外面的世界滿是春風,家中的風景溫暖恬靜。家是溫暖的襁褓,家是舒適的搖籃,我們一輩子一半以上時光都在家中度過。隨著數字化技術的發展,人們可以隨時隨地使用智能產品,家庭也成為一個重要的應用場景,智能家居概念隨之誕生。
與家中傳統的家具相比,智能家居最大的特點就是智能與便捷。在世界的任何地方,我們可以輕松及控制家中的溫度;能夠打開與關閉照明;還能通過家庭攝像頭隨時查看房屋情況。在外面,我們通過智能手機輕松掌握家中情況。回到家中,還能輕松對智能音箱發送語音命令。
智能家居發展伊始,智能音箱被認為智能家居核心,它是智能家居入口,是命令發出的工具。2017 年,智能音箱的品牌數量達到了頂峰,數百家公司、上千產品同臺競爭。可經過市場殘酷的洗禮后,大多數品牌走向凋亡,智能音箱陷入發展的低潮期。接受了智能音箱的教訓,越來越多從業人員意識到,智能音箱并非智能家居核心,智能網關才是。
智能音箱的位置也限制了它的應用。市面上的智能音箱千奇百怪,不少還帶有屏幕可以放視頻,可這些都擺脫不了一個難點,智能音箱體積龐大,輕易不會移動,更不會隨身攜帶。若是將它放置在客廳,我們在臥室關上門呼喚它,或許就聽不見。誠然,語音是所有動物最早最原始的信息交流方式,這對于使用者來說幾乎沒有任何的門檻,哪怕是還不識字的孩童。可是語言的傳輸會有衰減,我們不可能每天在家扯著嗓子喊叫。
更加麻煩的是智能音箱的“智能”程度。智能音箱僅僅是載體,內置的語音助手才是語音交互的核心。亞馬遜 Echo 智能音箱之所以能暢銷歐美,承擔部分智能家居核心作用,最重要的因素在于亞馬遜語音助 手 Alexa 在遠場語音識別技術上的積累。Alexa 可以清晰的辨別命令與噪音的區別,還具備強大的語義理解能力,可以分辨出對話者表達的含義。
與 Alexa 相比,國內語音助手實力差得多。一方面,國內在語義理解、遠場語音識別技術上差距不小,另一方面,漢語比英語復雜的多,漢語語法所表達的含義會因語調及場景不同而產生不同的含義,這給語音助手開發造成了極大的難度。目前,國內語音助手研究方向以轉向語音識別,專注于命令的識別與下達,充當轉化器的作用,將語音命令轉化成電子命令。不過,在智能家居領域,有一種設備,轉化傳輸能力比智能音箱強得多,它就是智能網關。
在智能家居領域,通常分為感知層、網絡層和應用層三個層次。感知層是智能家居的皮膚和五官,用于識別物體、感知物體、采集信息、自動控制。比如家中裝的溫度傳感器,感知到室內溫度高于 28 度, 就會收集信息交由網絡層。而網絡層涉及信息的傳遞與控制兩大方面,相比于互聯網時代,智能家居物聯網的通信協議更加多樣,至于應用層,自然就是智能燈泡、智能開關、智能電視、智能冰箱這些具體應用。
在三大層次中,智能網關位于網絡層核心,智能家居通信技術繽紛多樣,至今沒有統一的標準,智能網關的重要性也就由此凸顯。智能網關能夠把不同的物收集到的信息整合起來,并且把它傳輸到應用層設備。另外,網絡層還需要處理來自外界網絡的消息。當我們在外面時,會通過智能手機發出各種指令,觀測家中各種場景,這些信息都通過 4G、5G 等移動網絡傳輸。智能網關起的作用就是轉化外界網絡與家中網絡,將移動網絡信息轉化成 Zigbee、WiFi、NB-Iot 信息,從而讓家中智能設備“聽懂”并完成相應的工作。
智能家居網關還能撇開“人類指令”單獨工作。配合感知層的傳感器,智能網關可以獨立傳輸指令給應用層的設備。比如說我們使用網關+人體傳感器的組合,安裝在走廊、陽臺等空間的燈具,可以做到人來燈亮、人走燈滅。再比如前文提到的溫度傳感器,只要我們提前設置好,感知到室內溫度高于 28/29/30 度時,智能網關就會自動下達命令給空調,開始制冷降低室內溫度。
對比智能音箱,智能網關既沒有嚴重缺陷,還在智能家居網絡中發揮著至關重要的作用。即使智能音箱,也得靠智能網關傳遞命令。某種角度看,智能音箱更像是感知層的設備,感知我們的語言命令,將其傳導給智能網關。這樣一來,智能音箱仿佛與人體傳感器、溫度傳感器沒什么不同,僅僅是智能家居網絡的邊緣一環,而智能網關,才是那個不可或缺的核心!
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