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蓝牙技术将成智能家庭互联标准

在2014蓝牙亚洲大会上,蓝牙技术联盟CMO卓文泰对搜狐IT表示,蓝牙技术联盟将与合作伙伴一起,共同推进蓝牙技术在智能家庭领域的普及。蓝牙技术将成为智能家庭领域的统一标准。

蓝牙市场

在智能家居领域,出于各种不同的目的,目前各家电厂商、互联网厂商推出的智能家居设备普遍无法互联互通。由于目前蓝牙技术已经普遍被用于智能手机、平板等移动终端,蓝牙技术联盟将联合成员企业,共同推进设备的互联互通工作。

卓文泰对搜狐IT称,移动通信、蓝牙、WIFI这三个技术之后将成为智能家居领域的互联标准。蓝牙技术也将更好地与其它两种技术共存使用。出于各种原因,在物联网领域有多种不同的技术标准。如果用户只想让几个设备实现互通,可以使用其它的物联网通信技术,但如果要大范围地实现智能设备的互联互通,蓝牙就是一个比较好的选择。

对于WIFI和蓝牙的优劣势问题,卓文泰强调,蓝牙和WIFI两者是互补的,其差别主要在能耗方面。WIFI的能耗更大,适合大量数据的传输。如果设备能够使用外接电源,WIFI是一个很好的选择。但对于使用电池的设备,并且对数据传输要求较低时,由于蓝牙的能耗极低,使用蓝牙技术就是一个很好的选择。据了解,目前有些厂商的蓝牙产品,一节纽扣电池即可以支持设备连续工作2年的时间。

蓝牙技术联盟认为,在五年内,以下四个领域将是蓝牙发展的重点:

1、保健与健身:可穿戴设备及医疗

2、消费电子:机顶盒、电视、媒体盒、遥控器等

3、智能家居

4、beacons与零售业:室内定位及支付

据了解,为了推进蓝牙技术的普及,目前蓝牙技术联盟已经专门推出了全中文的门户网站,以帮助国内企业更好地了解及应用蓝牙技术。

据了解,2013-2014年,蓝牙联盟亚太区成员年增长率达30%,其中,近60%的成员来自中国。根据ABI的数据,2014年,全球蓝牙设备的出货量将达到30亿部左右。到2018年,超过96%的手机将支持Bluetooth Smart设备。越来越多的移动设备内置蓝牙,也为其技术普及扫清了障碍。

Mother:智能家庭保姆 追踪家里的一举一动

颖特新消息,听过智能家庭监控系统没?可以随时记录分析家里人的活动行为, Mother可以记录和分析日常生活活动,从锻炼、看电视到睡觉,我们只要随身携带一个独立的传感器。这是一个令人惊喜的系统,尽管比起真正意义上的母亲,它更像一个无性的全景自我监控配件。这么说是有一定道理的,因为它就是一个这样的装置。

家有Mother


Mother是一个井然有序的系统,好像它的设计者对字体设计有着执着的感情。每个细节似乎都是有意为之的,甚至包括了看起来昂贵的冰铜包装。

我们可以把主要的设备称为Mother,把它塞到路由器的以太网端口,它就可以变成一个小发射机。它看起来像俄罗斯套娃和情趣用品的结合体,当你打开它时,它有一双一动也不动的眼睛,小红的嘴。看起来奇怪又冷酷,这真是一种奇怪的安慰。人们来家中做客时,总是不断地把它拿起来看看。但是它也不出声,只是牢牢看着你。

Mother有四个称为Cookies的传感器,是大约两英寸长小彩色塑料棒。你需要把包装附带的按钮电池插入这些Cookies里。这些电池的使用年限为一年。他们容易折断。这是传感器的样子。


每个Mother最多可以使用24个传感器,虽然包装上只有4个。要想激活这些传感器,你需要登录Sen.se注册你的Mother和Cookies。一旦注册成功,Cookies会变成一个变异传感器,可以根据你的指令调整。如果你戴着它们走,它们会测量你的行走质量。如果你戴着它们睡觉,它们会衡量你的睡眠模式。如果你把它们绑在另一个东西上,它们可以显示你有没有移动它。所有的数据都由Sen.se收集和分析,这些Cookies可以储存10天的数据。所以你需要时常把它们带回Mother身边。

每个Mother出产时都有一个名字。我的Mother名叫“Elicia Beula”。


你可以将Mother的名字改成任意自己喜欢的,可以从调色板的彩笔中选择Mother的眼睛颜色。不幸的是,没有一个颜色像Julianna Margulies的眼睛那样让人迷醉的棕色,所以我选了紫色,因为紫色是最好的颜色。

设置完cookies和摆弄完Mother的名字后,你需要下载一个名叫Pocket Mother的软件。这是Mother的主要警报系统。像Mother那样,你点击每个cookie重新命名并且注册。

Cookies都注册完后,就可以挑选应用程序了。

Mother知道怎么做最好


你的Cookies可以连接Sen.se网站上的各种应用程序。你可以监测你家的门打开了多少次。你可以测量你走了多远,睡了多久,喝了多少咖啡,刷牙的频率,只要每个功能都有对应的Cookies。以后可能会有应用程序可以让你监控你的植物,你的水摄入量,还有你打开冰箱的频率。下面是应用程序选项列表的一部分。

一些指令程序显然是专为家庭设计的。例如,有一个应用程序可以用来查看谁在家里,以及是否有物体(像是禁止移动的Xbox游戏机或者一个昂贵的花瓶)移动。对于其中一些功能,你只要正确地设置cookie(比如用来睡觉的cookie)就可以了。但另一些就必须要材料粘贴了。我就曾经用过粘胶,虽然在Mother工具包里也有其他材料可用。

作为一个成年人我不需要用这种方式监视我的伴侣,那会让我觉得很可怕,但是对于想要考察新保姆的父母和想要让孩子乖乖呆着的父母来说,这是可行的。可能这也是为什么这个设备称为Mother,而不是孤单孩子的生活伴侣,尽管Sen.se网站提醒说,Mother不是一个玩具,应该放置在儿童接触不到的地方。

我的目的在于我想要看看我走了多远,睡了多久。我用一个Cookie设置了避孕提醒,这段时间内我的公寓里就只有这一个Mother了。我用最后的一个Cookie创建了声音效果,这样我就可以胡闹了。

最爱的功能

你想要的话,都可以重置和重命名你的Cookies。这非常方便,如果你想试试不同的应用程序。


总的来说,它对各种任务的分析质量都很高。计步器非常准确,它使我意识到我真的需要多散步。如果这是我唯一想要的传感器,我更倾向于选择可穿戴健身追踪器,但它确实好用。

这个医药提醒程序非常有用。很轻易地就可以设置一个提醒你服药的闹钟,如果你没有服用药物可以关掉闹钟提醒。因为这个传感器是和药盒连在一起的,它能感应到我有没有使用,设置提醒确保我没有忘记。我有收过Mother应用程序发出的推送通知,但你也可以通过短信或电子邮件接受提醒,电话也可以。

在Sen.se网站上,你可以选择你想用来吓唬人的声音,这些让人开怀大笑的拟声音效有"TooOOoot" "Dzoing" 和 "Kling Klong"。如果我想逗笑或者恐吓孩子,这将是我最喜欢的Cookie了。

总的来说,设置各种指令的Cookies让人印象深刻,而且Sen.se分析和展示数据的方式非常亲切易懂。另外,Mother非常有趣,我都激动得起鸡皮疙瘩了。

有待改进的地方


为了使用散步程序来监测你的行动,你需要在你的口袋或背包里随身带着一个Cookie,这非常令人讨厌。如果你把它放在一个手持的钱包里,它就没法正常工作,它也不能戴在你的手腕上。这是一个相当明显的设计缺陷,因为大多数的健身服装没有口袋,所以带着Cookie去健身房或者跑步非常不方便。我试过把它塞在运动短裤的橡筋裤头里,但我在外面跑步时它就掉出来了。Sen.se建议你把它和你的钥匙一起放在钥匙扣里,但是一般我去跑步时都会把钥匙放在我的邮箱里(请不要抢劫我),这样并没有多大帮助。

正如我在前面提到的,你可以用黏胶或其他工具包里的东西把Cookie黏在物品上,但是对于计步器来说,这样做没有意义。手镯或者是其他的东西携带起来更方便。

不过至少计步器是准确的,对于我来说。睡眠监测还需要改进。虽然我和它分享同一张床,但是它就像皇后,我还需要在我的床垫下放一个Cookie。Cookie显示的时间经常比我实际起床的时间晚了或者早了很多。它说我有天晚上在半夜3点55分醒来(我想我是去撒尿了),但它并没有重新设定。

又有一个晚上,上面记录的我上床睡觉的时间比我实际睡觉的时间晚了。所以睡眠监测并不是很准确,而且如果你是一个不想早睡的孩子,做下小把戏糊弄父母很容易。

此外,这是一个关于营销的抱怨,并不针对产品,而是Mother产品背后的概念有点退化到实际意义上的母亲。产品的口号事实上是“她就像妈妈,只会更好。好吧,这个无性的拟人圆柱体根本就不像妈妈。它更像仆人和老大哥的结合体。我妈妈就有一双如忍者般灵敏的耳朵,每当我在半夜偷偷溜出我的房间时,这也是Mother和真正的母亲之间的差别。

是否值得买

Mother的设计漂亮古怪,丰富灵活的可追踪任务非常吸引人。一些讲礼貌的年轻家庭会使用它。Mother的售价300美元(约合人民币1860元)。如果你想另外买一套Cookies,你还得花上150美元,所以这个Mother并不便宜。

如果你真的想要量化所有生活中的事情,丰富的应用程序可能会让你值回票价,虽然Sen.se真的需要把一些Cookie变成可穿戴设备来让计步器和健康监测更加可行。现在,我暂时没有把Mother带回家的想法。智能手机的应用程序可以更准确地测量你的睡眠和步幅。

世界不断进步,我不认为科技的发展会止步于此。Mother肯定是针对有孩子的家庭的,所以我不是它的目标人群。不过,我告诉你:即使我真的是一个母亲,我也希望Mother可以更准确,我会担心我的孩子们丢了或是弄坏Cookies。同时,我也很郁闷因为这个名字让孩子们觉得Mother会有些过于严厉。

Listnr:智能家庭耳朵

颖特新原创编译,在未来智能家庭中会有智能眼睛,智能耳朵,智能鼻子,智能嘴巴,智能大脑。容易想象,智能眼睛就是类似摄像头之类的产品,鼻子就会带有烟气感应器,或者环境温湿度感应器,嘴巴是能唱能说的音响,大脑是带有CPU更加智能的中心和枢纽。那么智能耳朵呢?

 

Listnr就是一款智能耳朵,实际上它是一款电子耳,始终监听周围的声音,并基于它听到的声音采取动作。

 


比如,用户可以通过打个响指,让Listnr打开或者关闭智能灯泡。

 

该装置还可以了解宝宝的声音,将听到的东西变成情感,用LED灯泡不同的颜色来表示它对不同的声音产生的不同情绪。它能识别宝宝的哭,笑,尖叫或者嘟囔。

 


Listnr采用WIFI无线网络,将通知传递到智能手机,并内建LED灯,用不同的颜色代表不同的声音。该设备能够在某种声音音量超过事先设定的阈值之后,开始记录它所听到这种声音。该设备仅与iOS 8兼容,未来有可能开发Android版本APP。

 


目前该项目在Kickstarter众筹,有168位支持者,众筹到22,613 美金。



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Hive智能家庭,有安防可娱乐

颖特新原创编译,我们都已经对智能家庭有不少期待,在未来几年内,生活中将充满不少替我们看家,替我们劳动,供我们娱乐提供便利的智能产品。

 


Hive是一套智能家居系统,不管你在哪,它都能让你与房子产生“连接”,监控和保护家中的一切。

Hive有不少功能上的细节,可以轻易地从任何地方控制你的灯、门锁、电子产品、电器或其他连接设备;即使离家在外,你也能清楚地知道发生在你家中的一切。

 


无线音频智能家居解决方案能让你家里充满音乐;除了播放音乐,Hive Sound智能家居扬声器系统会通知你所关心的事儿,当你有需要时还会为你提供在线帮助。应用可以控制你整个家中的每一个Hive Sound,还可以单独或配对控制。

  

Hive的外观和电视盒子有些类似。白色的Hive Hub配备了1GB RAM和4GB闪存双核1GHz处理器、WiFi、蓝牙4.0、无线收发器、安防转传感器和备用电池等,它更像是个中心,接受感应信息并向外发出命令。

  


The Hive Trio智能家居系统包括智能应用中心和配套的家庭音响系统。选择一个智能应用中心可以说是任何一个智能家居系统制造者最具挑战性的决定,毕竟,智能应用中心不仅仅是智能家居系统的一个齿轮,还是整个设置都必须围绕其运转的关键部分。

 

目前该项目在Kickstarter众筹,有259位支持者,众筹到67,541 美金。

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什么是IEEE 1905.1a标准?

IEEE 1905.1a标准与家庭物联网

目前智能型电视、手机等终端装置的使用量逐年增加,各种网络技术在家中可说随处可见。透过家庭中的无线网络,在家中将可以更轻松地在自己喜欢的位置使用各种上网装置;有线网络则提供了更高的带宽(Bandwidth)以及质量,甚至是透过家中的插座,都可以利用电力线随时随地使用网络。

上述这些网络技术大众并不陌生,在现今生活也都广泛地被使用,因此也促使电子电机学会(IEEE)开始订定汇聚这些不同标准的网络技术标准--IEEE 1905.1a。

本篇文章将从IEEE针对家庭异质网络汇聚技术的技术层面开始介绍,亦即IEEE 1905.1a标准架构论述、IEEE 1905.1与IEEE 1905.1a的差异性,并藉由技术面的概述,进而探讨家庭异质网络的发展、应用层面,以及智能家庭异质网络普及之后所面临的挑战。

IEEE 1905.1a标准架构论述
IEEE 1905.1a主要针对传统的数据连接层(Data-link Layer)扩增定义抽象层(Abstraction Layer)的概念,存在于物理层(Physical Layer)与网络层(Network Layer)之间,同时也可以称做虚拟媒介访问控制层(Virtual MAC Layer),如图1所示;以下将之简称为1905 AL(1905 Abstract Layer)。

图1 虚拟媒介访问控制层

数据源:资策会智通所自行绘制

图1 虚拟媒介访问控制层

以图2抽像层模型来看,介于上层(LLC)与下层(MAC)之间的灰色区块即是1905 AL,1905 AL汇聚了不同网络技术,从LLC往下层看,可以透过1905 AL MAC address来识别,亦即利用AL MAC address识别一个1905的装置(以及此装置是否为1905装置)。

图2 抽象层模型

数据源:IEEE Std 1905.1a 2014

图2 抽象层模型

而从MAC/物理层(PHY)往上层看,1905 AL底层包含了不同网络技术的MAC address,其主要利用1905 Interface SAP与底下各个不同网络技术介接(如IEEE 802.1、IEEE 802.11、IEEE 1901、MoCA等),在1905.1a的标准规格中,并没有要求修改底层的网络技术,因此不须要改变任何底层网络技术的行为或是实作方式,也可以与旧有的通讯标准兼容。

在1905的装置和装置之间,则是传送控制讯息数据单元(Control Message Data Unit, CMDU)来交换讯息,1905 CMDU可以依据1905协议中不同的讯息类型(例如Topology Discovery Message、Topology Notification Message、Topology Query Message、Topology Response Message、Link Metric Query Message、Link Metric Response Message等),将讯息包在TLV(Type Length Value)中做传送。在讯息转送(Forwarding)的功能上,IEEE 1905.1a规格本身并无特别订定Forwarding Entity的行为,而是使用IEEE 802.1 bridge实现。

透过1905 CMDU的交换,可以让1905装置透过群播(Multicast)的方式建立家庭网络的网络拓扑(Network Topology),以及通知网络拓扑的改变(如有新的网络装置增加,或是既有的网络装置脱机),也可以进一步利用单一传播(Unicast)方式询问邻近1905装置的状态(例如邻近1905装置底下有几个网络接口、网络接口的类型等信息),也包含了底层彼此相连的网络接口链接状态(Link State),如遗失封包的数量、传输封包的数量等。

IEEE 1905.1a藉通用物理层技术实现异质网络整合

IEEE 1905.1a工作小组于2013年发行第一版后,随即开始讨论1905.1a修正版,期间开放且接受各方的请求,最后于2014年底发行IEEE 1905.1a正式版,最主要是制定一通用讯息藉以支持额外的MAC/PHY异质接口,例如ITU-T G.hn和G.hnem、HD-PLC 3 inside、HomePlug AV2、IEEE 1901.2 Narrow band PLC、HomePNA、MoCA 2.0、ZigBee、蓝牙(Bluetooth)与其他未在IEEE 1905.1中定义的网络传输技术标准,同时提高此整合机制的可用性。以下就IEEE 1905.1a新增加的CMDU,分成上层信息交换、能源管理、通用物理层支持等三大类进行说明。

.上层信息交换

上层信息请求(Higher Layer Query Message)与上层信息响应(Higher Layer Response Message),用以交换上层信息,包含1905 AL MAC地址、讯息版本、装置识别信息、设定与控制接口之URL、装置对应的IP地址等。透过上层信息的交换,预期将使IEEE 1905.1a具有更好的网络环境调适能力,并且使整个整合网络环境在运作上更具有效率。

.能源管理

透过1905装置之间交换的能源状态消息(Interface Power Change Information TLV/Interface Power Change Status TLV),让彼此可以透过单一传播达的方式,也就是利用请求(Request)、响应(Response),达到节能省电的目的,例如透过Interface Power Change Information可以要求邻近装置几种使用能源的状态,如关闭电源(PWR_OFF)、启动电源(PWR_ON)、省电状态(PWR_SAVE)。当邻近装置接收到请求时,也会针对目前状态做几种响应,如状态改变完成(Request Completed)、状态不须要做任何调整(No Change Made)等。

.通用物理层支持
包含通用物理层查询/回复(Generic Phy Query/Response Message)、网络拓扑探索(Topology Discovery)等控制讯息。现行网通技术多样,可根据应用需求与布建环境选择不同的通讯技术,面对如此多样化的网络环境与应用场景,IEEE 1905.1a提供了通用物理层的概念,此举将使各种不同的网通技术得以交换物理层信息、进行拓扑探索,达到能弹性整合不同网络技术的目的。

智能家庭异质网络趋势成形
智能家庭异质网络的发展,主要基于各种不同家庭网络技术之整合应用,例如以自动化系统控制各项家用设备,提供智能互动、保全监控、环保节能、居家照护、云端存取、高速影音串流等等提高生活质量的应用。

随着此趋势之发展,各种家电用品纷纷加入联网功能,使家电变得更智能且人性化。视听娱乐设备如智能电视,更可藉由因特网的丰富信息与宽带网络的普及,带来更缤纷的使用体验,满足使用者的多样化需求,而成为近年联网装置的热门产品。同时,居家环境的网络取用方便性,也可以让亲友之间的通讯变得更加便利,拉近人与人之间的距离。
而在未来智能家电大量应用于智能家庭的环境中,会有许多智慧互动空间,包含客厅、书房、厨房、卧室,甚至是庭园等等的智慧环境。异质网络整合扮演了相当重要的角色,方便且有效率地整合不同设备、通讯方式,势必成为未来发展趋势。

想象一下走进未来智慧家庭的场景,透过感测网络技术,一进门会有互动玄关欢迎住户回家,同时根据时间与习惯,开启居家空间的灯光、空调,甚至是热水器等。走进客厅,可能会有可与行动装置整合的智能电视甚至是智能玻璃面板,整合多样服务,使用者除了可以享有喜欢的数字内容、透过体感互动满足人对于身心灵健康上的追求,也能实时控制家中各种装置、不漏接小区讯息,掌握生活信息。书房则有触控书桌、电子画布、电子白板等等工作、学习用设备;厨房有智能型冰箱、可于因特网搜寻食谱做为调理参考的智能型调理工具等等。

针对更多不同需求的应用,如居家照护需要的生命征象传感器、空气质量/温湿度传感器等,或是关系整个家庭空间安全的设备,如瓦斯侦测/遮断器、烟雾侦测器、警报按钮、红外线或超音波入侵检测等。这些机制都有助保障生命财产安全。

而能源也是近来大家所关注的焦点,透过智能家庭网络,各项家电的用电状况以及用电比例将透过一管理机制进行监控分析,参考过去的使用的数据,设定适合的电力使用目标值,让家中电力消耗更具效率,轻松节约用电,主动省下不必要的浪费。上述这些都是现在与未来的发展趋势,导入智能家庭网络之概念,对于生活质量将可以大幅度地提升。

应用设定/网络管理成智能家庭发展两大挑战
居家空间多样、可能存在特殊环境与需求等特性,带来多变与广泛的网络环境需求。从传统的有线以太网络(Ethernet)、无线局域网络(Wi-Fi),到ITU-T G.hn、MoCA 2.0、Homeplug 2.0、IEEE 802.15.4(ZigBee)、802.ah(Sub 1GHz)等等,皆在家庭网络解决方案中角逐一席之地。对于新推出的不同网络技术之汇聚(Convergence)、整合机制,所面临的挑战大致上可分为建置的方便性、运作的稳定性等两个方面讨论。

面对众多的传输技术,在理想的状况下,消费者可根据不同应用层面、空间规划等需求,选择最适合的布建方式与传输技术,建立心目中理想的智能居家网络。然而众多联网技术标准构成的选择难度及实施障碍,将会降低消费者建构完整智慧家庭环境的意愿。

智能家庭网通产品之消费者,不一定为具备足够知识背景的专业人士。有鉴于此,简化设定程序、自动化设定、按钮配对、通用即插即用(UPnP)等设计也陆续导入新的产品中。降低布建技术门坎也有利于家庭网络、智能家庭应用与相关系统之推广,且也能降低无形的推广成本;面对整合不同网络通讯技术的需求,相关自动化设定机制的设计势必要更有弹性,能够精准地判断、选择,方能建立容易使用的智能家庭网络,此在未来将成为相当重要的课题。

在智能家庭异质网络的架构中,同时具有低速控制网络与高速数据传输网络等不同性质的应用需求,如何有效率地使用各种传输特性不同的联网技术为关键的重点。例如在家庭娱乐的部分,随着高画质影音网络串流需求急遽增加,从Full-HD到Ultra-HD的影音传输,因所需的带宽更大,以至于需要更快速的传输技术,加上不同装置同时分享相同串流内容等需求,高速多任务是一大挑战。同时,关系于家庭节能的低速控制部分也要能维持正常运作,在此场景下,除了通讯媒介整合之外,有效进行网络管理也是使用一个异质网络的重要挑战。

由于不同的通讯媒介具有不同的带宽、延迟(Latency)、抖动(Jitter)、通量(Throughput)及损耗(Loss)等特质,异质家庭网络管理的重要问题之一便是服务质量(Quality of Service, QoS)的控制,亦即针对每一个应用的需求,同时顾及联机稳定性、数据传输的正确性、传输速度、传输延迟等等的各种可能影响网络传输的层面,选用适当的通讯媒介与相关传输控制策略,使所有应用皆能享有稳定且有效率的网络传输。

在家庭网络中,各种不同的应用也日趋普及。从最基本的数据分享、通讯、影音娱乐,到智慧家电控制,或是结合各种感测技术的节能、安全、居家照护等等先进应用。透过1905.1与其增修版本--1905.1a,将有助于上述智慧家庭的实现,无论是支持不同网络技术的整合、提高传输效能等面相,皆提出了对应的解决方案。有别于传统网络几乎都是单一网络技术的特性,不同网络技术具有的不同特性,例如不同的带宽、空间规划对无线讯号的影响、家电对于电力线相同回路的干扰等问题,同时也须兼顾对于一般消费者的易用性与整体网络环境的自我调适能力与稳定性。上述皆为异质网络整合后将带来的愿景与挑战,值得持续关注与期待。