智能硬件行業一直有著智能硬件金三角的說法:云服務、智能硬件,手機應用。智能家居亦然。
究其原因,在于智能家居最早通過云平臺來控制家里設備的主要原因,是因為家庭網絡通暢是動態IP地址,動態IP沒有固定地址,也就是說在公網上,是沒有辦法訪問家里的網絡。
而智能家居宣傳的在辦公室控制家里的設備,不是通過手機連接家里的設備,而是每次修改智能家居設備在云端的狀態,智能家居設備定時去檢查相應的云端狀態,根據云端狀態改變自身的狀態。通過云端狀態,實現了外網與內網間的透傳。
云計算下的家庭設備互動存在著天然的缺陷
正是因為云計算在實現透傳中的重要作用,越來越多的設備開始使用云計算來控制家里的設備,很多家庭局域網內的設備互動也是通過云計算來實現的。但局域網內的設備過度依賴于云平臺會有以下的問題:
◆當家里還有電的情況下,一旦網絡出現故障,那么家里設備就很難很好地控制。通過手機控制家里的設備,如果手機在局域網內,一般是直接控制設備的,而在外網是通過透傳的。智能單品之間的聯動,通常聯動邏輯是在云上。當網絡故障發生的時候,聯動的設備就容易失控。
◆通過云控制家里設備,因為是家里設備定時去檢查云端的狀態來實現對家電的控制,設備接受響應的時間,一方面取決于設備檢查云平臺上狀態的周期,另外一方面取決于家里設備連網的網絡的速率。如果這兩個周期都長的話,那么響應時間是不可控的。
◆局域網之內的設備聯動,在眾多智能家居方案中,沒有局域網內的控制,所以局域網內的控制,通常也通過云服務來實現。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。但隨著智能家居的普及,越來越多的燈光設備通過智能控制實現的話,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,但在智能家居發展早期,企業、投資人都將重點關注到了云平臺以及云平臺的大數據價值,而忽略了一個重要的一個環節,邊緣計算。如圖:
當智能家居行業將重點關注到物聯網服務平臺這個層級的服務時,最早一直都在強調云計算的功能,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能單品,但智能家居也就止步于一些愛好者,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。
而隨著智能單品品類增加之后,智能家居越來越開始注重場景,但場景聯動一定通過效率差、體驗差的云服務實現嗎?明明是局域網內的聯動,為什么要通過云計算呢?
技術人員逐步意識到邊緣計算的重要性,設備之間聯動可以通過局域網內的邊緣計算實現;邊緣計算內的邏輯在云計算上有備份;邊緣計算的控制與云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,就類似于對于手的控制:對于人的手的控制,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年底由華為,中科院沈陽自動化所、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。
但是國內在智能家居領域,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是銀河風云為解決智能家居通訊難題而實現的一款通訊協議,在實現智能家居功能的同時,幫助很多燈具企業實現了燈光的智能控制難題。
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實時性、可靠性和穩定性;另外一方面為了解決由于網絡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于網關的控制設備,來控制局域網內的設備,實現局域網內設備聯動不通過網絡;同時這個設備還需要同步云端控制,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絡延時而帶來的滯后的不確定性,同時兼顧了云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。
雖然銀河風云沒有將這個功能定義為邊緣計算,但其網關產品的功能,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能家居企業提供很好的借鑒。