隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，智能家居領(lǐng)域越來越火，成為互聯(lián)網(wǎng)巨頭及家電大佬們爭相深耕的“肥沃土壤”，本文主要是針對智能家居的軟硬件架構(gòu)技術(shù)做詳細(xì)分析。
HOW-想清楚要做哪些事情
以一款智能插座為例，我講的主題就是這個插座該怎么樣來生產(chǎn)、怎么樣來研發(fā)。第一步，我們先要把它分解。插座有很多結(jié)構(gòu)件，比如五金件這些東西，所以我們要搭建一個團(tuán)隊，包括做工業(yè)設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計的人，硬件工程師、電子類工程師、軟件的工程師，以及生活端的，甚至是運營和銷售的。如下圖所示。
我們從傳統(tǒng)的一個設(shè)備到智能設(shè)備轉(zhuǎn)變的過程中，這一個東西非常重要，即WiFi模塊。這個地方?jīng)Q定了這個設(shè)備到底能不能跟我們的App進(jìn)行交互以及交互的效率如何。
大家可以看一下我們大概要做的事情，包括元器件選型、原理圖、結(jié)構(gòu)、工業(yè)設(shè)計、PCBA、打手板、開模，這些東西完成的話代表著傳統(tǒng)的部分完成了，這里不再贅述。比較重要的是智能設(shè)備要怎樣實現(xiàn)通訊。現(xiàn)在ZigBee、WiFi、Z-Wave、BLE，這四種用得比較普遍，還有433、315等設(shè)備。谷歌也有一套協(xié)議，但是應(yīng)用得稍微少一點。我今天主要是從WiFi設(shè)備方面來講，看到底一個WiFi設(shè)備到底要怎么樣來做。
WiFi聯(lián)網(wǎng)的難題
WiFi設(shè)備面臨一個很大的難題，比如說我做一個智能的水杯、一個智能的插座，這個水杯和插座是沒有交互界面的。但是我們必須解決一個問題，即這個設(shè)備一定要聯(lián)網(wǎng)，要連路由器。大家想到最直接的辦法是手機(jī)連路由器，打開手機(jī)的設(shè)置，進(jìn)入WiFi列表，然后再輸入密碼。但是智能硬件里面沒有辦法進(jìn)行操作，這就是要面臨的第一個難題了，所以很多人內(nèi)心是非常憂傷的。
這里介紹幾種給WiFi設(shè)備配置的方法。第一種是AP，AP是最傳統(tǒng)的方式，在AP里面主要是讓智能設(shè)備首先進(jìn)入AP模式里面，這樣能夠共享一個熱點出來。我們的手機(jī)直接連到這個設(shè)備里面，然后再把路由器的SSID推送給那個設(shè)備，那個設(shè)備可以在線連路由器。這里面AP有一個很麻煩的事情，就是它的交互特別復(fù)雜，特別是在iOS手機(jī)里面不允許手機(jī)的App直接調(diào)用WiFi的設(shè)置或是直接切換過去，我們可能要先退出后臺，然后切換到蘋果的那一套設(shè)置里面，設(shè)置好了之后又要切換回來，這樣特別麻煩。所以在演進(jìn)過程中就進(jìn)入了WPS。
WPS解決了第一步的問題，可以在路由器里面有一個按鍵，智能設(shè)備里面也有一個按鍵，可以根據(jù)WPS的協(xié)議交換它的密鑰。但是這里面有一個很大的問題，WPS需要進(jìn)行專門的認(rèn)證，而且現(xiàn)在支持的路由器非常少，所以用WPS技術(shù)來做的話可能會比較差一點。
再接下來又出了一個Smart Config，這一款應(yīng)用非常多，因為它非常簡單，直接在手機(jī)上面向路由器發(fā)送SSID和密鑰，這個芯片再去抓路由器的包，抓到這個包之后再解密，解密出來之后就知道了路由器的SSID和密鑰，然后就可以去連。在這個基礎(chǔ)上微信也出了air kiss和另外的Smart link，也這個原理。
接下來又出現(xiàn)了光配置，屏幕按照一定的亮變把信息傳輸過去，但是這個應(yīng)用比較少一點，問題也比較多。
再接下來是聲波配置，AA付款和面對面收款里面就用到這個技術(shù)。
總體來說，AP和第三個稍微比較好一點，但是我們在實際產(chǎn)品應(yīng)用里面也會發(fā)現(xiàn)，這一類技術(shù)面臨很多問題，就是對路由器的一些芯片、兼容性都會有比較高得要求。我們以前出現(xiàn)很多這樣的例子，測試的時候拿了幾十款、上百種路由器測得沒有問題，到了用戶家里，那一款路由器我們沒有測試過，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不行，這是一方面的限制。為了解決這種限制，后面又改成了不抓路由器的包，就抓手機(jī)發(fā)出來的包。抓手機(jī)發(fā)出來的包之后又帶來更大的問題，正常手機(jī)的包是OK的，沒有那么多兼容性的問題。去年iOS包出來的之后，蘋果的iPhone6會有一個問題，連上WiFi離開一段時間再回來WiFi就會丟失了，這時候不重啟手機(jī)就永遠(yuǎn)連不上WiFi了。蘋果為了解決這個問題又更新部件，然后對這個又沒有用了，又抓不了包了，所以對傳統(tǒng)應(yīng)有還是有限制。還有一些跟技術(shù)沒有關(guān)系的限制，比如說現(xiàn)在比較好一點的路由器是支持2.5G和4G的。現(xiàn)在我們使用的模塊都是只有2.4G的，如果手機(jī)是雙頻、路由器是雙頻的默認(rèn)是是5G。所以我們又回到最原始的AP模式來，因為我們不用跟用戶解釋那么多東西，也沒有很多兼容性的問題。
