2022年8月26日 星期五

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【水文歷史】十年手作找回百年水圳 - 修復宜蘭雙連埤古水圳


· 飯店業的技術 —— 選擇和賓客體驗

 
參觀未來的高科技酒店


不只是縮時,還有粉塵、噪音、位移偵測

i-SCOOP

飯店業的數位化轉型,首先是關於日益數位化的客人的客人體驗,他們期望無縫、連接和數化體驗。

難怪對於飯店而言,技術創新是從客人/客戶角度,獲得競爭優勢的一種方式。飯店品牌之間甚至存在某種競賽,以向客戶展示他們是提供最新相關技術能力,以改善客戶體驗的先行者。

儘管客人的客戶體驗佔據中心位置,但飯店行業中技術的使用,也受到其他優先事項的推動,這反過來又推動了數位飯店投資,以及你將首先在飯店中看到的應用/創新 —— 在房間及其他地方,物聯網智慧感測器是必不可少的推動力。

社會經濟變化影響酒店業的技術
社會經濟變化影響酒店業的技術—— 來源和更多資訊

提高性能的數位飯店

在對施耐德電氣的 EcoXpert 酒店專業化和生態系統的採訪中,Shovan Sengupta 深入探討了這些以及其他問題和主題。在採訪中,Shovan 時不時提到他在 2019 年巴塞隆納創新峰會上主持的一場有趣的小組辯論,題為「提高績效的數位飯店」

你可以觀看下面的完整討論。在本報導中,我們從設施的角度探,討了店行業在賓客體驗範圍內的一些關鍵技術,正如小組成員所提到的,以及店面臨的一些總體挑戰和優先事項。參加「提高績效的數位飯店」專家學習課程的參與者:

  • Shovan Sengupta,施耐德電氣店部門全球副總裁,
  • 希爾頓 EMEA 能源與環境高級總監 Paulina Godfrey,
  • Martin Taylor,建築服務總監,Meinhardt UK 和
  • 奧雅納 UKIMEA 店和休閒業務副總監 Simon Gill。

飯店業的重大社會經濟轉變和數優先事項

Shovan 透過總結店和旅遊業的一些基本演變來開始討論,就像其他行業一樣,這些行業面臨著一些挑戰,包括(年輕一代)客戶不斷變化的期望。

附帶說明:這些不斷變化的需求,除其他外,也影響了零售設施醫療保健設施的未來,如前所述。據專家介紹,它們也是建築系統整合即將到來的轉捩點的驅動力。當然,這不僅僅與設施有關:所提到的部門 —— 以及其他部門 —— 都受到這些變化的整體影響。Shovan 在施耐德電氣的 EcoXpert 通路品牌下的店專業化計劃中也進行了採訪,他表示,千禧一代將改變店的設計、建造和營運方式。

在總結小組成員提到的店行業的一些技術之前,讓我們快速瞭解一些驅動因素和優先事項。

Shovan 和施耐德電氣在飯店業將採取的方向(驅動因素)方面看到了四項重大演變(社會經濟轉變) :

  1. 旅遊熱潮。正如世界旅遊組織(UNWTO)最近在其 2019 年大會之前提醒的那樣,這一激增部分是由於新興國家中產階級不斷壯大。在全球,預計到 2030 年中產階級將達到 53 億人,其中大部分成長在亞洲。Shovan 指出,越來越多的亞洲人來到歐洲和美國渡假。
  2. 千禧一代。他們來了。顯然,隨著消費者的期望,會根據他們在當今數位世界中所瞭解,和習慣的內容而不斷變化,其他幾代人也可以在遙遠的未來被包括在內。當談到客戶期望的變化時,年輕一代的需求不可避免地會出現。到 2020 年,千禧一代將佔到 50% 的客人,到 2025 年將佔到 75% 的勞動力。他們將改變店的設計和使用方式,如前所述。
  3. 勞動力短缺是另一個關鍵因素。到 2030 年,全球人才短缺人數將達到 8520 萬人,很明顯,這也是數位化和數位化轉型的一個領域,這也是另一篇報導的主題。
  4. 虛擬連鎖飯店。Shovan 在他的演講中指出,Airbnb 的客房數量超過了前五名品牌的總和,房源數量超過 400 萬。然而,當被問及 Airbnb 和 Oyo 等其他公司是否是競爭對手時,希爾頓的 Paulina Godfrey 表示,Airbnb 並不被視為希爾頓的真正競爭對手,因為店品牌的關鍵服務和人性化,不太可能提供給此類虛擬連鎖店的大多數客戶。

在飯店層面 —— 建築和生活生態系統 —— Shozan 還總結了施耐德電氣認為對其優先事項非常重要的內容,這顯然與店本身關注的內容一致:

  • 客人體驗一直是並且仍然是第一(更多關於採訪和後續報導的內容);
  • 「高效經營店」的效率是第二要務(從設施優化的角度來看,主要是營運),
  • 永續性 —— 從而建設永續酒店——是第三位。

當然,財務方面也很重要,而且,由於 Shovan 在我們的採訪中解釋的各種原因(飯店不擁有建築物的事實),到處都需要明確且經過驗證的投資回報。

總而言之,施耐德電氣在飯店方面需要進行的三項根本變革,是針對賓客體驗、營運效率和永續性進行設計、建造和營運,其中財務績效的改善,是所有三個領域的任務。

在他的演講中,Shovan 總結了三個領域的財務績效的設計、建和營:1) 忠誠度、2) 生命週期成本和 3) 資產價值。

設計建設和運營酒店以實現三個領域的財務績效 - 1) 忠誠度,2) 生命週期成本,以及 3) 資產價值
設計建設和營運飯店以實現三個領域的財務績效 - 1) 忠誠度,2) 生命週期成本,以及 3) 資產價值

飯店投資技術以改善客人體驗

現在,讓我們根據小組成員的意見來看看飯店行業的一些技術,特別是目前越來越多地佈署,以增強客戶體驗的技術。

Paulina Godfrey 強調,技術的選擇很大程度上取決於選擇:為客戶提供選擇,讓他們的房間像家一樣,讓商務旅客有可能選擇各種讓他們住得更舒適的方式,例如讓他們直接去他們的房間,而不是去前台。

手機/數位鑰匙

因此,數位鑰匙是希爾頓的一個重要優先事項,並且正在整個品牌組合中推廣。

數位鑰匙基本上可以讓客人,打開他們通常使用鑰匙卡的任何門,並且可以在應用 app 中使用。

其他連鎖店,如萬豪,稱其為行動鑰匙。十多年來,Martin Taylor 的公司一直為萬豪工作,因此這種數位或行動鑰匙也是必不可少的。他說,萬豪正積極進軍這一領域,總體而言,正在探索儲存人們的喜好,以為他們準備房間的想法。

連通房

遠端辦理入住和退房,讓當今精明的旅行者,能夠隨心所欲地查看自己的內容,例如使用 Chromecast;本質上是考慮到要求苛刻的數位客戶的整個連接房間的想法。

Simon Gill 將其稱為 BYOD (實際上,就像我們在辦公室中所做的那樣):在飯店環境中攜帶你自己的設備:使用手機開門、預訂客房服務、入住和退房,並逐漸控制房間,例如,燈光、窗簾等。

換句話說:連通房,這是 Paulina Godfrey 也提到的另一個區域,因為希爾頓也將在這裡發展,並準備好第一家酒店,客人可以在這裡控制照明、HVAC、百葉窗,並在電視上觀看自己的內容。

語音辨識

當談到互聯房間和控制它的各個部分的能力時,人們不可避免地不得不考慮語音辨識和語音控制系統。我們會很快在所有飯店房間看到這些嗎?

這裡意見有點分歧。Simon Gill 將語音辨識視為控制室溫、燈光等的一種可能方式。然而,與此同時,亞馬遜的 Alexa 等設備準備好了嗎?鑑於他在家裡與 Alexa 的經歷,Gill 對此表示懷疑。

希爾頓能源與環境高級總監 Paulina Godfrey 表示,希爾頓現在不會採用這項技術。第一個原因是安全。Martin Taylor 分享了對安全和訪客數據的擔憂。

希爾頓不會很快推出的第二個原因,與客人的語言和口音有關。換句話說:系統還不夠成熟,無法處理這個問題。Paulina Godfrey 表示,目前,語音控制設備的安全性仍然存在太多不確定性,做為飯店品牌,他們需要非常注意人們所說的語言。

數位/行動鑰匙,連接的房間,客人可以使用他們的內容,但可能還沒有語音控制。儘管顯然這一切都取決於。在博客中,Shovan Sengupta 寫了關於飯店語音控制的挑戰和好處。

提醒我們 Alexa for Hospitality 的存在,他涵蓋了過去使用室內 Echo 設備完成的一些測試,其中一些測試運行良好,而在其他一些測試中,連鎖飯店發現客人不喜歡可能的想法電子竊聽器。

儘管如此,一些酒店仍在繼續使用它們,而另一些飯店則在尋找可能性,這也是因為它有多種好處。施耐德電氣的合作夥伴 Volara 使飯店能夠為客人提供基於對話的房間溫度、照明和窗簾控制,以及房間免打擾和化妝請求。

換句話說:早期,一些品牌可能存在認知問題,但有更多的解決方案,這是一個會成長和成熟的市場。

酒店業的更多技術

飯店業的更多技術?最肯定的。再次,我們放大了客戶體驗範圍內的一些,但這些並不是唯一的。在下一篇關於永續性的報導中,我們將從客戶體驗的角度來瞭解這也很重要。

此外,我們仍然需要涵蓋使其他設計、建構和營運效率成為可能的技術。例如,BIM呢?活力?樓宇自動化? 電動車?還有更多?這是對 Shovan 的採訪。

小組討論中涵蓋了其中一些主題,你可以在下面的影片中看到。與此同時,正如小組成員所提到的,這裡還有一些飯店行業的技術:Simon Gill 將臉部辨識視為支付和房間訪問的機會,但它意識到數據隱私問題。Gill 還指出了擴增實境在客戶體驗方面的可能性,例如,以虛擬飯店旅遊的形式,以及用店的所有設施替代黑皮書。

最後,聽眾中有人提到了噪音監測。一點也不傻,因為沒有什麼比睡個好覺更好的了,這裡有解決方案,我們將在另一次關於醫療機構的採訪中解決。


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· 使用物聯網 (IoT) 的家庭自動化

使用 NodeMCU ESP8266(手動 + 語音)的帶有 Google Assistant 和 Alexa 的智慧家庭 


SIMFORM


閱讀有關如何使用 IoT 實施家庭自動化的教程博客。它涵蓋了軟體、硬體、感測器、協議、架構和平台。



是什麼真正會迫使某人,實際開發一種基於物聯網的完整家庭自動化系統的產品?是否是需要提高你家的安全性,是否是渴望過上千禧一代夢寐以求的類似 Jetson 的生活。

很難說,建構家庭自動化平台所需的技術,通常更加難以可視化。

由於軟體、硬體和網路生態系統帶來的複雜性,為你的智慧家庭產品學習、理解,和使用正確的家庭自動化技術變得極為重要。

我們希望透過這篇報導解決一些問題。

物聯網家庭自動化:入門

家庭自動化包含三個主要部分:

  • 軟體/應用 app
  • 通訊協議

這些部分中的每一個對於為你的客戶,打造真正的智慧家居體驗同樣重要。擁有合適的硬體能夠迭代開發你的 IoT 原型,並輕鬆響應技術關鍵點。

選擇經過正確測試和仔細考慮的協議,可幫助你避免性能瓶頸,否則會限制技術和設備與感測器和物聯網 Gateway 的整合能力。

另一個重要的考慮因素,是駐留在硬體中的韌體,用於管理數據、管理數據傳輸、韌體 OTA 更新,以及執行其他關鍵操作以使事情說話。

家庭自動化的應用

重建消費者的期望,家庭自動化預計將針對新的數位消費者的廣泛應用。消費者可以期望看到家庭自動化主導的物聯網連接的一些領域是:

  • 照明控制
  • 暖通空調
  • 草坪/園藝管理
  • 智慧家電
  • 改善家庭安全和保全
  • 家庭空氣品質和水質監測
  • 基於自然語言的語音助手
  • 更好的資訊娛樂交付
  • 人工智慧驅動的數位體驗
  • 智慧開關
  • 智慧門鎖
  • 智慧電錶

該列表仍然不是詳盡無遺的,並且會隨著時間的發展而發展,以適應新的物聯網用例。

現在你已經熟悉了家庭自動化的應用,讓我們詳細了解建構典型的家庭自動化原型所涉及的組件。

家庭自動化組件

我們之前已經討論過它們,但是,讓我們清楚地將它們分成組件,最終幫助你建構一個真實的模型,了解建構智慧家庭所涉及的主要組件。主要組件可以分為:

  • 物聯網感測器
  • 物聯網閘道器(Gateway)
  • 物聯網協議
  • 物聯網韌體
  • 物聯網雲和數據庫
  • 物聯網韌體(如果需要)

涉及家庭自動化的物聯網感測器數以千計,還有數百個家庭自動化 Gateway。大多數韌體是用 C、Python、Node.Js 或任何其他編程語言編寫的。

物聯網雲中最大的參與者,可以分為平台即服務(PaaS)和基礎設施即服務(LaaS)。

作為服務提供商的主要物聯網平台:

  • AWS 物聯網
  • Azure 聯網
  • Thingworx
  • Ubidots
  • Thingspeak
  • Carriots
  • Konekt
  • TempoIQ
  • Xively
  • IBM Bluemix

物聯網平台的特點

同樣,這些平台在物聯網應用,和它們提供的安全相關功能方面,存在極大分歧。其中一些平台是開源的。

讓我們看看你應該對典型的物聯網平台有什麼期望:

  • 設備安全和身份驗證
  • 消息代理和消息隊列
  • 設備管理
  • 支持 CoAP、MQTT、HTTP 等協議
  • 數據收集、可視化和簡單分析功能
  • 與其他 Web 服務的可整合性
  • 水平和垂直可擴展性
  • WebSocket APIs for real time 即時資訊流

除了我們上面提到的之外,越來越多的平台建構者,正在將他們的庫開源給開發者。以用於 Arduino 的 DS18B20 的 Dallas 溫度庫為例,由於開源開發,它很快被移植到新版本,幫助開發人員將 DS18B20 與 Linkit One 整合。了解這些事情變得非常重要,因為物聯網往往會不斷發展,並且擁有一個同樣響應迅速的平台,可以讓業務安全地繼續進行。

現在讓我們深入評估每個組件,從物聯網感測器開始

家庭自動化感測器

可能有數千個這樣的感測器可以成為這個列表的一部分。由於這是對智慧家庭技術的介紹,我們將保持簡短。我們將透過其感測能力,分解用於家庭自動化的物聯網感測器:

  • 溫度感測器
  • 照度感測器
  • 水位感測器
  • 空氣成分感測器
  • 用於監控的攝像機
  • 語音/聲音感測器
  • 壓力感測器
  • 濕度感測器
  • 加速度計
  • 紅外線感測器
  • 振動感測器
  • 超音波感測器

根據你的需要,你的可以使用其中的一種或多種,來建構真正的智慧家庭物聯網產品。讓我們來看看一些最常用的家庭自動化感測器

溫度感測器

市場上到處都是,但著名的溫度感測器是 TI 的 DHT11/22、DS18B20、LM35 和 MSP430 系列。MSP430 系列比其他系列更準確,但同時也是原型設計或初始產品測試最昂貴的系列之一。MSP430 在所有溫度感測器中名列前茅,因為它們的精度和電池消耗最小。

MSP430 在所有溫度感測器中名列前茅,因為它們的精度和電池消耗最小。

DHT11 的溫度範圍非常有限,並且存在精度問題。另一方面,DHT22 更準確一些,但仍然不是首選。

另一方面,DS18B20 的精度更高,與 DHT22 和 11 等數位溫度感測器相比,Dallas 溫度感測器是類比的,精度可低至 0.5 度。


家庭自動化傳感器

 

請注意,你從這些感測器直接感應到的溫度,通常可能不是很準確,無論從在做什麼,偶爾都會看到 1000 °F 或更高的值。

建構溫度感測器有一個完整的邏輯,我們將在另一篇報導中討論。

照度感測器

勒克斯感測器測量亮度,可用於觸發各種功能,從交叉驗證運動到在太暗時打開燈。一些最流行的光感測器是 TSL2591 和 BH1750。

最近將 TSL2591 和 BH1750 納入低功耗物聯網設備的測試發現,它們在大多數用例中運行良好。

這是 Robert 和 Tomas 進行的一項研究,展示了這兩者如何與光譜儀和光電二極管進行比較。


照度測試

 

為了更好地了解這兩個感測器是否滿足你的需求,我們建議進行照度測試,然後對數據進行標準化,以觀察各種情況下的偏差。

用於家庭自動化的水位感測器

在建構原型時,你可以考慮使用固態 eTape 液位感測器,或者像其他僅使用 HC-SR04 超音波感測器來測量水位感測器的人一樣。

另一方面,在這兩者都不夠用的其他情況下,必須使用可以提供更高性能的東西。

浮子液位感測器和 LM1830 等其他 IC 為物聯網開發人員,提供了更精確的測量能力。雖然,它們比其他的要貴得多。

空氣成分感測器

開發人員使用幾個特定的感測器,來測量空氣中的特定成分:

  • 透過 MiCS-5525 監測 CO
  • MQ-8 測量氫氣水準
  • MiCS-2714 用於測量氮氧化物
  • MQ135 感應有害氣體水準(NH3、NOx、酒精、苯、煙霧、CO2

其中大多數感測器都有加熱時間,這也意味著它們需要一定的時間,才能真正開始提供準確的值。

 

加熱前後氣體傳感器

 

這些感測器主要依靠其表面來檢測氣體成分。當它們最初開始感知時,它們的表面上總會有一些東西,某種需要加熱才能消失的沉積物。

因此,在表面被加熱後,足夠的真實值開始出現。

用於監控和分析的攝影機

在這種情況下,通常會使用一系列特定於硬體開發套件的網路攝影機,和其他各種攝影機。帶有 USB 端口的硬體提供整合和攝影機模組來建構功能。

但是,使用 USB 端口效率不高,尤其是在即時影像傳輸,或任何類型的影像處理的情況下。

以 RaspberryPi 為例,它帶有一個攝影機模組(Pi cam),它使用柔性連接器直接連接到電路板,而不使用 USB 接口。這使得 Pi cam 非常高效。

家庭自動化的聲音檢測

聲音檢測起著極為重要的作用,從監控嬰兒到自動打開和關閉燈光,再到自動檢測你的狗在門口發出的聲音,並為它們打開聲音。

一些常用的聲音檢測感測器,包括用於快速原型製作的 SEN-12462 和 EasyVR Shield。

這些感測器不如 3DSignals 之類的工業級感測器好,後者甚至可以檢測到超低水準的噪聲,並在各種噪聲水準之間進行微調,以建構均勻的機器故障模式。

用於家庭自動化的濕度感測器

這些感測器為智慧家庭帶來了感知空氣中,濕度/相對濕度水準的能力。準確度和感測精度在很大程度上取決於多種因素,包括整體感測器設計和放置。

但與 HIH6100 和 Dig RH 等高品質感測器相比,為快速原型製作而建構的某些感測器(如 DHT22 和 11)總是表現不佳。

在建構產品以檢測濕度水準時,請確保沒有局部的濕度層會掩蓋實際結果。此外,請記住,在某些小空間中,與其他地方相比,一端的濕度可能太高。

當你查看空氣成分,可以自由移動的自由和開放空間時,可以預期感測器周圍的分佈是均勻的,因此需要非常少的糾正措施,來進行正確的校準。

家庭自動化協議

建構家庭自動化產品最重要的部分之一是考慮協議,你的設備將使用這些協議與 Gateway、伺服器和感測器進行通信。幾年前,這樣做的唯一方法是使用藍牙、WiFi 或 GSM。但是由於蜂窩 sim 卡的額外費用,以及 WiFi 的低性能,大多數此類解決方案都不起作用。

藍牙倖存下來,後來演變為智慧藍牙或低功耗藍牙。這有助於在「行動伺服器驅動的經濟」中帶來大量連接,在這種情況下,你的手機將充當中間件,從 BLE 驅動的感測器獲取數據,並將其發送到網路。

在查看主要的家庭自動化協議時,以下是最重要的:

  • 低功耗藍牙或智慧藍牙:具有網狀網路功能、安全性、數據加密算法等的無線協議。非常適合用於智慧家庭的物聯網產品。
  • Zigbee:用於物聯網的低成本、網狀網路和低功耗射頻協議。不同的 Zigbee 版本不相互通信。
  • X10:一種利用電力線佈線進行信號和控制的傳統協議
  • Insteon:透過無線和有線方式與設備通信
  • Z-wave:專注於以安全為重點的家庭自動化
  • WiFi:無需解釋
  • UPB:使用安裝在家庭中的現有電源線,降低成本
  • Thread:智慧家庭自動化的免版稅協議,使用 6lowpan
  • ANT:一種超低功耗協議,可幫助開發人員建構具有網狀分佈功能的低功耗感測器。
  • 6lowpan

家庭自動化:哪種協議最好?

雖然有些協議顯然比其他協議提供的更多,但從你的智慧家庭開發需求開始,然後縮小解決方案的範圍始終很重要。

通常首選的協議是低功耗藍牙、Z-wave、Zigbee 和 Thread。現在可以透過以下因素縮小協議選擇範圍:

  • 執行身份驗證的能力
  • 感測器網路的品質
  • 數據傳輸率
  • 安全級別
  • 需要網路拓撲
  • 周圍物體的密度
  • 有效覆蓋距離

家庭自動化架構

家庭自動化架構

 

此架構支持家庭自動化解決方案的以下注意事項:

  • 涉及多級身份驗證的端到端安全機制
  • 端到端數據加密,包括鏈路層
  • 靈活且可配置的存取訪問和授權控制
  • 強大的雲基礎設施
  • 具有內置反饋迴路的網路不可知論者
  • 可配置的基於雲的規則引擎
  • API 端點
  • 數據可擴展性
  • NoSQL 數據庫

家庭自動化閘道器(Gateway)

對於開發家庭自動化產品,通常將數據發送到伺服器的獨立產品是不夠的。通常由於電池和協議的限制,來自家庭中一個或多個感測器的數據,已透過物聯網 Gateway 路由。

要為你的物聯網家庭自動化選擇完美的 Gateway,請考慮以下因素:

  • 支持的通信協議
  • 即時能力
  • MQTT、CoAP、HTTPS 支持
  • 安全和配置
  • 模組化

在建構物聯網 Gateway 時,當產品處於市場推出的早期階段時,模組化和混合物聯網協議支持排在首位。

要將 Gateway 合併到你的家庭自動化堆棧中,你可以考慮以下選項:

使用現有的硬體堆棧進行原型設計(使用 Raspberry Pi、英特爾 Edison 等)從頭開始創建 Gateway。然後,當驗證 PoC 時,你可以創建自己的自定義硬體。

或者,你可以使用現有的 Gateway 模組,例如 Ingins BLE gateway。這些 Gateway 非常容易客製化,並與你的雲端服務和設備連接。但是,它們可能會或可能不會提供建構某些功能所需的相同級別的支持。

例如,具有不良網路隊列的 Gateway 可能會導致流量塞車,或者它可能不支持你希望使用的所需協議。

此外,透過這些 Gateway 轉向其他一些技術堆棧,可能會變得非常困難。應該強調的是,它們非常適合強大的原型設計需求。

面向智慧家庭開發人員的家庭自動化編程語言

以下編程語言主導了家庭自動化領域:Python、嵌入式 C、C、Shell、Go、Javascript (node.js)。這主要是由於對類似用例的語言進行了徹底的優化。

家庭自動化架構

如果你認為你可以自己建構家庭自動化(協議、硬體、軟體等)的所有內容,那有點不切實際。從高成長的新創企業,到以消費者為中心的數十億美元的企業,每個人現在都在藉助家庭自動化架構,來建構互聯產品來取悅消費者。

有超過 15 種不同的智慧家庭架構,可供物聯網開發人員使用和建構他們的下一代互聯家居產品。這些架構有些是開源的,有些是閉源的。讓我們在接下來的部分中看一下其中的一些。

用於家庭自動化的開源物聯網平台和架構

期待做一個超快速的原型嗎?沒有必要從頭開始寫下所有內容。多虧了像我們這樣的人做出了很多很棒的貢獻,我們擁有開源平台,可以讓你的家庭自動化產品立即啟動並運行。

我們最喜歡的是:

  • Home Assistant
  • Calaos
  • Domoticz
  • OpenHAB:支持用 Java 編寫的 Raspberry Pi,並具有透過調整 UI 來建構你自己的行動應用 app 的設計工具。
  • OpenMotics[詢問他們的開發者,等待他們回應(開發者確認)]
  • LinuxMCE
  • PiDome
  • MisterHouse
  • Smarthomatic

讓我們來看看主要的家庭自動化物聯網平台。

智慧家庭開發的家庭助手:

支持 RaspberryPi,使用 Python 和 OS 作為 Hassbian。它簡化了開發人員可以用來建構家庭自動化產品的自動化規則,從而節省了數千行代碼。

Home Assistant 支持以下內容:

家庭助理

 

家庭助理的工作方式涉及以下內容:

  • 家庭控制負責收集資訊和儲存設備
  • 家庭自動化根據用戶配置觸發命令
  • 基於過去用戶行為的智慧家庭觸發器

作為開發人員,了解 Home Assistant 的架構對於我們在其之上建構高性能產品非常重要。

讓我們看一下使控制和資訊流成為可能的 Home control 的架構。

家庭控制由五個部分組成:

  • 組配件(Components)
  • 狀態機(State Machine)
  • 事件總線(Event Bus)
  • 服務註冊
  • 定時器


Home Assistant 的核心架構


家庭自動化核心架構

 

所有這些組件一起工作,為智慧家庭物聯網創建了一個無縫的異步系統。在較早版本的 Home Assistant 核心中,核心在尋找新的設備資訊時經常不得不停下來。

但是,隨著新版本的家庭助手、向後相容的 API 和 ansyn 核心的引入,物聯網應用的運行速度大大加快。

關於家庭助理核心架構的最佳部分,是它經過精心設計和開發,以支持家庭物聯網。

用於智慧家庭自動化的 OpenHAB

OpenHAB 是用於智慧家庭的家庭自動化和物聯網 Gateway 架構。與 Home Assistant 類似,OpenHAB 可以與 Raspberry Pi 很好地配合使用,並帶有自己的設計工具,來為你的家庭自動化產品創建 UI。

OpenHAB 的理解架構:

  • 模組化:透過捆綁概念實現
  • 運行時動態:使軟體組件可以在運行時進行管理
  • 服務導向:有服務讓各個組件互相對話,交換資訊

進一步依賴 OGSi 架構,它利用了以下堆疊在一起的層:

  • 模組化層:管理捆綁包之間的依賴關係
  • 生命週期層:控制 bundle 的生命週期
  • 服務層:定義各種模組之間通信的動態模型
  • 實際服務:這是應用層,使用所有其他層
  • 安全層:可選,利用 Java 2 安全架構,並管理來自不同模組的權限

OpenHAB 架構

 

OpenHAB 特點:

  • 插件架構
  • 規則引擎
  • 記錄機制
  • UI 抽象:UI 小組件、項目 UI 提供程序和動態 UI 配置的樹結構
  • UI 實現適用於 Web、Android 和 iOS
  • 設計師工具可用性

OpenHAB 主要只是作為業餘程序員的項目被觀察到,甚至 openhab.org 的許多部分都傳達了相同的內容。但是,我們觀察到最近從 OpenHAB 為建構物聯網智慧家庭的開發者經濟做出了不同的努力。

以這個關於 OpenHAB 雲的緩慢成長的Github 儲存庫為例。

根據儲存庫,OpenHAB 雲端架構將如下所示: 

OpenHAB-雲架構

 

令人印象深刻的是,一些開放平台正在考慮系統服務、Cron 作業、日誌記錄等。

此外,查看 openHAB 將支持的架構和技術:Node.Js、Express.Js、Nginx、MongoDB、Redis、Socket.IO

與 Home Assistant 的巨大可整合性不同,openHAB 目前僅限於:

  • IFTTT
  • Amazon Alexa
  • AWS EC2 [AWS Multi-AZ 不相容多時區可用性]
  • AWS IoT 與 openHAB
  • MQTT 支持

OpenHAB 非常強大,但同時在整合方面非常有限。openHAB 背後的團隊非常有前途,並且已經很快傳達了他們將 openHAB 開放給其他整合功能的計劃。

用於家庭自動化的 Calaos

Calaos 最初是由一家於 2013 年關閉的公司開發的,但從那時起,家庭自動化一直存在,並且正在由開發人員維護和升級。雖然現在是開源的,但它有助於預製源代碼:

  • 營造溫馨的家居環境
  • 控制音樂
  • 專注於時間、情緒或氛圍的自動化規則
  • 易於配置

Calaos 支持以下硬體:

  • 前板
  • 立方體板
  • 樹莓派
  • 基於 Intel 的機器

他們缺乏對開發私有物聯網應用的支持,這限制了開發人員使用它們為消費者建構高品質的解決方案。

用於家庭自動化的 Domoticz

Domoticz 允許你以最簡單的設計,監控和配置你的設備和感測器。令人印象深刻的是,整個項目非常輕巧,它進一步得到了與第三方的高度整合,以及自動學習開關等功能的支持。

該平台目的在與 Linux 和 Windows 等操作系統一起使用。

Domoticz 的協議能力包括:Z-wave、藍牙、Apple Homekit、X10 和 MQTT

Domoticz的硬體整合能力:

  • RFXCOM 收發器
  • ESP2866 無線模組
  • P1智慧電錶
  • Youless meter
  • 脈衝計數器
  • 1-Wire
  • 飛利浦 Hue
  • Essent E 恆溫器

Domiticz 可用於創建你能想到的任何類型的服務,從智慧天氣設備到 Telegram 機器人。

Domoticz 架構

目前,很少有人知道 Domoticz 的架構,因此很難在其上建構應用,而不冒不必要的風險來建構產品本身。

例如,當你查看感測器以控制執行器的概念時,通用架構的整個設計感覺有點奇怪。它似乎不見了。

可以使用 C++、lula、PHP、shell 等來使用 Domoticz 建構高級應用。

物聯網中的區塊鏈用於互聯家庭

消費者,尤其是在數位時代長大的消費者,比千禧一代更了解隱私和安全的重要性。隨著物聯網的發展,安全性已成為現實佈署場景的中心。

只需 35 美元的樹莓派,就可以輕鬆地將區塊鏈佈署到家庭網路中。設備和網關之間的區塊鏈安全層,可以在不大規模修改現有代碼庫的情況下實現。


區塊鏈


簡而言之,區塊鏈作為一種技術,將成為大多數用戶甚至不知道的實施方式,但在未來將發揮巨大作用,以透過 Airbnb 的動態租賃等革命性和新的商業模式讓他們放心。

到目前為止,互操作性問題和損壞的協議,似乎阻礙了基於物聯網的智慧家庭的發展。

但是,隨著技術的進步,越來越多的運算能力,可以透過非常低功耗的設備產生,家庭自動化將逐漸成為一種,我們每天都可以輕鬆建構和開發的技術。


不只是縮時,還有粉塵、噪音、位移偵測

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