作為智慧硬體領域的一名產品經理+工程師，智慧家居的折騰從未停止，本人也在從事智慧硬體這塊的產品設計工作，疫情期間決定對過往的一些知識做一個系統性的梳理，因此寫了這篇文章，從一個產品經理的角度，介紹下我在智慧家居的一些實踐和看法，本文作為這個系列的第一篇，從照明的角度，看看智慧家居。

怎樣讓燈變智慧

這塊其實可選的非常多，根據前裝、後裝也有區分，在介紹對應的方案之前先說下真正的智慧燈應該有的幾點原則：

支援通過APP/音箱/遙控器等控制、當然，這是目前所謂智慧家居產品的普遍現狀，所謂智慧就是APP控制；相容原有的控制方式，如牆上的面板開關控制；有比較好的異常處理機制，比如跳閘、停電之後恢復的時候不能全是亮或者全是滅的狀態。

智慧燈具

很多人習慣性選擇智慧燈具，例如Yeelight的一些智慧吸頂燈、智慧燈泡等，這類燈具是在燈體中加入Wi-Fi、藍芽等聯網模組，實現智慧控制。我書房的檯燈不是智慧的，用的就是飛利浦智睿燈泡來實現聯動控制。對照上面三點，就會發現以下問題：

原有方式相容問題：絕大多數裝修牆上針對燈裝的還是傳統的86開關面板，如果通過開關面板把燈關了，則燈具整體斷電，本身處於斷網狀態，就沒辦法通過APP再開燈，為了保持可以隨時通過APP開關燈，牆上的開關必須保持常開狀態；異常處理問題：在通過APP關燈之後，為了使通過牆上面板也能開燈，很多聯網控制模組會加入類似邏輯，上電之後自動恢復開啟狀態，這樣如果通過APP把燈關了，想通過牆上的開關開燈時，只需要先把牆上的開關先關一下再開啟即可，但是這就帶來了一個問題，如果是停電之後來電、或者遇到跳閘這類場景，燈都會被開啟。

Yeelight 智慧燈

針對這類問題，其實也有一些解決方案，但是還不算很徹底，比如小米釋出的牆壁開關，支援雙模式，所謂的回彈模式，是指按開關的時候只是斷下電，鬆手後就會回彈回去，恢復供電狀態。燈具的Wi-Fi或者藍芽模組設定為通電一次開啟、再通電一次關閉，這樣就能夠在保證聯網模組常供電的同時通過面板實現開關，也不影響通過APP控制，解決了上面的第一個問題，但是第二個問題無法解決，不過第二種畢竟少數，因此這種搭配方式整體體驗還算可以。

雙模式切換的開關面板

另外就是配合特定的遙控面板，比如Yeelight的部分燈具，可以搭配通過藍芽或者Zigbee的牆貼或者手持遙控器，來替代牆壁上的原有面板，這種方式是不存在以上問題的，只是因為通訊模組需要的更多，往往也更貴。

智慧開關

智慧開關是一個前後裝都適合，相對簡單的方法，如果是在裝修之前，一定記得在86盒裡留零線，當然類似我這種買房沒有重新裝修的，就不得不考慮單火線的智慧開關，這也是我目前用的最多的方式。除了檯燈之外的所有開關面板都換成了綠米的單火面板。

這裡先說下單火，正常情況下，零火兩根線，為了節省走線成本，往往只有火線走到開關處，開關通過控制火線的開合來控制燈具，而智慧開關因為需要聯網，所以必須要保持供電，在只有火線的情況下，就沒辦法保持完全斷開，需要通過微弱的電流來取樣取電，如果電流過大，就會造成燈具閃爍，而電流太小，就得保證智慧開關的工作功率要比較低。因此單火線的智慧開關都必須得是超低功耗的通訊協議，如Zigbee、433等，最常見的Wi-Fi沒辦法做單火，而且燈具的功率不能太小，一般要在5W以上，這也是為了防止閃爍，當然也可以在燈具段並聯一個電容來解決這個問題。

另外就是單火也會增加額外的成本，綠米的單火版本就要比零火版本貴50塊，其他的還有歐瑞博基於zigbee的單火開關，lifesmart基於433的單火開關，總的來說一個開關接近200塊的價格還是比較貴的，我換下來都覺得肉疼。

其他方式

其他的比如有些燈具支援紅外或者433遙控器遙控，就可以用紅外萬能遙控或者射頻萬能遙控來遙控控制，這些在體驗上都不是很好，而且智慧燈具存在的問題這裡也存在，可以適當體驗。

Wi-Fi燈具改裝模組

另外，目前也有一些改裝模組，如支援串聯到燈具裡/86盒裡的都有，例如下圖這種Wi-Fi改裝模組，二十塊的成本，改裝起來價效比很高，特別是對於普通吸頂燈來說改裝很方便，但是問題和智慧燈具是一致的。

什麼是真正的智慧照明

真正的智慧就是去開關化

前兩年無論什麼產品加個Wi-Fi或者藍芽支援通過手機APP控制了，現在支援音箱控制了，就認為是智慧了，更過分的是有些產品甚至把傳統的互動方式去掉了只保留APP互動，比如之前某款體重秤，去掉了顯示屏，只能去手機上看結果，比如之前小米的一款帶有小愛同學的智慧馬桶蓋，這都些都是對智慧最大的誤解。

實際上回看智慧硬體過去幾年的發展，這個行業興起的一個標誌性事件就是谷歌在2014年32美金收購Nest，而Nest的代表產品Nest恆溫器可不僅僅是一個長得漂亮、互動新穎支援APP控制的溫控器，能夠通過內建的感測器，可以監測室內的溫度、溼度、光線以及恆溫器周圍的環境變化，判斷房間中是否有人，記錄使用者的溫度調節習慣，並以此決定是否開啟溫度調節裝置，簡單來說做的就是去開關化，不是讓你通過它可以用不同的方式調節溫度，而是讓你壓根想不起來調節溫度，因為溫度它自動幫你調整好了，你都意識不到需要調節什麼，這才是智慧控制的核心。

智慧照明就是人在燈亮，人走燈滅

如果單看這個標題可能很多人會覺得，這很簡單啊，的確，記得小時候聲控或者人體感應燈就已經很普及了，但是放到家庭場景，目前這個問題解決了麼？抱歉，沒有！

我的需求很簡單：除臥室外，人在燈亮、人走燈滅；

解決方案：小米人體感應+上面的智慧開關；

我購買了小米生態鏈綠米的人體感應，米家的版本便宜些，沒有支架，綠米Aqara的貴一些，帶支架、帶亮度檢測。

通過設定有人開燈的聯動場景實現人來燈亮，注意，這裡說的是“人來”燈亮，不是人在，那麼問題在哪裡？就在“人在”的檢測上。

比如我的場景，設定衛生間有人移動開燈、三分鐘之後關燈，邏輯上如果持續檢測到人移動，這個3分鐘就會不斷被推遲，人出來後，最多過三分鐘那個燈也就關了。

但是用過小米智慧家居套裝的人都應該有體會到，實際不是想象的那樣美好，我經常在蹲馬桶的時候沉思一會兒，燈關了，在書房發呆一會兒，燈關了，在沙發上躺著看電視，燈關了。所以這種組合只能做到人來燈亮，做不到人在燈亮。

問題在哪裡？

感測器本身限制：紅外熱釋感測器通過檢測人體（熱源）的紅外訊號來檢測是否有人，優勢是檢測靈敏，功耗極低，缺點是容易有誤報（在家居場景還好），對靜止物體不敏感（這是核心問題），這也就導致有時候人稍微靜止一會兒，紅外檢測不出來；低功耗處理：整個綠米那一套基於Zigbee的智慧家居套裝低功耗確實做得很好，鈕釦電池我兩年多沒換目前都還在正常使用，對於開關按鈕、門磁，本身有狀態變化時發射一次資料還好，畢竟不會持續按開關或者開關門，但是人體感應如果一觸發就同步資料就會非常頻繁，如下圖我書房的人體感應觸發記錄，因此綠米做了一個低功耗處理，一分鐘內不重複觸發，這就導致一分鐘內的人體移動無法感知上報，而且有時候燈關了，在一分鐘內你是無法觸發讓燈重新點亮的。

當然，除了上面的“人在”的問題，其他未解決的痛點問題還有很多，比如：我想實現晚上回家開門後自動開啟客廳燈，如果是基於門窗磁來實現，門磁開啟，晚上時間段開燈，邏輯上沒問題，但是偶爾會遇到晚上出門的場景，這時候單憑門窗磁是無法判斷你是進門還是出門，最後我是使用智慧門鎖，通過指紋開鎖聯動開燈才可以比較好的解決。

我的智慧照明改造

首先是小米的聯動設定太簡單，判斷條件太少，而且沒辦法設定複雜邏輯，因此針對照明場景第一步做的是把家中所有裝置接入Homeassistant，通過Nodered做規則處理。

舉個例子，比如我購買了帶亮度檢測的人體感應，設定有人移動且亮度暗就開燈，但是多少亮度算是暗，這裡是沒辦法設定的，這就導致完善在我餐廳燈開著的情況下，雖然書房很暗，但是是無法自動開燈的。

而通過Node-Red，規則設定就靈活的多。可以單獨通過介面讀取感測器亮度，設定合理的值。比如我書房沒有安裝空調，但是有風扇，就可以通過讀取房間溫度在有人的時候自動開啟風扇。

另外，類似人體感應感測器其實報上來的資料比較多，Nodered中可以通過讀取一些特定的欄位獲得更多的資訊，比如，米家人體感應感測器上報資料中有這樣一個欄位：msg.data.attributes["No motion since"]，表示的是從上一次開始沒有人移動的時間，邏輯上比到了一定時間點判斷有沒有人更精確（可能剛好判斷那個點人是靜止狀態），這樣也有助於提升精度。

當然，以上措施只是緩解，仍然不能徹底解決問題，針對衛生間，因為我用的是智慧馬桶，雖然馬桶帶有壓力檢測，但是因為是松下的，本身並沒有聯網，所以我通過一個帶功率檢測的插座來檢測馬桶上是否有人（馬桶上有人時會持續加熱+空氣淨化，功率會高於沒有人的時候），在關燈之前通過馬桶功率做二次判斷。

針對書房，自己DIY了一個微波+DHT11感測器的檢測裝置，裝在了前幾年一個眾籌的智慧硬體iKair的殼子裡，接入了Homeassistant和Node-Red，通過微波來判斷是否有人。

DIY的基於微波的人體感應

當然，微波也有微波的問題，核心問題是檢測太靈敏而且能穿牆，可以看看下放的檢測歷史，我自己測試隔兩堵牆都沒問題，所以在判斷時間上，對微波的資料稍微嚴格一點就可以。其他的我還試過在客廳場景使用攝像機、定期拍照，通過影象識別判斷畫面中有沒有人，這類操作這裡就不在列舉，後續針對智慧監控可以單獨寫一篇。

最終基於Nodered的關燈邏輯如下，整體還是比較複雜的。

基於Node-Red的照明控制

一些思考和總結

細節！細節！

米家生態的多數產品體驗在同類競品中都還是不錯的，但是即使是一個簡單的人體感應，在低功耗的處理上，亮度的判斷上都還不完美，而且這兩年基本也沒有功能更新和改進。智慧家居場景的容忍度比較低，一次差的體驗就容易讓人抓狂。

針對米家的幾個產品，其實有幾個可以通過軟體優化的點：

低功耗處理可以一分鐘內不傳送網路訊息，但是MCU需要把中間紅外熱釋的觸發記錄下來，等到傳送訊息時把狀態補上；可以根據時間段和狀態優化功耗處理方式，比如晚上的特定時間段，比如設定了多長時間沒人移動就關燈，如果燈是開啟狀態則這段時間內感測器可以適當放寬限制；亮度判斷可以細化幾個等級，可以單獨判斷。

智慧家居不是APP控制，也不是音箱控制，是去開關化

丈母孃過來的時候，我擔心她不習慣，特地用iPad做了一個高保真的控制介面，比如下圖，這是和我家戶型意義對應，而且狀態對應的一個控制介面，想開哪個燈，直接點對應的房間就可以，但是實際上壓根想不起來去用，我丈母孃很快習慣這種自動化控制，想不起來去開燈，即使偶爾需要操作也是“小愛同學”吼一嗓子的事情。

基於戶型圖做的照明控制介面

附上2015年年初給老闆寫的一份報告中用的一張圖，去開關化需要統一的雲平臺、統一的物模型、雲端做場景細分和資料探勘，回頭看這塊小米、阿里、京東都做的不錯，也有類似塗鴉、機智雲這類創業公司加入，裝置上雲遠端控制已經非常成熟，但是像我所說的去開關化做的好的場景又有哪些呢？

智慧家居需要雲邊協同，需要一個智慧家庭的控制中心

14年的時候，業界還在爭論智慧家居的控制入口或者控制中心，當時很多人寄予厚望的是智慧路由器，傳統的前裝智慧家居方案中往往都存在一個智慧閘道器或者智慧主機，但是在C端的場景中不太現實，小米的閘道器更多是一個協議轉換裝置，目前充當藍芽閘道器的智慧音箱，在閘道器層面也僅僅是協議轉換。針對智慧家庭的控制中心這兩年討論的反而比較少了，所有裝置上雲後雲端可以通過直連或者云云對接的方式進行雲端的場景聯動，這種實現方式對於使用者來說成本更低，但是這種方式的問題也比較明顯：

響應速度的問題：控制命令需要上雲，然後雲端在通過長連服務推送控制對應的被控裝置，這就導致響應速度比較慢，小米的裝置中，如果是Zigbee的感測器聯動控制Zigbee的開關插座可以在閘道器內完成，一旦跨裝置了，響應速度就要慢一些，有時候進屋拿個東西都出來了，燈才亮。異常處理問題：家裡網路的穩定性問題，上雲之後對網路延遲、網路連通性有要求，一旦網路不穩，直接影響功能實現。

我是在家裡通過一個執行armbian Linux系統的斐訊N1盒子，作為家庭的控制中心，執行Homeassistant和Node-Red，小米、博聯這些裝置都支援區域網協議，和N1的通訊都是區域網通訊，在聯動控制的速度上提升比較明顯，對於普通使用者來說，也需要類似的一個裝置，裝置走雲端和區域網的雙協議，家庭聯動場景區域網內就可以完成。當然，Homeassistant和Node-Red還是偏極客，但是還是可以做一定的封裝，讓互動更簡單，對於普通使用者來說可能用簡單的智慧場景配置就可以，針對一些前裝的使用者，可以使用類似Node-Red的平臺，讓專業的安裝除錯人員做更專業的配置。對於這個裝置本身，可以是和路由器、和NAS或者和帶屏音箱的一些結合。

互聯互通是目前國內智慧家居普及的最大障礙

國內幾個巨頭都希望打造自己的一個生態鏈，加上行業缺乏統一的標準，導致目前的產品體驗都是割裂的，之前即使是大的家電巨頭，如海爾、美的，多數使用者也不可能從洗衣機到冰箱到電視都是一家的，雖然他們都有一整套的智慧家居方案，去年AWE更是直接一家包了一整個展館。雖然展示出來很美好，但是這種全套的使用者並不會太多，更多的還是組合來用。智慧音箱雖然推動了不同廠商之間的云云對接，但是仍然是單向控制，何況還有小米這樣對接的第三方只允許音箱語音控制，不允許做裝置聯動的。

去年年底，谷歌、亞馬遜、蘋果三巨頭，牽頭成立了一個聯盟“Project Connected Home over IP”，旨在將智慧家居控制打通，今年預計會有一些大動作。之前也有其他的OCF聯盟之類的，推廣的都不是很理想。年初工信部的領導留意到了這個事情，召集主要廠商負責人開會討論了這個事情，我也參加了這個會，希望國內廠商能有所突破，對整個行業都是好事。