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2017年12月27日 星期三

Remote Control Lighting for Homes : 

Installing Wireless Home Lighting(X-10)







智慧硬體行業一直有著智慧硬體金三角的說法:雲服務、智慧硬件,手機應用。智慧家庭亦然。


MacBee技术,智能家居领域的边缘计算




究其原因,在於智慧家最早透過雲平台來控制家裡設備的主要原因,是因為家庭網路通常是動態IP地址,動態IP沒有固定地址,也就是說在公網上,是沒有辦法訪問家裡的網路。

智慧家宣傳的在辦公室控制家裡的設備,不是透過手機連接家裡的設備,而是每次修改智慧家設備在雲端的狀態,智慧家設備定時去檢查相應的雲端狀態,根據雲端狀態改變自身的狀態。透過雲端狀態,實現了外網與內網間的透傳。

MacBee技术,智能家居领域的边缘计算
雲計算下的家庭設備互動存在著天然的缺陷



正是因為雲計算在實現透傳中的重要作用,越來越多的設備開始使用雲計算來控制家裡的設備,很多家庭局域網內的設備互動,也是透過雲計算來實現的。但局域網內的設備過度依賴於雲平台會有以下的問題:

◆當家裡還有電的情況下,一旦網路出現故障,那麼家裡設備就很難很好地控制。透過手機控制家裡的設備,如果手機在局域網內,一般是直接控制設備的,而在外網是透過透傳的。智慧單品之間的聯動,通常聯動邏輯是在雲上。當網路故障發生的時候,聯動的設備就容易失控。

◆透過雲控制家裡設備,因為是家裡設備定時去檢查雲端的狀態,來實現對家電的控制,設備接受響應的時間,一方面取決於設備檢查雲平台上狀態的週期,另外一方面取決於家裡設備連網的網路的速率。如果這兩個週期都長的話,那麼響應時間是不可控的。

◆局域網之內的設備聯動,在眾多智慧家方案中,沒有局域網內的控制,所以局域網內的控制,通常也通過雲服務來實現。在對速度要求不高的電視機、空調等產品的開關速度,用戶體驗不出延時帶來的體驗差異。

但隨著智慧家的普及,越來越多的燈光設備,透過智慧控制實現的話,一點點的延時,人們就立刻可以感受得到延時帶來的不一致性。

邊緣計算能否解決痛點?
其實IBM在早期的物聯網生態中,這些問題實際上已經有了規劃,但在智慧家發展早期,企業、投資人都將重點關注到了雲平台,以及雲平台的大數據價值,而忽略了一個重要的一個環節,邊緣計算。如圖:



MacBee技术,智能家居领域的边缘计算



智慧家庭行業將重點關注到物聯網服務平台,這個層級的服務時,最早一直都在強調雲計算的功能,邊緣計算這個位置被弱化成單純的通訊模組功能。

這個時候,很多技術愛好者已經嘗試過使用智慧單品,但智慧家也就止步於一些愛好者,沒有形成大規模的普及。這主要是因為體驗感不好,沒有解決用戶的痛點,反而增加了用戶的使用難度。

而隨著智慧單品品類增加之後,智慧家越來越開始注重場景,但場景聯動一定通過效率差、體驗差的雲服務實現嗎?明明是局域網內的聯動,為什麼要通過雲計算呢?

技術人員逐步意識到邊緣計算的重要性,設備之間聯動可以透過局域網內的邊緣計算實現;邊緣計算內的邏輯在雲計算上有備份;邊緣計算的控制與雲計算的控制需要同步,設備內的信息,也需要定時更新。

而有了邊緣計算這一層,物聯網對設備的控制,就類似於對於手的控制:對於人的手的控制,可以通過大腦的有意識控制,同時脊神經也有條件反射;而通過脊神經條件反射的動作,大腦可以跟蹤。

MacBee就是一款定義為邊緣計算的協議
所以2016年,邊緣計算是在技術領域非常熱,一些機構紛紛參與到邊緣計算的研究中,比如2016年底由中國華為、中科院瀋陽自動化所、中國信息通訊研究院、英特爾公司、ARM和軟通動力等多家公司,聯合成立了邊緣計算聯盟。

但是對岸中國在智慧家領域,卻早有一家公司,在從事著邊緣計算相關的嘗試,但沒有叫邊緣計算而已:
MacBee是銀河風雲為解決智慧家通訊難題而實現的一款通訊協議,在實現智慧家功能的同時,幫助很多燈具企業實現了燈光的智慧控制難題。

在為解決燈光的控制難題的時候,因為通訊的延時,導致燈光變化的不一致性是非常明顯的,所以MacBee在發展過程中,進行了大量的優化,一方面提高無線通訊的即時性、可靠性和穩定性;另外一方面為瞭解決由於網路速度原因,而形成的延遲和不確定性,發現必須有一個局域網內的類似於網管的控制設備,來控制局域網內的設備,實現局域網內設備聯動不透過網路;同時這個設備還需要同步雲端控制,保持控制場景一致,保持控制設備的狀態一致;如果設備量非常大,可能需要有多個類似網關的產品,來保持多個產品之間控制的一致性。

這些對終端設備的控制,一方面解決了設備因為網路延時,而帶來的滯後的不確定性,同時兼顧了雲計算和終端設備的協同;在同時控制幾百盞燈時,也能保持控制的一致性,在燈光控制領域取得了非常好的效果。



MacBee技术,智能家居领域的边缘计算

MacBee技术,智能家居领域的边缘计算


雖然銀河風雲沒有將這個功能定義為邊緣計算,但其網管產品的功能,卻解決了邊緣計算的問題,MacBee的這個技術,可以為還在邊緣計算領域摸索的智慧家企業提供很好的借鑒。


                                                                                                                                                                                                                 


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