引子
智能家居这个概念从提出来,到1984落实到第一栋实体建筑上,再到现在的2020年将近过了半个世纪,能把这个概念做好的公司并没有几家,现在国内整个智能家居生态建设的最好的当属小米,经过了几年的智能家居布局,现在米家智能家居生态已经初见成效,如果花费点心思在上面折腾一下,确实是可以提升生活幸福感,具体实现请跟我一起一步一步来探讨,不智能的智能家居小白折腾教程。
智能基础:万物互联
要想玩转现在的米家智能家居,首先我们要先来了解一下米家这套智能家居系统的架构,和一些基础原理。现阶段的智能家居系统,都是以物联网和云服务作为基础的,由于是小白教程,具体感念就不展开说明了,其简单的原理就以一个WIFI智能灯泡为例说明,具体请看下图
简单控制原理
所有的设备都是以网络作为基础的,在整套智能家居系统中,每一个成员,例如智能灯泡,都需要具有网络接入功能,这个是整个智能家居系统的基础,这个就是物联网。从图上可以看出,路由器作为家庭与外部网络连接的唯一出入口,所有显得尤为重要,所有的数据都是需要通过路由器进行转发处理。然后就是小米服务器了,作为整个智能家居的大脑,判断环境情况,向系统每一个成员进行发号司令,同时接受“上帝”(用户)的指令,而用户则通过手机APP发送“上帝”指令来控制智能家居系统成员。这里需要注意的是,用户的指令是必须通过小米的服务器进行分发,即使在连接同一个路由器上都是不能越级处理,例如一个开灯指令路径:手机APP——》路由器——》小米服务器——》路由器——》智能灯泡。由此可以看出,路由器和家庭宽带网络对于现阶段的米家智能家居系统尤为重要,如果出了问题,将会导致整套智能家居瘫痪!
上面简单的介绍了WIFI为联网基础的设备接入原理,下面我们根据上图继续扩展。我们知道WIFI的功耗还是相对比较高的,如果用到了一些传感器上面,仅用一颗电子或小电池供电,肯定是不能支撑运作,这时候就需要另外两个接入方式低功耗蓝牙和ZigBee。这时候我们就可以扩展出下图的连接方式
加入蓝牙和ZigBee接入方式
我们可以看到,加入了蓝牙和ZigBee两种通讯方式后,最主要的是加入了两个网关,蓝牙Mash网关和ZigBee网关。因为蓝牙、ZigBee和WIFI是三种不同的通讯方式,就比如是三个不同国家的语言,只有WIFI具有广域网接入能力,所有这时候就需要一个翻译(网关),把蓝牙或ZigBee的数据转化成为WIFI再发送给小米的服务器,所以在选购智能家居设备的时候,需要注意设备的通讯方式,如果是选购蓝牙或ZigBee的设备,需要特别注意家里有没有相对应的网关。
生活小确幸
了解完现阶段的智能家居情况,下面就要开始着手规划自己的智能家居情况了。在开始设备选购之前,我们还得要进行系列的思考,哪些是我们需要的生活小确幸。每个人性格,成长经历,生活习惯都不一样,所以获取生活幸福感的需求也不一样,只有我们有这样的思考,了解了自己,才能搭建出一套适合自己家庭情况的智能家居系统。我也经过了很长时间的思考,确定了以下几点,也是目前智能家居系统能够实现的。
1、每次下班回家有灯光相迎
2、不需要我管理的卫生间排气扇
3、夜晚起床有温暖的指引灯
4、手机充满电后自动断电,保护电池
5、语音控制家电
6、夜晚安防警报,安心入睡
下面我就根据这七项需求来展开智能家居的部署。
需求拆分
- 每次下班回家有灯光相迎
平时上班会经常加班,回到家都是比较晚了,所以我很希望回到家打开门的一瞬间,屋子客厅和卧室的灯可以在我身心疲惫回到的时候为我暖心点亮,而不是我摸黑开灯,这是一个很小的功能,但是确实能够很大程度上给我幸福感!
要实现这个功能,需要两样关键设备即可:智能灯泡和门窗传感器,由于门窗传感器是需要ZigBee通信的,所有还需要一个ZigBee网关。
ZigBee网关
大门门窗传感器
客厅吊灯更换智能灯泡
控制流程也非常的简单,门窗传感器检测到打开门,然后点亮智能灯泡即可,但是细想一下还有一个问题,就是早上出门的时候,开门那么灯岂不是也会打开了?所以这个后要加上后续的限制条件:时间限制,我这边天开始变暗一般是六点左右,所有我设定六点后这条指令才会执行,这样即使整天开关门都不会影响到灯光。
自动开灯判断流程
米家配置详情
- 不需要我管理的卫生间排气扇
我是一个喜欢丢三落四的人,经常上完厕所忘记关排气扇,或者是上到一半才发现排气扇没有开,这样让我感到很不舒适,很早我就想着,如果排气扇能够根据情况自动开启和关闭就好了,这不正是智能家居需要解决的事情吗?
说干就干,实现这个功能需要两样关键设备:智能开关、门窗传感器,当然ZigBee网关肯定是必不可少的。
卫生间门窗传感器
排气扇智能开关
控制流程并不复杂,门窗传感器感应到卫生间门关上就开启排气扇,门窗传感器感应到卫生间门打开就就关闭排气扇,这样就解决了我上厕所忘记打开排气扇的尴尬和避免了离开卫生间后忘记关闭排气扇造成的浪费。
米家配置详情
- 夜晚起床有温暖的指引灯
有时候需要起夜或者四五点早起赶飞机,这时候家里乌漆嘛黑的,需要摸黑开灯,这时候如果开启了灯,又会因为灯光太猛烈而感到眼睛不适,这时候就需要一个感应小夜灯了。
由于ZigBee网关就自带了小夜灯的功能,现在只是需要告诉它什么时候需要开启即可,所以只需要增加一个红外人体传感器即可配合网关达到感应小夜灯的功能。
人体传感器
具体控制流程就是在夜晚,人体传感器感应到有人移动,开启网关的小夜灯功能,三分钟后小夜灯自动关闭。
米家配置详情
- 手机充满电后自动断电,保护电池
我习惯是睡觉前插上手机和手表进行充电,第二天起来拔掉。如果一直整夜整夜的充电,对手机电池的寿命是个不小的挑战,所以我希望插座有个功能,能够在手机充满的时候自动断电,以保护手机的电池。
其实要实现这个功能很简单,只需要一个有功率检测的插线板即可,我使用的是小米的智能插线板,里面有一个功能,就是持续检测到插线板功耗小于多少瓦多少分钟后关闭插座,我的设定是小于持续小于2瓦30分钟后关闭插线板电源,这样每天醒来手机都充满电在等待我,这种感觉不要太美妙!
- 语音控制家电
很久以前看到钢铁侠的Jarvis智能助理,现在小米的“小爱同学”也帮助我们寻常百姓实现了一点,为什么是一点呢,因为现在的“小爱同学”距离人工智能还有很长的路要走,现在仅仅能实现小米智能家居生态圈的设备开关等简单控制,不过这也让我很兴奋了,总算能体验一把真正的语音助理,并不只是一个智能音箱!
迷你版小爱音箱
当然要实现这个功能,首先需要一个支持“小爱同学”的智能音箱,还有米家智能家居生态的家电设备,例如:电风扇,电暖气,加湿器等等。目前我用到的就是电风扇,电暖气,智能开关,还有智能灯泡,这些都已经涵盖了大部分常用家电了。
米家生态电暖气
- 夜晚安防警报,安心入睡
最后一点,也是比较重要的一点,那就是家居安防!我现在住在三楼,楼层比较低,窗户什么的都安装了防盗网,唯独阳台是开放的,所以阳台安防显得尤为重要。
其实要实现这个功能也挺简单的,一个门窗传感器和ZigBee网关即可,具体的控制流程是,晚上12点自动开启网关的警戒功能,一旦检测到阳台门或大门被打开,网关发出警报声音起到震慑作用,然后全屋子的灯都会开启,并且调整到最亮的状态,一是震慑侵入者,而是惊醒我进行防备。
米家配置详情
到这里米家的智能家居基础方案算是完成了,后续还有更多的优化还需要根据个人需求来一步一步完善。
尾巴
忙忙碌碌的城市生活让我们变得疲惫不堪,麻木了我们发现幸福的眼睛,忘记了我们努力奋斗的初心。在一步步完善智能家居的搭建过程中,不仅仅是对智能家居系统的一次了解,同时也是我们重新认识自己的一个过程,发现以前没有发现的一些习惯,发现那些能够引发我们幸福感爆棚的生活体验。现阶段的智能家居并智能,与其说是智能家居,不如说是家居自动化更为贴切,但是不管现阶段进步到什么样子,这都是科技进步给我们带来的生活新体验,只要我们热爱生活,生活处处可以充满幸福体验。