网络安全是通信行业都要面对的，智能家居同样面临该问题。如何在便利性和安全性之间权衡是每一个厂商都需面对的问题。
（四）标准不统一
由于标准体系不成熟，不同品牌的智能家电家居之间无法相互识别，相互通信。智能家电智能家居在用户家里是一个设备，在用户手中是一个APP，背后是复杂度云平台服务系统。设计开发智能家电投入巨大，短时间难见成效。所以，对一些中小企业是巨大的挑战，设计智能家电家居投入大、周期长、问题多。
范纪青总监认为，如何面对挑战，克服困难设计输出简单好用的智能家电家居，是整个行业共同面对的问题。
三、NB－IoT解决方案——NB-UHomeKit
NB-IoT技术标准的出现为低速率、低功耗、广域网应用提供了一个非常好的解决方案，是目前设备接入技术的很好的补充。海尔U+根据NB-IoT的技术特点，结合多年来在智能家电家居领域的行业经验，设计完成NB-IoT完整接入方案——NB-UHomeKit，并提供给行业使用。
范总监就海尔NB-UhomeKit开源应用解决方案做了详细介绍，他提到NB-UhomeKit是海尔U+智慧生活平台为使用NB-IoT技术接入U+平台，实现智能家电和家居设计应用的解决方案和协议标准。
NB-UhomeKit组成：由设备端SDK、客户端SDK和M2M接入网关等部分组成；
NB-UhomeKit系统框架如下图：
NB-UhomeKit技术优势包含以下五点：
1）专用压缩算法：解决NB-IoT技术流量小与智能家居大数据需求的矛盾；
2）专用数据采集算法：解决NB-IoT技术低速率与智能家居实时性需求的矛盾；
3）标准协议：解决互联互通的问题；
4）国家安全标准：解决安全需求与简单易用的矛盾；
5）标准开发套件：减少开发投入，缩短开发周期，缩短上市时间。
四、解决方案实例：
范总监还对海尔在解决方案上的实际应用案例做了介绍，他说，2016年6月NB-IoT标准冻结后，海尔积极与华为、高通、电信、移动、联通等公司展开技术沟通和战略合作。海尔U+在2016年年底完成NB-IoT在智能家居应用的标准；2017年7月电信在国内率先实现NB-IoT网络全覆盖。海尔U+在2017年6月底完成NB-UHomeKit解决方案设计研发和技术实现。7月份使用NB-UHomeKit解决方案在短时间内使智能空调、智能门锁、智能社区洗衣机三类设备以NB-IoT技术接入U+平台；
U+现在已经完成三类设备的接入，可提供完整的三大商用解决方案：
家用电器类设备——家用空调
1）采用优化的设备端、APP端、云端的NB-UhomeKit，轻松接入。
2）通讯数据解压缩技术，满足APP对数据的要求。
3）无需配网，上电即入网
4）使用简便，扫码即操控
5）任何地方、任何地点，稳定连接
电池供电类设备——智能门锁
1）采用优化的设备端NB-UhomeKit，降低功耗。
2）采用U+安全SDK，确保门锁安全。
3）NB-IoT门锁，上电扫码绑定即用
4）楼梯间信号强势覆盖
5）超低功耗，2年电池免更换
6）开关锁短信实时通知，居家安全，随时掌控
7）通信可靠，售后无忧；
商用电器类设备——社区洗洗衣机
1）采用优化的设备端的NB-UhomeKit，设备状态实施监控。
2）标准API接口，APP端无需修改。
3）洗衣机上电即用。实施监控机器状态，收入随时掌控。
4）信号覆盖广，运用费用低。
通过范纪青总监的介绍，记者真切的感受到，海尔U+作为智慧家庭行业的引领者，在智能家居领域始终走在前列，通过布局与行业各领袖企业的合作，共同探索智能家居领域基于NB-IoT的行业应用解决方案。海尔发布的智能家居行业首个NB-IoT开源应用解决方案NB-UhomeKit，为行业提供了快速接入、云端一体、安全可靠、通信标准的NB-IoT解决方案，推进了NB-IoT与智能家居的深度融合，助力企业快速接入NB-IoT，构建以NB-IoT在各智能化产品适配为基础的智慧家庭生态。记者相信，随着NB-UhomeKit的落地及应用，中国家电领域将突破性地提升NB-IoT应用能力，占领物联网技术应用的国际制高点，中国智能家电领域必将迎来新的爆发期。
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智能家居如何接入物联网？
小编微信：snail607谈及高深莫测的物联网(IoT)，最接地气的莫过于智能家居接入互联网。家用电器通过家庭网关连接宽带网，送入云端，进行信息交换和通信，可实现识别、定位、跟踪和远程管控。智能家居联网系统可包括嵌入式微控制器(MCU)、无线连接、软件平台和应用软件APP。本文介绍一套鲜活的家居联网解决方案，跨越概念化、落地难的门槛，走进现实，触手可及。一. 系统组成典型的应用场景中家居电器联网系统由微控制器、网关、受控物品和接入控制设备组成。孤立的物品(冰箱、空调、汽车、仪表等)接入网络世界，互相之间可以交流，形成智能网络。用户通过平板电脑或手机实现对受控物体信息采集分析和智能化管理，也可以上线进行远程操作。智能家居联网系统图从上图可看出，家庭自动化系统将嵌入式微控制器技术、无线连接、接入网络融合为一体。App能够使用户发现家里的设备，予以设置，或者创建一个动作加以控制。远程管控让你不管走到哪儿，都不会与家里失联，随时随地“发现、管理、控制”。例如，旅游在外，你仍可监视住宅的安全环境和调节家舍的室内温度。微控制器单芯片将无线连接功能包含在内，按照不同的无线连接协议分类，可构成WiFi，蓝牙，Zigbee等系列。二. 关键部件微控制器是家居智能化的关键部件。MCU和Wi-Fi是最基本的两个元素。以Wi-Fi微控制器为例，它是内置全功能微控制器的单芯片SoC，支持802.11n Wi-Fi。Wi-Fi微控制器单芯片SOC示意图Wi-Fi微控制器单芯片解决方案的主要性能特点如下：§ 内置全功能微控制器MCU WLAN的单芯片SoC;§ 支持802.11n Wi-Fi,无线频段2.4GHz;§ 采用支持DSP和浮点运算的32位Cortex-M4 CPU，性能高达200MHz;§ 3.3V输入电源，适用于各种基于电池供电的应用场景;§ 极低的RBOM，仅需要一个晶体、一块QSPI闪存和单轨功率输入天线;§ 支持全套I/O接口，包括SPI、I2C、UART、I2S、ADC/DAC、PWM，易于与传感器和起动器连接，减少了额外的组件和PCB面积;§ 大容量SRAM以及支持USB视频(UVC)和USB音频(UAC)的高速USB2.0 OTG接口，对任何装置均支持音频和视频数据传送;§ 实现了深度低功耗状态，同时降低了正常工作时的功耗;§ 采用先进的40纳米半导体工艺，集成度高，体积小;§ 适用温度范围为-40 - 85oC。典型单芯片内部体系结构图三. 软件特点无线技术具有较高门槛，仅有IP还难以集成为成品。设备制造商需要在IoT应用上创新，并缩短设计周期快速推向市场。作为微控制器的提供商，有必要为应用集成商奉献设计工具和技术，支持ODM、OEM的生态系统。所以，软件开发工具也是不可或缺的部分。软件平台应包括软件开发工具包和应用编程接口以帮助开发人员充分挖掘SoC解决方案中内置微控制器的潜力，从而令系统集成商易于整合，推出成熟稳定的系统，而且大大减少产品投放市场时间。四.应用场景不同的应用场景会选用不同的微控制器。常用的无线连接有三大类，以构成一个完整的平台。Wi-Fi微控制器应用场景最为普遍，主要适用于智能家居中冰箱、制冷空调等白色家电与家庭网络的长时间连接。蓝牙连接模式适合在近距短时间情况下使用，例如装置之间的“互动”。蓝牙微控制器是支持双模蓝牙4.1、集成了微控制器和无线连接的单芯片SoC，实现经典蓝牙与智能蓝牙并存运行，内置语音功能支持高分辨率ADC以及与麦克风的直连。ZigBee连接模式适用于大量的结点例如照明路灯构建网状网络。结点数可高达6万个。ZigBee微控制器是支持802.15.4/ZigBee、集成了微控制器和无线连接的单芯片SoC，易于与传感器、起动器以及其他组件连接，减少了外部组件和PCB面积。五.产业服务为了满足越来越多致力于实现智能化的企业需求，服务商和开发商携手合作相得益彰，推出一站式服务，引入开放式开发平台将家电产品与智能平台连接起来，在技术和应用上为企业提供Wi-Fi模块 云服务 APP的打包服务。从0到产品上线，构建一条完整的产业链，包括产品方案制定、模块集成、功能定义、联动测试、云服务搭建、上线发布等，这一过程无需技术人员参与，自主通过在线平台即可完成。智能家居产业链家电企业可以选择多个超级APP来控制设备实现跨品牌、跨门类产品的互通。场景化体验可让用户DIY不同场景，触发各种智能产品的管理和运行。总之，智能家居联网是发展趋势。基于全方位的无线硬件平台，搭配软件开发套件，构成了全面完整又灵活易用的核心资源。受益于厚积薄发的微控制器技术，在提高性能、降低功耗、减少用料的同时，借力开发平台，可轻松地推出创新的物联网产品，形成贴近生活的智能解决方案。蜗牛说室内设计是伴你成长的开始....长按自动扫描二维码关注蜗牛说室内设计微信订阅号：snail_607投稿：小编微信号：snail607（想了解设计咨询 加我吧！）↓↓↓ 点击'阅读原文' 更多精选好文案例
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喜欢该文的人也喜欢安居宝的智能家居产品做的怎么样？好用吗？懂行的科普一下。
全部答案（共2个回答）
是由广东安居宝数码科技股份有限公司利用家庭无线射频技术，以住宅为平台，利用先进的计算机技术、网络通讯技术及现代控制技术，将与家居生活相关的灯光、电器、窗帘等设备有机结合起来，并对其进行单独或者集中控制和管理而研发的，从而创造出高效、舒适、安全、环保的居住环境，为人们提供一个现代化、智能化的生活空间。
技术组成 编辑本段
　　安居宝智能家居采用的主流技术是家庭无线射频（HomeRF...
安居宝智能相关信息是由广东安居宝数码科技股份有限公司利用家庭无线射频技术，以住宅为平台，利用先进的计算机技术、网络通讯技术及现代控制技术，将与家居生活相关的灯光、电器、窗帘等设备有机结合起来，并对其进行单独或者集中控制和管理而研发的，从而创造出高效、舒适、安全、环保的居住环境，为人们提供一个现代化、智能化的生活空间。
技术组成 编辑本段
　　安居宝智能家居采用的主流技术是家庭无线射频（HomeRF）技术。
家庭无线射频技术是一种家庭网络无线互联技术，采用无线电波（433MHZ）传输信号，由美国的微软、英特尔、惠普、摩托罗拉和康柏等公司共同研发的。是在家庭范围内的任何地方，在电脑和用户电子设备之间实现无线数字通讯的开放性工业标准。如笔记本电脑和Intenet应用提供了漫游功能。
安居宝智能家居无需重新布线，利用无线射频技术，实现对家电和灯光的控制，安装设置都特别方便，系统功能强大，控制方式灵活且技术比较成熟，不易受周围无线设备环境及阻碍物干扰；对新装修户和已装修户都可以安装。
系统原理 编辑本段
　　安居宝智能家居性能稳定是经过实践检验的，该系统在浙江的某个项目中已经稳定运行超过一年。安居宝数字智能家居采用的是一种混合传模式，小区与外界是通过光纤联网采用数字传输的方式，而小区内部的户与户之间的联网则采用总线传输的方式，这就在最大程度上降低了成本。
安居宝智能家居的性能稳定还在于他们在架构的设计上采用了嵌入式，并且安居宝智能家居的经验、技术也是非常丰富、深厚的。早在2003年他们就已经解决了数字化传输的问题，2004年将其移植到了可视对讲数字社区，并在之后的几年时间里进行了长的时间实践检验。
安居宝智能家居终端既是可视对讲的一个分机，又是智能家居控制器和网关，它不仅具备智能家居的智能控制功能，而且还是与可视对讲相关联的。并且它最大的特点是通过网络化传输可以将住户与物业管理中心（保安中心）联系起来，使家中的监控、报警等需求有了联动效应。当家中出现情况时，物管中心可以直接接收到信号，及时派人前去处理。
目前市场呈现出两大特点：一是国内兴建的小区规模越来越大，几千户、甚至上万户的大型小区越来越多。而随着小区面积的增大，小区的联网问题也显现出来，原有的总线传输方式（即模拟传输）已经不能满足传输技术上的需要；
二是应用的需求多了。开发商想要提供给住户更安全、更舒适的享受，如通过网络进行图像、声音，甚至短信、小区信息等的传输。因此原有的总线传输方式也不再能够满足现在的市场需求。因此安居宝现在提出了产品的数字化、网络化。通过光纤传输，不但解决了传输距离问题，而且大大降低了生产成本。为用户带来了真正的实惠。
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