編輯導語:隨著科技的不斷發展,智能家居開始逐漸深入我們的生活,手機上的一些應用就可以對相應的家電進行控制,智能家居對我們的便利性也大大提高了;本文作者分享了關於智能家居平台的一些思考,我們一起來看一下。

很久沒有寫文章了,近來斷斷續續地在思考一些東西;在去工作的地鐵上,終於想好,決定分享自己在智能家居方面的思考。

本系列文章計劃分為7部分,不排除會對部分內容合併:

  1. 智能門鎖
  2. 中控屏
  3. 智能音箱
  4. 智能家居平台設計
  5. 關於供應鏈、ID、MD、電子設計等
  6. 關於銷售、售後、弱電集成、工程管理等
  7. 智能家居之智

一、智能家居平台4要素:人、設備、家(空間)、場景(聯動)

智能家居平台的4個要素,家、用戶、設備、場景(場景聯動)。當下任何一個智能家居平台,都需要同時覆蓋這4個要素,這4個要素中前3個要素是基礎,場景是點睛之筆。

1. 家庭

智能家居是離不開「家」,這個家有兩層含義:

  • 初始含義是指代一個物理空間,是人除了工作場所之外主要待的地方。
  • 第二層含義是家庭,是一個象徵,中國人對家庭是非常在意。

這兩層含義映射到智能家居平台中,衍變成家庭成員(用戶)和一個與實體家對應的虛擬空間概念。

不過,當下,可能更多是把家庭當作物理空間的居多,當作是設備分類的反而少一些;畢竟智能家居智能家居,如果脫離了實在的家(空間),那麼就不叫智能家居了;從心智上也是如此,因此,家庭這個概念是非常重要的。

多家庭:

確定家庭概念之後,就要面臨一個問題,是否支持多家庭。

對於大部分人而言,多家庭在現實生活中是指自己家、父母家(或者老家);如果按照這個場景來看,支持多家庭是天然正確的;但是作為設計者,仍需要更深地思考一下,多家庭是否符合當前面臨的業務場景。

拋出兩個問題:

  • 華為的智慧生活為什麼只支持1個家庭?
  • 天貓精靈APP為什從只支持1個家庭變為支持多個家庭(自5.0版本開始支持多家庭)?

基於手機為中心的生態和基於音箱的生態區別是蠻大的,基於手機為中心的生態手機能連一切,比如汽車、車載硬體、家庭硬體、個人硬體;此時只要手機能夠連上設備,無所謂是哪個家(一切盡在手機,一直被連接);另外一種可能性是經過統計發現每個家的硬體數量不多且多個家庭的需求不高。

基於音箱的智能家居,整個智能家居是承載在智能音箱上的;智能音箱大部分是固定在家庭中並不會隨身攜帶,且智能音箱作為家庭場景的入口,天然支持單個家庭;在這個場景中,更多是通過音箱控制當前空間的設備,而非通過這個音箱控制遠在幾十、幾百幾千公裡外的另外一個家中的智能家居硬體。

那為什麼天貓精靈APP從5.0后開始支持多家庭呢?

個人揣測,天貓精靈在國內擁有至少千萬級用戶(大概4、5千萬台設備),很多消費者購買之後給自己、給父母用;由於父母一般不怎麼會使用,消費者會配置好之外再給父母使用;隨著周邊設備的增多,消費者需要區分這個家的設備和父母家的設備(天貓精靈的設定,其實是很容易不小心控制到其它家的設備)。

二來,天貓精靈在逐漸加強家庭場景的深入和突破;此時,如果能夠拆成多個家庭,便於天貓精靈搞清楚用戶到底有幾個家,這樣可以針對家庭做推薦、細化家庭場景;所以,支持多個家,可能是商業、數據和用戶驅動的結果

空間:

家庭,是對實體空間的映射;在智能家居場景中,最常見的空間概念是房間,那麼在智能家居平台中,也需要引入房間這一概念;此外按照實體建築來說,除了房間還有樓層;不過一般城市中,別墅或者複式的較少,故可以僅設計房間(如果用於地產或者別墅項目的,可以考慮增加樓層);比如客廳、餐廳廚房、主衛生間、衛生間、主卧、次卧、兒童間、玄關(標準的三室2廳2衛,一般是2衛)

除了與實體空間映射外,空間還有另外一個重要的作用—設備附著(類似設備分類);為什麼要做這個?這個其實跟人的大腦有很大的關係,大腦是懶惰的,大腦不習慣記憶眾多的無規則的東西,大腦喜歡有序的有規則的;而生活中,大部分設備都是固定在某個房間中(除了可穿戴或者可移動的),在尋找設備時,記住這個設備所在的房間就可以快速找到設備。

通過這樣的設計,就在軟體中模擬了實體空間和實體設備以及它們之間的關係。

關於房間的全關和全開操作:

國內智能家居中對於這個的操作不怎麼見,比如我要關掉房間的所有燈(假定有主燈、床頭燈、燈帶共3路照明),一般是逐個關或者做一個場景一鍵全部關,其實還可以做一個房間的總開關。

目前來看,國內以前兩者為主;國外有的智能家居是支持房間的開、關操作。

家庭成員:

家庭成員是在圍繞在家這個概念下用戶與用戶之間不同關係的一種叫法,小到家庭大至國家,都是有自己的一套組織;而家庭下的用戶與用戶之間,同樣存在組織和分工。

在一個家庭中,一般都會有一個一家之主,這個在智能家居系統中,叫做管理員或者家庭擁有者;管理員負責家庭下的一切管理,比如房間、成員、設備的增刪修改;除家庭擁有者外,更多是使用者,這些使用者在智能家居的角色就是普通用戶,普通用戶只能使用設備或者定義場景。

如果存在多個管理員,那麼就需要有個帶頭大哥,這個帶頭大哥一般可以叫做超級管理員或者就叫家庭擁有者/家庭所有者;既然是家庭擁有者,那自然可以存在轉讓或者退位讓賢。

智能家居系列之智能家居平台

一般來說,有兩種設計家庭成員的方式。

基於家庭的設計:

在以家庭為中心的平台設計中,設備和用戶都是從屬於家庭。在家庭中,需要區分各個成員的角色。通常分為家庭擁有者、管理員、普通用戶3個級別,少數平台中會設計兒童這一角色。

  • 家庭擁有者,創建家庭的用戶,擁有最高許可權,可以移除管理員(主要是解決管理員互相管理的問題),維護管理員、用戶、設備;
  • 管理員:維護設備和普通用戶;
  • 用戶:純粹使用設備;
  • 兒童:不常見,比用戶的限制會更多一些。一方面並不好定義哪些操作或者哪些設備不能被兒童使用;一方面以國情來看,不少兒童很早就使用電子產品(原因有很多),那麼更多來說兒童模式反而更好用一些(借鑒設備上的童鎖或者手機音箱上的兒童模式);電子產品的兒童模式,主要是在內容上做區分,具體功能上可能不大(除了下單支付類的);

基於家庭的設計方案中,對於那些隨身或跟隨用戶的產品,則不能放置在某個家庭中,而是會顯示在所有家庭中但僅該用戶可見,這一條需要注意。

基於分享的設計:

基於分享的設計,典型代表是小米;在基於分享的設計當中,設備和家都屬於這個分享者的,至於家庭成員,更多是分享的一種方式。

基於分享的設計,家庭或者家庭成員這個概念是很輕的,而且家庭成員是為了完成設備分享這個任務而設計的;在這種模式下,一般分享者是管理員,其他成員都是普通用戶(當然也可以把管理員的許可權分享出去)。

這種設計好辨認,只有找到分享就大致能看出來,比如小米米家的分享入口(下圖左)和華為智慧生活的分享入口 (下圖右),可以清晰看到共享分為共享家庭和共享設備兩個維度。

智能家居系列之智能家居平台

智能家居系列之智能家居平台

2. 設備

實體設備和虛擬設備:

智能家居平台中的設備分為兩大類,一類是實體設備,一類是虛擬設備;實體設備是真實存在的,和平台中的設備是一一對應,且這種設備都有自己的唯一編碼或者編號。

虛擬設備往往是由某個實體設備衍生出來的,為了方便用戶操作而設計的;因此虛擬設備一般不是真實存在,它的設備編號更多是平台內部的一個標識。

但是從用戶角度來看,虛擬設備往往和現實中的設備是能夠一一對應上的;比如萬能遙控器,它可以學習電視機、空調、風扇、機頂盒等設備的紅外碼;為了方便用戶操作,平台中會虛擬齣電視機、空調、風扇、機頂盒等設備然後與萬能遙控器關聯(一般是在萬能遙控器下增加虛擬設備),這樣用戶跟使用電視機、空調等設備遙控器一樣使用;雖然大家使用的是遙控器,但是從用戶的心智來說,他就是在用電視等設備,而非遙控器本身。

從用戶角度來看,這虛擬出來的設備在現實中是存在的,比如剛剛說的電視機、空調,這些是真實存在並且就在用戶眼前。

除遙控器外,其實還有一些設備支持虛擬設備,比如咱們常見的燈光面板;生活中,咱們更多時候不叫它xx開關,而是叫它xx燈,那麼這個時候,就可以把一個多路開關虛擬出眾多的燈來;只是這種設計在國內並不常見,個人推測這跟使用方式有關係(國內更多是用戶自己買自己裝)。

我明明添加了一個開關面板,為什麼會同時出來好幾個燈;而且,這個開關可能是用於其它設備的,不一定是燈。

基於這種情況,所以國內大多是按照開關來設計界面,而非按照燈光來設計;畢竟國內的智能家居APP都允許用戶DIY,除非把配置端和使用端有效地分離開(同時又不增加用戶的 使用難度)。

小結,有多個相同功能組合的設備,都可以虛擬出其它設備。

設備配網:

設備配網是指將設備連接到互聯網的過程,以便設備激活和與IoT平台之間傳輸數據

設備配網是智能家居的一個很大門檻,至今來說,只有零配/它配的方式較為理想,但是也需要一次配網;現在零配方案主要集中在智能音箱,通過智能音箱發現其它設備並配網;目前很多廠商都先後推出了自己的零配方案,比如小米的一鍵配網。

關於設備綁定,除了最常見的配網方式;除了這幾種方式之外,還有NFC配網(這一點華為是做的比較突出的,一碰傳、一碰連接wifi等)、二維碼配網(多用於攝像頭)。

個人推崇零配方式或者小米的一鍵配網,都是主動發現未配網的設備,省去選擇/輸入SSID和密碼、尋找設備的過程。

二維碼配網:

用戶打開設備的客戶端(APP、微信小程序),填入ssid和密碼后客戶端生成二維碼,然後將手機屏幕貼近攝像頭,攝像頭掃碼到二維碼后根據二維碼中的ssid和密碼去配網;這種配網方式要求攝像頭具備二維碼解析能力並且要做二維碼檢測(檢測是否有二維碼)。

NFC配網:

以NFC方式將ssid和密碼傳給設備,主要場景並不是在智能家居相關硬體上;目前常見的是手機通過NFC將wifi分享給另外一個手機;或者手機獲取路由器上的wifi。

智能家居系列之智能家居平台

聲波配網:

聲波配網,即通過手機發出聲波,將SSID、password等信息傳給設備的一種配網方式;通過手機播放聲波把的初始化連接信息傳遞給智能設備,讓設備識別完成初始化流程建立網路連接。

一定程度上,聲波傳輸可以理解為類似NFC的一種近場通訊技術。適用於沒有觸屏或觸屏較小不易於信息輸入,但是擁有麥克風的智能設備,如對話機器人,智能音響等;其優點是配網速度快、可人耳感知,缺點是受環境干擾較大。

智能家居系列之智能家居平台

Wi-Fi Easy Connect:

還有一種配網方式Wi-Fi Easy Connect,這種目前還沒有商用,能夠搜索到的信息不多。

設備綁定:

設備綁定,目前業內就兩種設計方式,一種是設備到家庭,一種是設備到人;前者為大部分廠家採用,後者主要是小米。

無論兩種方式,在前端體驗上都可以做成完全相同,這兩種設計可以通過 查看分享來做區分。

設備綁定:設備到人

可以靈活分享,比如用戶A分配1-n個設備給用戶B,而不需要把B設置為家人;此時用戶A的其它設備不會被用戶B看到,有助於個人隱私的保護

設備綁定:設備到家

  • 與用戶心智最貼近,大部分智能設備都是存在某個家庭的空間,而該空間下的每個人都有權力使用這些智能設備,因為這些智能設備是為整個家庭成員使用的而不是為某個人。
  • 如果某個設備不想讓其他家庭成員知道,此時設備就不能夠添加到家庭成員所在的家庭中。

設備綁定:綁定類型

設備綁定是指將設備和用戶/家庭建立關聯關係,表明這個用戶/家庭能夠獲取到設備的數據。

設備綁定是指將設備綁定在用戶/家庭,設備綁定類型有:

  • 獨佔式:一旦被用戶綁定,其他用戶無法添加上此設備。一般涉及到安全或者數據隱私的設備可以採取此方案,比如攝像頭、門鎖、監控類。
  • 共享式-有管理員:設備被用戶綁定后,該用戶成為設備管理員;其他用戶來添加時,自動成為此管理員用戶的子用戶。這種類型的設備多用於無數據隱私、但是需要區分管理者和使用者。
  • 共享式-無管理員:設備可以被所有的用戶綁定,這些用戶的關係都是平等的。這種情況多適用於那些沒有數據隱私也不涉及到安全類的設備,比如家裡的一些感測器設備(漏水、人體紅外、門窗磁等)。這類設備只採集數據,沒有額外的配置。

PS:如果是基於家庭的設計,只要把用戶改為家庭即可。

此外,有的平台設計了搶佔式的綁定方式。這種方式約定:設備只與最後一個用戶/家庭綁定,一旦有新的綁定,之前的綁定關係就被解除掉。

這種設定的場景是:這種綁定關係的確定,大概率是設備必須在用戶身邊,而且需要用戶和設備端同時做一定的操作之後才能進行綁定;比如智能手環(藍牙版),要綁定這個手環,需要將手環重置之後並且手環上要確認之後才能與用戶綁定,那麼這種情況下,就適用於搶佔式。

無論哪種綁定類型,都需要設計一個後台解綁的功能。一旦出現異常問題比如退換貨,那就需要通過客服人員從後台做解綁操作。

設備添加類型:

設備添加類型主要有兩類,一類是設備添加包含了設備配網和設備綁定,一類是設備添加就是設備綁定,前者是主流。

前者成為主流的原因是,添加設備時完成了設備尋找、設備配網和設備綁定,經過此步驟后,用戶才能真的使用設備;如果缺少其中一步,用戶有可能找錯了設備(比如輸錯了某一位,設備上的編碼存在印刷錯誤等)或者不能通過應用控制設備。

下圖來自米家:

智能家居系列之智能家居平台

後者只是把設備和用戶/家庭關聯上,此時不一定能通過客戶端控制設備;因此這種方式,一般需要有人給設備配網,比如提供上門安裝的服務人員、某個對電子設備比較熟或者好奇心動手能力強的人。

為什麼前者會成為主流,主要是廠商沒有能力提供上門安裝的服務,其次是智能家居硬體產品是要降低使用門檻以吸引更多的消費者(包括小白用戶)。

  • 售價原因:國內硬體廠商的價格戰非常激烈,廠商沒有足夠的利潤空間;同理,渠道商往往也沒有足夠的利潤空間來支持他們提供上門安裝服務;
  • 盈利模式:大部分廠商是通過硬體本身盈利,並不能通過內容和後期服務來盈利(或者盈利不足以覆蓋上門安裝成本);

設備組:

設備組的概念也不算多見,但是在智能燈泡(wifi、zigbee或者ble mesh)慢慢興起的背景下,設備組尤其是用於照明的設備組就比較好用了;比如我在客廳裝了兩個智能燈泡,我如果要關燈,要麼是一個一個關,要麼找到牆壁上的開關面板關燈,或者呼叫「天貓精靈,關掉客廳的燈)。

目前來說,設備組的概念並沒有得到普及,大部分智能家居APP還看不到設備組;想想也正常,用戶家裡就那麼幾個設備,沒有必要整的那麼複雜,讓用戶能夠更簡單的操作豈不快哉。

ps:我的一個前同事,告訴我他的前東家(某智能家居品牌廠商),平均每個家庭下的設備不超過10個,也就是2屏(一屏能夠展示6-8個設備,n*2布局)。

智能燈應該要考慮設備組的概念,一方面,通過設備組可以統一調整這幾個燈的亮度、顏色、色溫,考慮到家庭用戶對精準調色並沒有很強的訴求,現在的UI設計都是用調色板來做顏色的調整和進度條來設置亮度;這種情況下,想要把幾個燈調整成一致是非常困難或者說是不可能的,除非由其它的工具,比如通過智能音箱把幾個燈的亮度調成一樣的;此時,用設備組就比較合適了(前提是同類型的)。

另外一種做法是,設備組只負責通用功能,這樣不同類型的燈也可以放到一個組中,比如統一的開關、亮度調整。

偶然間留意到,小米米家有一個燈組,不過我沒有小米的智能燈,所以不能進行測試。

分享:

從設備角度來看,分享分為單設備分享和多設備分享,單設備是一次只能分享一個設備,多設備分享是指可以批量分享設備,比如我一次分享5個設備給某個用戶,多設備分享的一種方式是家庭成員(前面已經提及過)。

設備分享一般是只分享使用權,允許其他用戶查看數據、使用設備。

從問題解決/任務實現角度來看,分享是解決設備添加這個問題的。只要某個用戶添加設備后,其他用戶就可以不添加設備就能夠使用這些設備。

ps:被分享者部分,分享的設備不屬於他的任何一個家,故設備會在該用戶每一個家中展示。

3. 場景聯動

場景聯動是當下智能家居的自動化解決方案,在智能長大之前,場景聯動可能也是當下最合適的解決方案(儘管也被世人詬病為「偽智能」、不智能);場景聯動目前基本上分為場景和自動化,這兩個區別不大,前者是人觸發的場景,後者是設備或者滿足某種條件觸發的。

在平台中,這兩種都稱為場景聯動,無論是人觸發、系統觸發或者設備觸發,都只是是觸發的一種形式而已。

場景聯動分為2要素或者3要素,2要素是觸發條件和動作,3要素是觸發、條件和動作。3要素是將觸發條件拆分成觸發和條件,觸發是前提,條件是判斷。2要素和3要素區別並不大,實際使用中,2要素已經足夠。3要素更靈活一些,不過需要用戶較高的參與度。

當下,場景聯動大部分是做在雲端的,少部分在家庭側實現了場景聯動。位於家庭側的場景聯動可以稱為本地聯動,通常是做在網關或者家庭主機中,比如小米的智能網關。

觸發條件的設定大多數來自於設備屬性或屬性的變化、設備事件,比如當溫度變化時、當設備狀態發生變化時等等;觸發條件可以在產品上線前確定,也可以隨時動態更新。

從平台操作角度來看,如果是設備屬性或屬性變化,那麼在平台中創建產品時可以根據物模型同時創建;如果是與屬性相關的觸發,則需要平台自行設置。

下圖所示的觸發條件方式來自於設備屬性:

智能家居系列之智能家居平台

4. 網關

網關分為兩種實體網關和虛擬網關,實體網關是指特定的硬體設備來承擔數據轉發,比如Zigbee網關、Lora網關、RS485網關、KNX網關、藍牙網關等等。

虛擬網關是指通過軟體實現了數據轉發功能,比如智能手環通過手機應用連接到了智能家居平台,從平台來看,手機和手機上的應用共同承擔了網關這個功能。

二、智能家居平台產品(經理)經 VS 智能硬體產品(經理)

智能家居平台產品和智能硬體產品要解決的問題不一樣,儘管可能殊途同歸。

智能家居平台產品面臨的是:

  • 平台中接入的產品非常多,如何標準化和快速上線新品;
  • 平台除接入新產品化,還需要考慮對接企業內部的業務系統;
  • 平台需要考慮如何對外賦能;

智能硬體產品面臨的是(我理解的智能硬體產品包含了軟體和硬體,未做拆分):

  • 人機體驗,關注人性,統籌整體的用戶體驗(硬體+軟體);
  • 注重體驗,兼顧實現;
  • 生產、供應鏈管理、售後管理;
  • 其它;

小結一下,智能硬體產品要求文(軟)武(硬體)雙全,要權衡和取捨,既要考慮當下更要有著眼未來;智能能家居平台產品關註標准化和能力(服務)化,小步快走(快速迭代)。

三、智能家居平台 VS 業務平台

智能家居平台本身可以當作是一種特殊平台,負責處理智能硬體的業務。

通常來看,智能家居業務平台是跟物聯網平台緊密在一起,與具體業務是分開的;比如說,智能電飯煲裡面帶了很多菜譜,可以根據菜譜來自動做,這些菜譜都算是智能電飯煲業務平台提供的並非是智能家居平台提供。

智能家居平台提供的人、設備、家庭的關係,設備控制是由IoT平台負責,菜譜這些是通過電飯煲本身平台提供;從這個角度就可以區分業務平台和智能家居平台,業務平台是指此硬體設備自帶的一些業務屬性而非功能屬性。

功能屬性是指硬體設備自身的,比如電飯煲的預約、煮飯模式、保溫等等(這些功能背後是加熱);在這些功能之上與具體場景相結合,就可以對用戶提供服務,比如剛剛提及到的菜譜就是額外服務,非設備自身能力。

所以相應的還有,智能門鎖提供上門安裝、維修,或者提供報警服務,這些都是由鎖的業務平台提供的。

以雲米的智能冰箱為例,在米家中只顯示了一些冰箱的通用功能比如當前溫度、工作模式等,如下圖所示;至於下單購買生鮮水果、提供如何烹飪食材的視頻和步驟等這些服務都是通過智能冰箱上的屏幕來操作,而非通過米家;與此相似的還有小米手環,米家查看一些基本信息,小米運動中展示更全更豐富的信息和應用。

智能家居系列之智能家居平台

四、智能家居平台 VS 物聯網平台

這兩個平台其實蠻像的,在實際業務中,這兩個平台其實並不會刻意區分,除非物聯網平台是一個通用性的平台,否則大概率上智能家居平台就是物聯網平台;比如塗鴉IoT、小米IoT這兩個IoT平台,雖然叫IoT實際上也是智能家居平台;而阿里就不一樣,阿里雲IoT是IoT平台,飛燕平台(阿里生活物聯網)則是智能家居平台。

如果硬要拆分,那麼物聯網平台是基礎建設,負責物的接入;智能家居平台是面向用戶端的,是業務應用平台,屬於上層建築。

在我的設計中,我拆分過這兩個平台,兩個平台的物模型是公用的;這種比較類似於阿里的飛燕平台(智能生活物聯網)和阿里IoT之間的關係,在飛燕平台中創建的產品會同步至IoT。

拆分的好處是——IoT可以獨立對外提供設備接入的服務。

 

本文@ wweiru 原創發佈於人人都是產品經理,未經許可,不得轉載。

題圖來自Unsplash,基於CC0協議

給作者打賞,鼓勵TA抓緊創作!