这篇文章的目的是,让你对现在比较常见的智能家居产品,布置方案和使用体验有一个大概的了解,并且提供一些简单入门的方案。低成本,无需布线,几乎不需改造现有的电器或电路,方便易用。
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一、产品简介
先简单介绍一些现在市面上常见的智能家居产品类型:
1. 门窗传感器
-
功能偏向:安全
用来感应门窗的开或关的状态,一般是成对的结构,分别粘贴在门和门框,或者窗和窗框上。
安装示意图:
其工作原理是当你关上门窗时,两个部件相互靠近,就识别为门窗关闭了,当打开门窗,两个部件相互远离,就会识别为门窗打开。
安装后可以在手机app上看到设备的状态:
并可设置在门窗开关状态发生改变时进行推送提醒:
价格参考:
绿米Aqara 门窗传感器 ¥69
2. 温湿度传感器
- 功能偏向:便利
用于测量周围的温度和湿度,在此基础上可通过与其他智能设备搭配实现一些方便的操作:比如当室内温度达到25摄氏度时自动打开空调。
价格参考:
米家蓝牙温湿度计2 ¥29
3. 天然气报警器
- 功能偏向:安全
当安装所在的区域的天然气浓度达到报警值时,该设备会发出声光报警信号,并向手机发送提醒。另外也可搭配其他设备实现功能,比如检测到天然气泄漏时自动打开排气扇进行通风。
价格参考:
小米天然气报警器 ¥199
4. 智能灯具
- 功能偏向:便利
在普通灯光的基础上加入了远程控制的功能,部分产品有彩光功能。
价格参考:
米家LED灯泡 ¥29.9
YeelightLED灯泡1S彩光版 ¥99
米家智能LED卧室吸顶灯350 ¥249
5. 人体传感器
- 功能偏向:便利
在设备附近当有人或宠物经过时(一般是通过感应红外线),可向手机或其他设备发送信号
价格参考:
绿米Aqara 人体传感器 ¥89
6. 智能插座
- 功能偏向:便利
使用方式跟普通的转接插头一致:
与普通转接插头不同的是智能插座中加入了远程控制功能,通过Wi-Fi或其他方式,在手机上就能控制该插座的通电或断电,也就间接地控制了电器的通电和断电。
智能插座一般用于使普通电器“智能化”,在不用更换电器的情况下就能传统普通电器实现远程或者自动的通断电。部分产品还有统计使用电量的功能(只针对与该设备连接的电器)。
智能插座还有墙壁插座形式的产品,需要将原本的墙壁插座拆除并替换:
价格参考:
米家智能插座2蓝牙网关版 ¥48
7. 无线开关
- 功能偏向:便利
一颗无线的按钮,可随意粘贴在自己想要的地方,通过设置可以指定点击开关后触发的功能。比如跟上面的智能插座搭配使用,将家中电热水器的插头插到智能插座上,再将无线开关设定为点击后打开或关闭智能插座,这样就能实现远程打开或关闭热水器。
无线开关一般有单击,双击以及长按三种操作,可根据自己需要设置不同的对应功能。
价格参考:
小米无线开关 ¥49
8. 智能窗帘电机
- 功能偏向:便利
简单来说它的功能就是给窗帘的装上电动的滑轨,可以实现远程打开或关闭窗帘,或者在某个时间段自动打开或关闭窗帘。
价格参考:
绿米Aqara 智能窗帘电机A1 ¥899(包含电机本体和3米导轨,一般根据实际需要增加导轨或者转角导轨,需要另加费用)
9. 光照传感器
- 功能偏向:便利
用于感应周围环境的光照变化,可以作为一些自动化动作的触发点,比如感应到室内光线不足时自动打开灯光,或者控制窗帘电机打开窗帘。
价格参考:
小米光照传感器 ¥49
10. 智能音箱
- 功能偏向:便利
可以对音箱发出语音指令,对其他智能家居设备发出控制。比如让HomePod的Siri或者小米音箱的小爱同学打开家中的灯
价格参考:
Apple HomePod mini ¥749
小米AI音箱 ¥199
11. 水浸传感器
- 功能偏向:便利
在放置的地方,当发生漏水或浸水时,设备会向外发送信号。
价格参考:
小米水浸传感器 ¥59
12. 墙壁开关
- 功能偏向:便利
在传统的墙壁开关基础上加入了远程控制的功能。可以在不更换灯具或电器的情况下实现智能化。
价格参考:
米家智能开关双开(单火版) ¥69
13. 摄像头
- 功能偏向:便利
可以接入网络的摄像头,在外可随时通过手机查看摄像头的实时影像,本身也会保存一段时间的录像,部分产品还带有夜视功能。
价格参考:
小米米家摄像头云台版 ¥189
14. 空调伴侣
- 功能偏向:便利
简单来说就是一个“智能化”的空调遥控器,安装方法和上面的智能插座一样。可以通过手机,或者其他的智能设备远程对其发出信号,再由它向空调发射信号,达到想要的操作,比如打开或关闭空调,调节工作模式,调节到指定温度等,也可以跟温度传感器搭配实现自动化,比如当检测到室内达到一定温度时,自动打开空调并调节到指定温度。该设备还有统计用电量的功能(只针对和该设备连接的空调)。
价格参考:
米家空调伴侣2代 ¥59
15. 动静贴
- 功能偏向:便利,安全
粘贴到某个物品上,当该物品发生震动,倾斜或者掉落时,会向外发出信号。
价格参考:
绿米Aqara动静贴 ¥79
16. 晾衣架
- 功能偏向:便利
在普通电动升降的晾衣架基础上加入了远程控制升降的功能,部分产品内置有送风机,可向下输送冷风或暖风,快速风干或者烘干衣物。送风功能也可由手机远程控制或设置定时启动。
价格参考:
绿米Aqara智能晾衣架 ¥1799
17. 烟雾报警器
- 功能偏向:安全
与天然气报警器类似,烟雾报警器则用于检测可能由于发生火灾引起的烟雾,并向外发送信号。
价格参考:
绿米Aqara烟雾报警器 ¥299
18. 智能门铃(猫眼)
- 功能偏向:安全,便利
首先,它拥有一个普通门铃的功能,其次该产品上有一个摄像头,装在自己家门外合适的位置,通过手机可以看到摄像头拍摄到的录像或者实时的内容,并且可以通过手机远程与门外的来访人员进行实时通话。由于该类产品一般是使用内置电池供电,所以部分产品有自动检测功能,当检测到有人经过门外时才打开录像功能,以延长续航。
价格参考:
小米门铃2代 ¥199
19. 智能门锁
在传统门锁的基础上加多了众多的智能化功能,比如:NFC开锁,指纹开锁,密码开锁,蓝牙开锁等。当有亲友来访而自己不在家时,还可向亲友提供临时密码开锁,由于可以接入网络,所以也可以通过手机App远程开锁,部分产品还自带了上面的智能猫眼功能,并且还有门未关告警,门虚掩提醒以及门前逗留提醒等安全方面的功能。
价格参考:
小米智能门锁Pro ¥1599
20. 网关
智能家居的控制中枢,或者说指挥官,可以接收其他设备发出的信号,或者对其他设备发出指令,是实现远程控制和监控的关键,因为大多数的智能家居设备不能直接连接家中的路由器,这时就需要网关来做一个中间人来和路由器对接,以实现和外界的通信。网关的功能和作用比较复杂,后面会再做详细解释。
价格参考:
小米智能多模网关 ¥129
二、智能家居的工作原理和部署条件
这部分是对于智能家居解惑最重要的一环,看完之后可以清楚了解网关的具体作用,以及如何选购适合自己的智能家居产品。首先简单了解一下几种智能家居产品最常用的通讯方式。
1. Wi-Fi
Wi-Fi又称“无线热点”或“无线网络”,这个应该最不陌生,我们平常的手机,平板和电脑等电子产品可以通过连接无线路由器的无线网络进行上网。
2. 蓝牙
这个也应该很熟悉,蓝牙也是一种无线通讯技术,很多电子产品都装有蓝牙模块,比如我们平时使用手机连接蓝牙耳机,手机与其他人的手机通过蓝牙连接互传文件,
3. zigbee
zigBee,也称紫蜂,是一种低速短距离传输的无线网络协议,底层是采用IEEE 802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网络节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、可靠、安全。
---来自维基百科
zigbee对大多数人可能比较陌生,这里我们可以简单理解为一种类似于蓝牙的无线通讯协议,目前在智能家居产品里面有广泛的应用。
4. 蓝牙Mesh
蓝牙Mesh的核心还是蓝牙技术,但是它与普通蓝牙在通讯方式上有着截然不同的区别。普通的蓝牙在两个设备之间只能建立直接的一对一连接,而蓝牙Mesh可以在多个设备之间组建一种网状结构的通讯,下面以两种简单的情况来讲解一下两者之间的区别。
比如我们购买了一个蓝牙智能温度计,安装于家中阳台外面,因为我们的手机也支持蓝牙,所以我们的手机可以与温度计直接连接并获取温度信息,但由于蓝牙的信号范围比较小,所以当我们的手机与温度计距离比较远,或者有障碍物阻挡时,就有可能接收不到温度计的信号,比如这样:
现在,我们把原本的蓝牙温度计丢掉,新买4个支持蓝牙Mesh的温度计(对不起,任性了):
支持蓝牙Mesh的温度计会像上图的连接一样两两建立连接(只要两个之间的信号互相互相触达到),形成一个网状结构,原本通过普通蓝牙技术的话,在B位置的手机是无法接受到上图蓝牙温度计的信号的,但当我们换成了一批蓝牙Mesh温度计后,蓝牙Mesh温度计1的温度信息就可以通过
这样一条通路来传送到我们手机(这里我们先假设手机支持蓝牙Mesh)。而当我们的手机到达A位置时,又可以通过
这样的路径来获取到蓝牙Mesh温度计1的温度信息。这个就是使用蓝牙Mesh组网的优点。
并且,蓝牙只能从某个设备获取数据,并不能向其发送指令,而蓝牙Mesh则两者皆可。
现在,我们来讲讲上面这些通讯方式正常工作的前提。首先明确一点,必须两个设备之间都支持某一种通讯方式,它们之间才能过通过这种通讯方式来连接。
比如手机一般都支持Wi-Fi,所以手机可以连接到同样支持Wi-Fi的无线路由器上;手机一般都支持蓝牙,所以手机可以与蓝牙耳机连接;但是,目前一般的手机都不支持zigbee,所以我们的手机是无法直接连接zigbee的设备的,假使我们买了一个只支持zigbee的智能插座,那就无法使用了。
这时候,我们就需要一个支持多种通讯方式的网关。
比如小米的多模网关,同时支持Wi-Fi,蓝牙,蓝牙Mesh和zigbee,通过这个多模网关,我们就可以和只支持zigbee或者蓝牙Mesh的智能家居设备间接地建立连接了,他们之间的通信链路是这样的:
网关在这里起了一个“翻译”的作用,它接收到的是来自手机的Wi-Fi信号,然后自己转变为zigbee信号,发送到zigbee温度计上,反过来就是,接收来自zigbee温度计信号,转变为Wi-Fi信号,发送给手机。
而且,网关是当我们不在家中时,也可以通过手机远程控制家中智能设备的必要角色,其原理如下图所示:
三、平台比较
品牌的生态在智能家居的产品选购时是一个决定性的因素,产品生态这个词我不懂得作准确的解释,对于在智能家居产品领域,我的理解就是可以互相配合工作的一些列产品的集合,它们不一定都是同一个品牌,但功能上支持互相联动,比如小米的米家,和苹果的HomeKit,这些就是作为一个智能家居产品的平台存在。
绿米是小米生态链企业之一,主打智能化家居领域。所以绿米的部分智能家居产品也支持连入米家。另外,一个产品不一定只支持一种平台,比如目前的绿米智能家居产品也同时支持苹果的HomeKit。
这么说可能不够清楚平台的作用,先讲一下购买了不同平台的产品时会发生的情况:
我买了一个只支持米家的人体传感器和一个只支持HomeKit的灯泡,由于它们之间无法通讯,所以不能实现有人经过时自动打开灯光这种联动操作。
所以,我们在选购产品时,要注意在产品详情页,看是否有一下这些关于平台的或者其他类似的提示:
如果两者都有,则说明同时都支持,你可以选择其中一个平台然后继续选购其他相同生态的产品,或者是同时在两套平台中工作。
下面讲讲以这两套平台为基础进行智能家居布置时的一些必要的准备工作:
1. 米家
如果以米家为基础布置智能家居,首先就是要有一个支持米家的网关,网关的产品也有很多种,要看其支持的协议(上面讲到的Wi-Fi,蓝牙,zigbee和蓝牙Mesh)以决定后续购买的其他智能家居产品。这里推荐小米的多模网关,四种协议全部支持,购买后续产品时就可以放开手脚。
接下来就是在手机下载“米家”APP,根据提示连接网关和后续的其他产品。
2. HomeKit
如果选择的是HomeKit,则必要条件是一个HomePod(HomePod或者HomePod mini都可),Apple TV,或者一台常置于家中的iPad,三者选其一即可,他们起到的就是网关的作用,这里推荐HomePod mini。接下来就是打开iPhone的“家庭”APP,根据提示连接前面三种产品的其中一个,再连接其他后续产品。
四.场景,联动方案和自动化
场景
场景简单来说就是一堆操作的集合,只进行一个操作就完成平时需要好几步的工作,比如一键关闭家中所有的灯光和部分电器。下面拿我自己设置的场景进行举例(只需看红框内的部分):
- 出门
当我在手机上米家APP执行“出门”这个场景时,只需点击一下,就可以关闭热水器,关闭房间的智能插座(连接空调),关闭房间台灯,关闭客厅的智能灯泡和小米电视。
- 回到宿舍
当我下班回到宿舍时,在手机上点击执行“回到”这个场景,就可以先打开客厅的智能灯泡(方便我找光管开关,因为光管未智能化),并且在1分钟后自动关闭,在59分钟之后打开热水器。
- 睡觉
睡前执行“睡觉”这个场景,同样是关闭宿舍所有灯光以及热水器。
“场景”本质上是一堆操作的集合,它本身也是一个操作,可以有不同的触发条件,最基本的就是在手机APP上直接点击执行,其他还可以有很多其他更方便的触发方式,比如接下来要介绍的“自动化”:
自动化
自动化就是实现“如果(满足某个条件)就(执行某个操作)”逻辑的过程,“满足某个条件”的条件可以有很多种方式:
-
手动触发(直接在APP上点击某个操作来主动执行)
-
定时,比如每天晚上8点,日出时,日落时
-
天气变化,比如下雨,温度变化,湿度变化,空气质量等(这部分信息是从手机的天气预报获取)
-
地理围栏,比如我离开家100米时或者当我还有100米到家时(可在APP设置地点和距离)
-
来自某个智能设备的信息汇报,比如:
- 门窗传感器感应到门被打开或者关闭
- 当温度传感器感应到周围环境达到某个温度或者某个湿度时(具体温度和湿度可以自己设置)
- 天然气报警器感应到有天然气泄漏时
- 烟雾报警器感应到有烟雾时
- 某个智能灯泡(或智能开关等其他智能设备)被打开或者被关闭时
- 人体传感器感应到有人或宠物经过时
- 按下无线开关时
- 光照传感器感应光线到达某个强度时
- 水浸传感器感应到发生漏水或浸水时
- 动静贴附着的物品倾斜或掉落时
- 智能门铃(或带摄像头的智能门锁)感应到门前有人逗留时
- ······
-
手机触碰到NFC标签(部分手机支持)
上面这些示例就可以用来作为“如果”,当满足其中某些条件时,“就”去触发一些功能,可以是某个智能设备的开关和一些操作,比如:
- 打开智能灯泡,
- 打开空调并设置到某个温度
- 打开窗帘
- 打开摄像头
- ······
- 前面部分讲到的“场景”
这些“如果”和“就”可以任意搭配,只需设置一次,以后就可以享受它们带来的方便。下面提供一些自动化的示例。这些示例不一定适合所有人,目的只是为了给你提供一些灵感,去设计适合自己的自动化方案。(部分方案的所需产品提示中省略网关,因为网关在所有方案中都是必须的。)
1.开门提醒
所需产品:
网关
门窗传感器
这是一个很简单的功能,实现效果是当门被打开时,网关发出声音警报(部分网关有铃声和灯光功能),并且向手机发出推送。
2.自动开灯
所需产品:
人体传感器
智能灯泡 或 智能开关
在卫生间进口出安装一个人体传感器,感应到有人入内时自动触发智能灯泡打开或者通过智能开关使灯打开,并且,人体感应器还可以做到在人离开一定时间后自动关闭灯光。该套设置同样可用于家门口处,到家后自动打开大门附近的灯,方便换鞋和打开客厅的灯。在此基础上再增加一个光线传感器就更加智能:当有人进入时,如果光线足够(比如白天)的话,就不用打开灯光,而只是在晚上或阴天这种情况才触发灯光的开启。
3.开关窗户控制净化器
所需产品:
门窗感应器
智能空气净化器
在窗户上安装门窗感应器,当感应到门窗关闭时,自动打开空气净化器,反之,当感应到门窗打开时,自动关闭空气净化器。
4.手机触碰到NFC标签时执行“出门”场景
在这里顺便介绍一下NFC标签。
<img src='https://image.hericyoung.top/uPic/WxoiTz20210325113402.png' alt='WxoiTz20210325113402'/ style="height:300px">
NFC标签表面就是一张圆形贴纸(某宝有售,价格为几毛到几块钱一张不等),它里面有一个NFC芯片,当手机靠近时可以执行一些操作(需事先设置),这样就可以作为自动化的触发条件。比如我在门口挂钥匙的上方粘贴了一张NFC标签,我设置的是当手机触碰它时执行“出门”这个场景,这样每次我出门时只需用手机在这里碰一下,就可以关闭家中所有灯光,热水器以及空调,当然,也可以任意设置其他功能。
五、米家和HomeKit的联动
虽然说两个平台之间无法进行完美的联动,但是可以通过iPhone的“快捷指令”实行曲线救国。
打开iPhone上的“家庭”APP,选择“自动化”并点击右上角“+”添加新的自动化:
点击“创建个人自动化”:
选择一种触发条件:
点击“添加操作”:
点击“APP”:
找到“米家”APP并选择,就可以看到以下选项:
这些选项其实就是你在米家APP中设置好的场景,通过快捷指令也可以触发其中的功能,至于触发条件就根据自己需要,比如通过触碰NFC标签,或者每天的某一个固定时间等,但是目前只有“个人自动化”支持执行米家中的场景,“家庭自动化”暂时不支持。
由于这里只能选择场景,所以假如你只是想控制某一个电器,可以先在米家APP中先新建一个场景,这个场景就只有对某一个设备的控制操作,这样再在自动化中设置触发即可。
六、个人使用经验
这里简单讲一下自己一直以来使用智能家居的经历,可以让你对所需费用,功能设置以及双平台如何共存有一个大概的参考。
我在2017年的时候购买了小米米家的智能家居套装礼品装(当时购入价格为330左右),并安装于自己的出租房内:
这一个套装内包含的产品有:
- 小米米家多功能网关(支持Wi-Fi和zigbee,并自带有夜灯和铃声功能)
- 米家门窗感应器(只支持zigbee)
- 米家无线开关(只支持zigbee)
- 米家智能插座zigbee版(只支持zigbee)
- 米家人体传感器(只支持zigbee)
另有一个单独购买的米家智能台灯(支持Wi-Fi,所以与路由器直接连接,但因为可以接入米家平台,所以可以与其他设备联动)
当时安装完成的工作示意图是这样的:
- 门窗感应器安装在大门上,方便不在家时也可获知门的开关情况
- 人体传感器安装在进门处,每次一回到即可感应到并打开台灯
- 将电热水器安装在智能插座上,方便设置远程打开或关闭热水器,或者定时打开热水器
- 无线开关粘贴在床头,并且设置单击打开或者关闭台灯(方便睡前打开台灯看书,入睡前直接通过无线开关关闭台灯),设置双击打开或者关闭热水器(通过控制智能插座)
在“米家”APP中的视图:
今年初购入HomePod mini,开始了两套平台的并行(人体传感器不幸被猫弄丢了):
后面还购入了一个Yeelight智能灯泡(支持HomeKit),也由于只有HomePod mini和这个灯泡支持连入HomeKit,所以在“家庭”APP中有点冷清:
但由于只有Yeelight的灯泡同时支持两套平台,所以说得上并行的就只有这个灯泡,虽然可以通过上面所说的利用iPhone上面的“快捷指令”实现同时给两套平台中的设备下发指令(比如在我按停起床闹钟时自动打开台灯并且让HomePod播放音乐),但是之间并无实用的联动。
直到最近购入了小米智能多模网关,才真正实现了两套平台的并行:
关于在于图中红色这根线,因为米家多模网关支持连入HomeKit,所以顺带地其所连接的子设备(门窗传感器,智能插座,无线开关这些)也一并跟HomeKit打通了,现在在“家庭”APP中看到的是这样的:
七、一些注意事项
- 门窗感应器只能识别门窗的开或者关的状态,并不能用来识别你是从门外进来还是从门内出去。
- 现在的部分产品并不只有单一功能,比如最新一代的Aqara门窗感应器就是同时拥有门窗开关感应和光照感应的功能,小米的智能插座蓝牙网关版在智能插座的基础上内置了蓝牙网关的模块,最新一代的人体传感器在感应人体或宠物的同时也有感应光照强度的功能。
- 根据网上看过的众多评测以及自己的实际体验,HomeKit的体验是最好的,体验在稳定性和智能性方面,同样的,所投入的费用也会相对较多。
- 使用智能灯泡或智能插座时,记得要保持所在电路的通电状态(即智能灯泡的开关要保持打开,智能插座所在的插座要保持通电),因为这种情况下已经是完全靠智能灯泡和智能插座内部的开关来控制通断电,所以要保持其功能正常运行,必须保证其上游电路的通电
- 选购智能墙壁开关时,需要注意即将安装的开关位置是否有零线,这个将会决定所购买产品的型号。比如下面的Aqara智能墙壁开关的型号列表:
- 使用小米智能多模网关的时候,如果连入了苹果的HomeKit平台,部分子设备(连接在该网关下的智能家居设备,比如zigbee门窗传感器,无线开关,zigbee智能插座等)也会一并被桥接到HomeKit平台,即便这些子设备的产品介绍中并没有提到“支持HomeKit”,经过实测确认米家的门窗传感器,无线开关,智能插座zigbee版都可以,而米家蓝牙温湿度计2代则无法桥接到HomeKit,具体能够成功桥接到HomeKit的条件需继续探索。
- 想到再补充
总结
以上所讲到的众多产品和部署方案,关键是在于在尽量不更换现有电器和线路的情况下使家居智能化,同时花费也相对较少。其实现在众多的家电品牌都会开始生产自带智能功能的家电,其智能化的功能会更加丰富,但价格也较高,而且不一定能与其他智能设备产生联动,所以我们在使用上面提到的方案时,可以做到无侵入的智能化改装家居,无需担心家中原本的装修无法支持。
对于本文的内容,有误的地方欢迎在下方评论提出指正,若你有其他一些更好的场景和自动化方案,也欢迎交流。
(文中部分图片来自于网络)