• 总结
  • 视频资源
  • 云计算
    • 什么是云计算
    • 云计算的部署模式
    • 云计算类型
      • 基础设施即服务（IaaS）
      • 平台即服务（PaaS）
      • 软件即服务（SaaS）
    • SaaS 详解
      • 一、什么是Saas?
      • 二、谁在使用SaaS产品？
      • 三、SAAS的销售模式
      • 如何选择SaaS销售模式？
      • 四、如何设计一个SaaS系统？
  • 物联网行业
    • 物联网未来发展趋势分析
• IoT 物联网
  • 1. 什么是IoT
  • 物联网应用
    • 1）全屋智能
    • 2）共享领域
    • 3）智能音响
    • 4）自动驾驶
  • 2. 物联网发展的问题与瓶颈
    • 技术标准的统一与协调
    • 碎片化
  • 3、物联网分层结构
  • 4、目前物联网三大通讯协议
  • 5、物联网安全
• AIoT 智联网
  • 阶段一：语音触发与单端智能
  • 阶段二：传感触发与多端联动
    • 传感触发
    • 场景联动
  • 阶段三：主动交互与多模态协同
    • 主动互动
    • 多模态协同
• 智能家居
  • 发展阶段
    • 第一阶段：单品连接 —— 单纯的物人连接
    • 第二阶段：物物联动
    • 第三阶段：平台集成
  • 国内智能家居现状
  • 智能家居行业
    • 经验
      • 智能音箱
      • 硬件产品思考
    • 百度
    • 天猫精灵
    • 小米小爱
    • 贝壳
    • Home Assistant
  • 智能家居产品
    • 1、家庭安防：实时查看室内情况
    • 2、智能插座：远程控制开关电器，追踪电源消耗
    • 3、灯光：随心所欲变换场景
    • 4、空调控温：远程温控，个性化定制
    • 5、智能洗衣机：远程控制洗衣机，智能洗涤程序
    • 6、智能冰箱：传送食品信息，更新购物清单，给出菜谱建议
    • 7、智能烤箱：手机应用控制烤箱温度，下载菜谱
    • 8、智能牙刷：刷牙时间提示，分析口腔健康
    • 9、智能体重秤：提供健康建议，实现更精准、无缝化健康监测
    • 10、智能马桶：自动开关，智能分析
    • 11、智能植物监测仪：监测湿度、温度，推送浇水时间
    • 12、智能鱼缸：自动投喂饲料，自动定时照明杀菌
• 技术篇
  • ZigBee
    • ZigBee的特点
    • 网络拓扑模型
    • 应用领域
  • 5G
  • MQTT
    • 什么是MQTT
    • MQTT协议主要特性
    • TCP与MQTT
    • MQTT协议原理
      • 发布、订阅工作模式
      • MQTT协议实现方式
      • MQTT客户端
      • MQTT服务器
    • 主题
    • MQTT协议中的订阅、主题、会话
      • MQTT协议中的方法
      • 消息质量级别QoS
    • MQTT数据格式
    • 建立连接
• 实战
  • 阿里云操作智能家居
  • 智能插座
  • 温度传感器
• 结束

总结

视频资源

• 法国智能家居控制嘲讽视频：youtube主页
  • （1）拔牙后，开门，SMARTHUS Det enkle er ofte det beste REMA 1000。经典开门版，开门片刻摄像头画面，壁炉摄像头画面；调温度，语音叫车car takeway，打开冰箱门，冰箱摄像头画面，冰箱常规开启对比，Smoothie果汁
  • 圣诞老人面部识别失败，无法送礼物
  • SMARTBOAT – ENGLISH VERSION 游艇生活智能控制
  • Tredemølla-Smarthus II，跑步机健身，片段（水果广告），跑步摔倒；VR全景跑步；Spinach & Celery Detox Shot，喝果汁；B12 Shot开灯；

云计算

通过部署模式将资源整合起来放到“云”端，然后对外提供服务。

参考：

• 什么是云计算

什么是云计算

中国云计算专家咨询委员会秘书长刘鹏教授对云计算做了长短两种定义。

• 长定义是：“云计算是一种商业计算模型。它将计算机任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算能力、存储空间和信息服务”。
• 短定义是：“云计算是通过网络按需提供可动态伸缩的廉价计算服务”这种资源池称之为“云”。

刘鹏教授对云计算的定义比较专业和难懂，其实道理很简单，把计算机资源和应用程序都集中起来形成资源池，其实然后放到网上就形成了“云计算”，无数的大型机房和大数据中心就成了“云端”。云计算的道理虽然很简单，但是实现就比较复杂了。

云计算的部署模式

云计算最主要的就是资源池，那资源多了就存在一个问题，这些资源放在哪里，应该怎么放？根据放的地方不同分成公有云、私有云、混合云和社区云。

• 公有云是放在一个公共的地方，这个地方叫云服务商，一般都是大公司；
  • 业界有名的公有云厂商有：Amazon AWS，Microsoft Azure、Google Cloud、阿里云、腾讯云、百度云等。
• 私有云是放在企业内部满足自身业务需求；私有云也有内部部署和外部托管两种部署模式：内部部署、外部托管
• 混合云则是二者结合起来，公有云服务体量大的业务，私有云负责数据的安全。怎么放近几年出现很多新花样，比如说：与金融相关的放一块形成金融云与政务相关的放一块形成政务云，类似的有视频云、音乐云、直播云等。
• 社区云是指当几个具有相似需求的组织共享共同的基础设施时就形成了这个云。成本分摊的用户数量比公共云少，但不止一个租户。混合云可以以无缝方式使用私有云和公共云。

云计算类型

用户很多，每个用户的需求不一样，应该怎么样满足用户的多样化需求呢？这就涉及到服务类型，不同的用户需要不同的服务。所以根据提供服务类型的不同分成：

• 软件即服务（SaaS）
• 平台即服务（PaaS）
• 基础设施即服务（IaaS） 这是最常见三种服务。如果更细分的话还有：
• 数据即服务（DaaS）
• SDN即服务（SDNaaS）
• 容器即服务（CaaS）
• 功能即服务（FaaS）
• 身份即服务（IDaaS）等

云计算分几层的，分别是Infrastructure（基础设施）-as-a-Service，Platform（平台）-as-a-Service，Software（软件）-as-a-Service。基础设施在最下端，平台在中间，软件在顶端。别的一些“软”的层可以在这些层上面添加。

链接

互联网云服务（IaaS、PaaS、SaaS）

• SaaS系统, PaaS系统、IaaS系统。
• IaaS、PaaS 和 SaaS 大比拼
• 

用吃饭的情况举例子分为四种情况：

• 第一种，本地部署：自己拥有所有的食材，可以自己做；
• 第二种，IaaS：你只买了快速简餐，回家需要加工一下；
• 第三种，PaaS：你打电话叫了外卖，等吃就行；
• 最后一种，SaaS：在饭店等吃就行。

基础设施即服务（IaaS）

基础设施即服务（IaaS，Infrastructure as a service）把比较底层的服务器、虚拟机、存储空间、网络设备等基础设施作为一项服务提供给用户使用。用户可以通过web网页的方式注册账号，然后申请CPU、内存、磁盘、存储、路由器、防火墙、负载均衡和数据中心空间等基础资源。申请成功后就够部署和运行任意软件，包括操作系统、数据库、中间件和应用程序。用户不需要管理或控制任何硬件基础设施，但能控制CPU核数、内存大小和磁盘大小，还能选择操作系统、部署应用，也能获得有限制的路由器、防火墙、负载均衡器等网络组件的控制。例如：商业软件有亚马逊 AWS和goole CloudEngine，开源软件有OpenStack和CloudFoundry等都是IaaS服务类型的典型应用。

平台即服务（PaaS）

平台即服务（PaaS，plantform as a service）实际上是将软件研发的平台作为一种服务，提供超过基础设施的服务，用于在集成环境中开发、部署、运行和维护应用程序，帮助用户快速实现更多应用功能。也就是说PaaS是将一层软件或开发环境封装并作为一项服务提供，可以在这种服务上可以构建其他更高级别的服务。即软件开发者可以直接在PaaS上自由构建自己的应用程序，或开发新应用，这些应用程序部署在服务商的基础设施上，而不需要购买和部署服务器、操作系统、数据库和web中间件等即可运行客户自己的应用程序。例如：Google App Engine、微软 Azure等都是PaaS服务类型的典型代表。

PaaS能将现有的各种业务能力进行整合，具体可以归类为应用服务器、业务能力接入、业务引擎、业务开放平台等。向下根据业务能力的需要测算基础服务能力，通过IaaS提供的API调用硬件资源；向上提供业务调度中心服务，实时监控平台的各种资源，并将这些资源通过API开放给SaaS用户。

软件即服务（SaaS）

软件即服务（SaaS，software as a service）为用户提供了一个完整的软件功能服务。用户通过订阅的方式随时随地在云上使用这些现成软件，无需下载和安装，也不需要关心软件的授权、升级和维护等问题。也就是对于用户来说不需要购买硬件设备和软件许可证，也不需要管理和维护网络设备、服务器、操作系统和存储等基础设施，只需要通过网络在各种设备上访问客户端界面，从而减轻了软件搭建和维护的负担，但被迫放弃了对软件版本和个性化需求的控制。对于服务商来说，由于只需要托管和维护单个应用程序，所以降低了成本。SaaS服务类型的典型代表有：NetSuite、Google Apps，微软office365等。

SaaS采用灵活租赁的收费方式，一方面，企业可以按需增减使用账号；另一方面，企业按实际使用账户和使用时间付费。由于降低了成本，SaaS的租赁费用较之传统软件许可模式更加低廉。

SaaS 详解

什么是SaaS

一、什么是Saas?

• Saas Software-as-a-Service(软件即服务)的简称，是一种区别于传统软件购买和安装的、互联网化的“按需租用”软件交付模式，也是一种面向软件应用的云服务模式。(SaaS可以理解为服务器、数据库、网络、代码等都放在云上)
• 举个例：现在公司需要一套管理软件系统，老板交给你负责。那么你可以有三种解决方案：
  1. 自己开发一套：也就是从硬件到软件，从开发到部署管理全部自己完成。这需要企业具备全套完整的T技术能力，包括软件开发、硬件和网络维护等等。
  2. 买一套回来安装：买一套软件回来装在自己电脑上就可以用了，比如用友财务、金蝶ERP,这种软件叫Onpremises Software。当然服务器的电脑还是要公司自己买的，还得有技术人员负责日常维护
  3. 租一个线上系统直接找软件公司，租用他们已经开发好的在线系统。而且不用买服务器，也不用安装软件。只要公司电脑能上网，用浏览器打开一个页面，输入账号密码就可以使用了。公司不用买硬件，也不用招技术人员了

二、谁在使用SaaS产品？

现在SaaS应用很广泛，产品也五花八门，比如：大多数企业办公会用到的SaaS OA、销售人员经常用到的SaaS CRM餐饮、地产、电商等行业都有自己的SaaS行业软件这些

SaaS产品大体可以分为两类：

1. 业务垂直型专门针对某个特定业务环节，例如人事、财税、项目协同等等；
   • 代表产品包括OA(比如A8、钉钉)、CRM(纷享销客、销售易)、金蝶ERP。
   • 它们具有行业普适性，能够在大多数企业中得到应用；
2. 行业垂直型专门针对某个特定行业，围绕这个行业的核心业务，为企业客户提供一套完整的业务系统；
   • 比如餐饮行业的SaaS基本上是围绕收银、点餐的，代表产品有二维火、客如云等业务环节二维火2Dfire.com销售业务垂直型。纷享销客协同办公业务垂直型。钉钉财务生产采购行业垂直型行业垂直行业类型餐饮地产美业教育外贸电商头亲

那么，什么样的企业适合SaaS呢？(哪些企业是SaaS的销售目标？)

一般来说，如果企业符合下面的特点之一，就是典型的SaaS适用者：

• 没有T研发和维护能力的传统企业，特别是中小企业，电商行业的初创公司或小公司，需要快速开展销售产品分支机构和业务人员分散在各地，但又需要统一协同和管理对企业来说，采用SaaS系统，不但能够大幅降低T费用，也省去了高成本、难管理的T部门。即使是软件企业或互联网公司，使用SaaS系统，也有利于将技术力量集中在主营业务和产品上，减少不必要的信息化成本

三、SAAS的销售模式

SaaS产品有直销、分销、免费三种销售模式，有时也会将这三种模式结合使用。

1. SaaS的直销模式
   • 直销就是不通过第三方渠道、直接向目标客户进行销售。这是最传统、目前也仍然最普遍的SaaS销售模式。纷享销客，销售易这些都是以直销为主的。直销的优点是效率高、服务好，缺点是成本高、扩张慢直销团队通常都是企业自己的员工，所以执行力强，服务也相对有保障，整个平台的销售增长也比较稳定可控。
2. SaaS的分销模式
   • 分销模式也叫渠道模式，是指SaaS厂商第三方渠道代理商进行销售。也就是在各地招募代理商，让代理商去销售产品，同时也便于服务本地客户。SaaS平台按客户订阅收入给代理商销售分成。分销的优势是扩张成本低，劣势是渠道难管理，代理商通常更熟悉当地市场，手里往往都有本地客户资源，这样可以帮助SaaS厂商快速开拓地区市场，而且成本不高，现金流也比直销模式要好看得多。由于各地代理水平不一样，也难以管控，往住导致服务缺乏一致性，客户体验得不到保证，续费率也就不是那么稳定了。好的代理商客户可能很稳定，碰到不好的代理商，可能就会出现客户大面积流失、不续费等情况。
3. SaaS的免费模式：
   • 在SaaS产品推广初期，可以考虑用免费增值模式快速拓展市场。也就是基本服务免费、附加服务付费。或者是基础版本免费、高级版本收费，又或者把产品分成免费套餐和收费套餐。当然，以后怎么让免费用户付费，这就是个难题了

如何选择SaaS销售模式？

• 首先看产品
  • 如果是低频、小额类业务，或者价格不透明、毛利高的，这些就适合直销，自己卖比较好。
  • 相应的那些高频交易的标准化产品，就适合分销。
• 其次看阶段
  • 推广初期可以免费，一些重点区域的市场比如北上广深，需要直销来重点突破，等扩张到全国其他地区的时候，用分销模式就更好。
  • 不管哪种销售模式，最终目标是提高销售效率和管理效率，所以模式没有绝对好坏，能够提高效率的就是适合的

四、如何设计一个SaaS系统？

要设计一个SaaS系统，首先需要了解SaaS系统的基本构成。负责开发的程序员们和产品经理们需要了解的基本知识。

一般来说，SaaS产品由租户实例、用户界面、管理平台三个部分构成，我们可以把它们分别称为租户端、用户端、平台端

1. SaaS的租户和实例：SaaS就是基于一套标准软件系统、为多个不同客户提供软件服务的一种在线租用软件模式。
   • 因此SaaS的客户也叫做“租户”在这个软件系统里面，把不同租户之间的数据进行了隔离。这样每个租户（企业）在使用的时候，因为看不到其他企业的数据，就好象只有自己在使用这一套软件。
   • 一套标准软件，多套互相隔离的数据，构成多个虚拟系统(每个租户一套)，这些看起来独立的虚拟系统，我们可以管它叫“实例”
   • SaaS厂商会跟每个客户签订租用协议，约定客户租用的“实例”中，包含哪些软件功能？支持多大容量？以及可以使用多久（有效期）等等，这个叫做“租约”。一个租约通常被称为一个“订阅”，“订阅数”是SaaS最重要经营指标之一。
2. SaaS的用户端：一般是既有网站、也有移动端(APP或小程序)的组合模式，在使用上与非SaaS产品区别不大。用过企业微信、钉钉的都知道，如果一个人同时有多个身份（企业），是可以随时切换。这种SaaS用户端，我们可以将它叫做“互通模式”。与之对应的是“隔离模式”，用户不能切换身份，必须退出重新登录，比如NebOA、企业邮箱等；
3. SaaS的管理平台：管理平台是给SaaS厂商的内部员工使用的。主要作用对租户、实例、租约进行管理，简单来说就是管理客户信息、帮客户开通和续约。因为是内部使用的（就是俗称的“后台”），所以不用一开始就做得很完善。甚至最开始没有几个客户的时候，没有管理平台也照样能运作，大不了就是让程序员们直接往数据库里面插入删除数据。（干过创业公司的T人都懂的】不管从产品角度还是技术角度，设计SaaS的方法并不复杂
   • 首先设计好一个独立软件产品（非SaaS)的所有功能和业务逻辑。
   • 然后给所有数据都加上客户标识，按客户维度对数据进行逻辑分离。
   • 完成这两步，就已经能够形成“实例”，也就是SaaS化最重要的第一步。
   • 之后再根据实际情况，逐步完善租户管理、租约管理、缴费续约内部管理功能就行了

物联网行业

【2017-11-4】智能家居是未来物联网成长的关键：报告《互联世界：智能家居是未来物联网成长的关键》指出，截至今年年底，近200亿个物联网和联网设备将在全球被部署，未来四年将会再增加100亿。企业近年来一直是物联网使用的关键市场，但长期预测表明，2020年代智能家居将可能成为联网和物联网设备部署增长的主要驱动力，连接数将会达到500亿。

该报告的关键研究发现包括：

• 1、作为部署的联网/IoT设备份额的一部分，智能家居设备将在2021年超过智能手机
• 2、2017年物联网将增长17%，但2021年，年增长率将下降至9%
• 3、企业物联网目前占总联网/物联网终端市场存量的52%

物联网未来发展趋势分析

物联网正成为经济社会绿色、智能、可持续发展的关键基础和重要引擎。随着物联网技术产品的不断成熟，物联网的潜力和成长性正逐步凸显，应用将加速渗透到生产和生活各个环节，市场规模不断扩大；产业潜力将加快释放，市场化的资源配置机制逐步确立;物联网与传统产业的深度融合将加剧，并带来生产方式和生活方式的深刻变革。

• （1）物联网与移动互联网融合方向市场潜力空间巨大
  • 移动互联网与物联网是最具发展潜力的两大信息通信产业：移动互联网主要面向个人消费者市场，侧重于提供大众消费性、全球性的服务；而物联网主要侧重于行业性、区域性的服务。
  • 当前，移动互联网正进入高速普及期，成功的产品和服务模式不断向其它产业领域延伸渗透，而处于起步阶段的物联网，也开始融入移动互联网元素，移动互联网与物联网的结合成为物联网发展最有市场潜力和创新空间的方向。
• （2）M2M、车联网市场最具内生动力，商业化发展更加成熟
  • 市场需求、成本、标准化、技术成熟度、商业模式是影响物联网应用规模化推广的主要因素，M2M和车联网市场内生动力强大，相关技术标准日趋成熟，全面推广的各方面条件基本具备，将成为物联网应用的率先突破方向。
• （3）行业应用仍将持续稳步发展，蕴含巨大提升空间
  • 行业应用仍然是物联网发展的重要领域。在工业、农业、电力、交通、物流、安防、环保等行业领域，物联网应用提升的空间广阔。
• （4）万物互联时代全面开启
  • 全球互联网连接增长步入动力转换阶段。全球互联网正从“人人相联”向“万物互联”迈进，物联网作为互联网的网络延伸和应用拓展，实现对物理世界的感知识别、实时控制、精确管理和科学决策。
  • 在消费领域，融合互联网与物联网特征的智能可穿戴设备快速普及，预计2016年全球出货量将增长38.2%，达到1.1亿；
  • 在生产领域，Forrester调查表明33%的企业已经或计划部署物联网解决方案，25%的企业则已经开展评估；
  • 在城市管理领域，物联网成为智慧城市核心要素，在公共安全、城市交通、管网监测等方面取得广泛应用。
  • 从未来发展前景看，物联网市场规模巨大。2016年，美国和西欧的物联网投入资金将分别达到2320亿元和1450亿元，预期至2020年物联网营收规模增速分别达到16.1%和18.9%。据麦肯锡预测，2025年物联网对全球经济贡献将达到11.1万亿元，占全球GDP总量的11%。

IoT 物联网

• 物联网及MQTT协议概述
• B站视频三分钟了解物联网概念，什么是物联网，物联网是如何工作的

1. 什么是IoT

• IoT全称The Internet of Things，直译过来就是：物体的Internet网络，也就是物联网。
  • 物联网概念最早出现于比尔盖茨1995年《未来之路》，但受限于当时的硬件、网络以及传感设备，此时的IoT尚处于概念阶段。
  • 2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念。
• 关于物联网的百度百科定义如下：

  物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术（RFID）、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化 学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。 两层含义：

• 一是其核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;
• 二是其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。

物联网与互联网的区别

• 互联网：人们需要先去收集信息，并上传到互联网上，才能浏览。人在其中需要做大量工作，并难以动态地了解其变化。
• 物联网：通过在物体上植入各种微型感应芯片、借助无线通信网络，与互联网相连接，可以让物体自己”说话”，不仅人可以与物体”对话”，物体与物体之间也能”交流”。

总结：

• 物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。
• 物联网的本质核心是物与物、人与物之间的信息交互，物联网就是对物与物之间的连接、人与物之间的连接提供解决方式的，通过整体感知、可靠传输和智能处理，完成业务闭环。

• 运用MQTT协议，设备可以很方便地连接到物联网云服务，管理设备并处理数据，最后应用到各种业务场景

• 【2019-04-12】产品视角：AIOT的趋势与终局
• 【2021-7-18】谈谈IoT的过去、现在与未来 物联网技术的发展打破了以单一设备为主体的设计，在以往的交互设计中，我们的业务目标是围绕着人来设计的，我们的设计对象是单一的屏幕，无论是PC时代的客户端和web设计，还是移动时代的APP设计，我们的交互空间都仅限于可显示区域内的互动设计。

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物联网应用

事实上，物联网的应用已经十分广泛，遍及公共安全、交通管理、军事国防、环境保护、能源电力、工业监测、物流管理、医疗健康、智能家居等多个领域。目前物联网技术应用比较普及的几个行业是智能家居、智能交通和智能工厂，智能家居是 IoT 行业里面离用户最近的细分市场，以下是几个比较典型的应用场景。

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1）全屋智能

智能家居是离普通用户比较近的一种场景了，也是现在IoT行业发展最为蓬勃的行业之一，包括海尔、小米、华为等一众厂商都有所布局。

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图源网络

2）共享领域

在共享单车大爆发的2016年，IoT技术在共享领域全面铺开。

很有意思的是，共享单车解锁方式的发展，恰好也浓缩了IoT技术的发展。

3）智能音响

智能音响领域是一个神仙打架的领域，最早的Amazon Echo，再到苹果的HomePod，谷歌的Google Home，国内阿里的天猫精灵、百度的小度音响、小米的小爱音响等等。

为何这些软件属性比较强的巨头都进军这个行业呢？因为这涉及到下一代人机交互入口——语音交互，再加上各个巨头本身对于智能语音分析有着深入的研究，包括苹果的siri、Amazon Echo背后的Alexa，以及小米的小爱同学，都是属于智能语音技术比较成熟的产品。而这些产品的落地，需要一个硬件载体，这个载体就是智能音响。

随着IoT技术的发展，智能音响从刚开始的简单功能进化成个人助理（Personal Assistant），比如通过物联网技术连接扫地机器人等智能家居，就可以通过智能音响来控制智能家居的行为。

4）自动驾驶

当我们在畅想未来的时候，我们一般会将目光聚焦于衣食住行，而在城市越来越大，对出行效率的需求的越来越高的当下，自动驾驶正是一个火热的赛道。

我们很早就知道谷歌、百度等软件厂商已经在测试自动驾驶技术了，特斯拉的出现像一条鲶鱼，彻底带动了软件厂商的智能驾驶落地化和传统汽车厂商的转型。一方面，随着节能减排的人类大愿景的落实，新能源汽车如雨后春笋般出现，同时，这些汽车厂商也或多或少涉足了自动驾驶的领域。

自动驾驶之所以未全面铺开，是因为其对于安全的要求极其苛刻，近些年发生过很多特斯拉车主手脱离方向盘使用Autopilot而发生的事故，为了避免此类事故的发生，汽车身上的传感器也在不断的进化中。

没有传感器，就不存在自动驾驶汽车，现在主流的自动驾驶汽车采用的传感器多为摄像头、雷达和激光雷达。通过这些传感器，获取车辆行驶信息，大量的数据不断积累保存在云端，通过机器学习等人工智能手段不断改进训练模型，从而完善自动驾驶的体验。

2. 物联网发展的问题与瓶颈

技术标准的统一与协调

• 目前，传统互联网的标准并不适合物联网。物联网感知层的数据多源异构，不同的设备有不同的接口，不同的技术标准；网络层、应用层也由于使用的网络类型不同、行业的应用方向不同而存在不同的网络协议和体系结构。建立的统一的物联网体系架构，统一的技术标准是物联网现在正在面对的难题

碎片化

由于终端设备的多样化，物联网的开发和应用存在较严重的碎片化问题，主要体现在以下几个方面：

• （1）电气接口的碎片化
  • 传统电气接口分为模拟信号、数字信号的传输模式，数字信号又有无数种通讯协议，所以电器接口访问问题给处理器编程带来了繁重任务，集成化的通讯模块的电气接口也同样存在问题；
• （2）终端传感器的访问协议碎片化
  • 每个传感器的配置、访问方式和通讯协议均不同，也需要进行重复的编程和配置；
• （3）终端通讯接入方式碎片化
  • 物联网终端可能是有线网络接入或者总线接入，也可能无线网络接入，而无线网络接入协议众多，如近距离的蓝牙、超宽带，中距离的zigbee WIFI，还有传统广域的2G 4G接入。还有近年来兴起的Lora、NB-IoT等；
• （4）处理器碎片化
  • 处理器纷繁复杂，对应不同的处理器，需要进行不同的板级配置，没有统一标准的板级硬件；
• （5）物联网平台的碎片化
  • 由于物联网到终端的通讯协议没有统一，物联网平台传输协议各不相同，传入不同的云服务器需要进行重复的编程工作。

3、物联网分层结构

STM32硬件开发属于节点层的开发，属于物联网硬件开发；

开发物联网硬件的“物”的特性：

• （1）低成本
• （2）资源受限
• （3）电池与能耗
• （4）网络环境不稳定
• （5）网络安全不稳定
• （6）工作环境不稳定
• （7）传递数据量小

如何实现上述“物”的特性：

• （1）新型物联网通讯协议
• （2）轻量级协议栈
• （3）硬件低功耗设计
• （4）一定的安全性

4、目前物联网三大通讯协议

5、物联网安全

物联网被劫持的几种情况,这些情况就要求我们：

• a、在云端方面应该做好设备的认证、授权，同时做好用户认证及用户权限管理；
• b、在传输过程中应该建立好具有安全认证的数据通道，数据校验及服务器认证，如有必要，需加设密钥证书等验证方式
• c、在硬件方面STM32读保护、MPU、防火墙等功能的应用

AIoT 智联网

【2019-06-05】从AIOT说起，谈谈智能家居

物联网(Internet of things)已经呼喊了很多年，最终落地的却只是加了联网模块的家庭设备，相比传统式设备的唯一好处只是可以在APP上远程控制设备，亦或是可以定时触发设备。

通过公式“（新体验-旧体验）-替换成本” 可以计算新产品的价值，IOT设备的体验提升仅增加了云端手动控制，体验提升非常有限，因此一直不温不火。

智联网(AIOT，是AI + IOT的结合) 2018年开始崛起，核心是能够运用大量传感设备，综合语音、视觉、动作、温度等数据，实现IOT设备的全自然化的人机交互。

智能音箱是AIOT初期的的典型代表，2018年出货量达到2200万台，智能音箱为IOT的启示是语音交互，但是智能音箱一阵风刮过之后，后面AIOT该何去何从? 笔者从产品角度触发从两条线分析AIOT的发展趋势：

• 交互方式：语音触发→传感触发→主动触发
• 协作方式：单机交互→场景联动→多模态协同

阶段一：语音触发与单端智能

AIOT的第一阶段聚焦于单一设备，并且赋予设备听和说的能力，智能音箱是该阶段最有名的产物。典型的应用场景是通过远程拾音，实现对设备的操控，例如：“播放音乐”、“开灯、关灯”，相比APP操控，语音操控更加实时便捷。

但是，并不是什么设备都适合语音化，笔者从使用频次和功能复杂度出发，得出：

• 电视（盒子、遥控器）、投影仪、音箱、面板语音化价值较高
• 空调、冰箱、咖啡机、空气净化器次之。

阶段二：传感触发与多端联动

传感触发

语音触发相比手动触发方便程度有明显提升，但是在一些场景下依然不是很方便，试想夜晚下班回到家，大部分人是不想说话的。

因此，大家开始思考触发方式上有没有比语音触发更便捷的方式？结果就是传感器触发，通过红外传感器可以识别人体经过，通过温度传感器识别温度变化，通过摄像头识别人脸、动作和姿势等等。通过传感器可以实现初级的主动互动，效率更高，更便捷。

典型场景：

• 夜晚起夜：客厅和卫生间根据传感器识别到移动人体，直接开灯。
• 酒店：一段时间检测不到房间有人，关闭所有电器节约用电。
• 教育：摄像头智能检测儿童坐姿，坐姿不正确通过语音进行提示。

场景联动

第一阶段的控制是基于单设备的，但是随着家庭智能设备的增多，用户很多需求是多任务并且跨设备的。

• 例如：早上开灯的同时期望把空调也打开，打开电视的同时期望把窗帘关闭。

场景联动的目的就是围绕用户场景，多任务同步或异步自动执行，共同满足用户诉求。

典型场景：

• 早晨场景：睡醒后，口令”早安”，打开窗帘，打开空调，播报时间、今日天气，然后播放适合晨间收听的音乐。
• 回家场景：回家打开门的瞬间，灯光打开、音箱播报欢迎语或者留言、空调调整到合适的温度、热水器打开，电视打开并播放正在追的剧。

不同场景的用户需求强度：

在阶段二，无论是用户效率和便利度已经有一个跨越式提升，但是还是存在一些问题：

• 交互模式虽然无需用户开口，智能化程度已然很高，但是对用户情感上的关怀尚未体现。
• 场景联动打破了多智能设备之间的信息鸿沟，但是仍然停留在指令的串行或者并行执行阶段，多设备间的协同仍未得到深度体现。

阶段三：主动交互与多模态协同

当设备能够对用户主动发起关怀，并且可以将家庭智能设备打散重构，协同完成更复杂的任务，我们就进入了第三阶段。

主动互动

我们对人工智能的畅想，希望它是有温度的，其中一个很重要的方面就是可以主动互动，当然这里有个很重要的前提是不打扰。 想做到不打扰的主动互动，需要有充分的的用户画像，知道用户喜好，知道用户在空间中所处的方位，知道用户此时此刻的需求，然后给与精准的关怀。

典型场景：

• 通过传感器感知用户要出门，通过声纹感知用户好像生病了，通过云端知道今天要下雨。在用户要出门的时候主动提醒说”今天天气不好，记得带伞，身体不舒服要及时去看下医生”

多模态协同

多模态（MultiChannel）协同指的是围绕同一场景，通过将多种设备的输入方式和输出方式打通，实现多设备协同或场景迁移。多模态协同与多端联动的差别是多端联动的最小单元是设备，多模态协同的最小单元是通道(Channel)。

举个例子：智能音箱是一个设备，但是有2个Channel，分别是麦克风和扬声器，电视有2个Channel，分别是扬声器和显示屏。将设备的Channel拆开然后重构会发现IOT的交互能力边界会被大大延展，语音、视觉、触屏、手势，甚至你的「表情」，有哪些设备，哪种方式更舒服、自然，都可以用来满足你的需求。

典型场景：

• 话费充值：当用户看电视时，用户欠费通知下发（利用电视的显示Channel），将欠费信息投放到电视上。通过智能音箱（利用音箱的扬声器Channel）播报欠费信息，用户通过音箱（利用音箱的麦克风Channel）直接发起缴费请求，然后将付费信息推送到手机上（利用手机的显示Channel）直接支付。
• 客人来访：当门外有客人来访时，摄像头自动将来访的者的画面投放到电视上（利用电视的显示屏Channel），然后通过最近的音箱（利用音箱的扬声器Channel）播放有人来访的通知，用户可以对最近的智能音箱（利用音箱的麦克风Channel）发起指令开门或者与来访者进行语音对话。

我们认为：主动互动和多模态协同是AIOT当前可预见到的终局体验，而且即将到来。 那么，目前在能力储备上需要储备哪些能力呢？

1. 边缘计算与离线指令：IOT设备往后发展一定会面临安全问题，例如被远程操控家庭的摄像头、热水器、电视等，一个解决方案就是做设备端的边缘计算，通过离线指令技术在本地识别用户意图并进行本地执行。
2. 多模态协同标准：构建多模态的标准协议，使得加入该标准的智能设备不仅可以共享状态和信息，还可以通过云端下发对所有Channel的控制。
3. 空间感知与仲裁：感知用户的所在位置，用最恰当的设备（仲裁）进行回应用户需求。
4. AI与IoT的结合已经成为了趋势发展的必然，内部拆解来看会经过语音触发和单端智能、传感触发和多端智能、主动交互和多模态协同3个阶段。
   

智能家居

发展阶段

智能家居是一个非常火爆热门的物联网行业，自从苹果发布了Homekit和谷歌收购Nest之后，将智能家居彻底引爆。 智能家居行业，按照物物连接可以分为3个阶段：单品连接、物物联动、平台集成；目前智能家居行业正处于第二阶段。

第一阶段：单品连接 —— 单纯的物人连接

这个阶段涌现了非常多的单品，这类单品更乐意被叫做智能硬件而非单品。在智能单品时代，小米是佼佼者。

• 产品：以小米为例，小米先后推出了小蚁摄像头、小米门窗磁、小米报警器、小米音箱、小米灯泡；其它厂商有推出空气球（预报天气）。

这个阶段智能家居的粘性是非常低的，最开始的新鲜感会在使用几次之后慢慢消失。

• 常见的单品有：智能灯、智能门锁、智能音箱、智能插座、智能冰箱、智能窗帘、智能洗衣机、智能空调、智能插座、智能电饭煲、智能扫地机器人。 这个阶段是单纯的物人相连。

第二阶段：物物联动

在这个阶段中，企业整合自己旗下所有的单品，使得各产品之间能够联动。比如当智能门锁正常打开后灯自动亮起之类。

除了企业自身整合外，智能家居的集成商可以利用某个企业的开放平台，将其它第三方产品整合到该企业的平台中，并未最终用户提供定制化的联动场景。这个阶段在某些厂商、集成商的努力下，达成了部分物物相连。

• 比如A厂商下的所有单品都能够集成到某个APP下，或者某个集成商能够将多个公司的产品整合到一个系统下。前者以小米为主的，它的APP能够控制小米旗下大部分单品。后者是以欧瑞博、Control4等厂商的集成商为代表，将他们旗下的单品和其它公司的单品整合到他们开发的系统中。

第三阶段：平台集成

根据统一的标准， 使各企业单品能相互兼容， 目前还没有发展到这个阶段。即A公司的网关能够控制B公司的灯，C公司的传感器能够指挥D公司的扫地机器人打扫卫生。

这个阶段是要求万物互联，真正的连接，不是依赖于某个集成商或者某个厂商，而是通过某个协议完成了万物互联。 目前并没有一种通用的协议或者平台能够完成万物互联或者智能家居产品的互联。Wi-Fi和蓝牙虽然是全球共用的，但是由于自身原因还不能一统江湖（前者功耗高、支持的设备有限；后者是最近才支持mesh网络，还未普及）。 需要注意的是，单品和物物联动并非是严格按时间顺序推进的。当我刚入行时，已经存在物物联动的智能家居系统，而之后才有小米将智能硬件带到一个新的热度。

国内智能家居现状

【2019-06-05】目前国内的智能家居市场是两极分化：厂商热用户冷

• 智能家居厂商这边是热闹非凡，地产公司、家电公司、互联网公司和AI公司纷纷进入到这个行业；但是消费者这边，却冷清了很多。
• 相关数据显示，目前欧美国家智能家居的渗透率已超过35%，日本和韩国的渗透率超过25%，而在中国，这个数字还未达到5%。

消费者：难决策、价格高、消费者难接触、不智能 厂商：厂家分为以小米为代表的智能硬件/单品出身（先做单品，然后做一个超级APP管理所有单品，再进化成系统）和以欧瑞博为代表的以智能家居系统厂商（自建系统/平台，然后对接第三方厂家产品）。

智能家居未来

1. 多模态：智能家居与其它AIOT行业不一样的地方是要求多模态的交互方式和多模态的协作（物物之间）。
   • 柒灵：所谓多模态交互即多种本体交互手段结合后的交互，例如将多种感官融合，比如文字、语音、视觉、动作、环境等。
   • 人与人交流的过程中，表情、手势、拥抱、触摸，甚至是气味，无不在信息交换的过程中起着不可替代的作用。显然，智能家居的人机交互势必不止语音一个模态，而是需要多模态交互并行。
   • 例如智能音箱如果看到人不在家，那就完全不需要对电视里误放出的唤醒词进行响应，甚至可以把自己调到睡眠状态；一个机器人如果感觉到主人在注视他，那么可能会主动向主人打招呼并询问是否需要提供帮助。多模态处理无疑需要引入对多类传感器数据的共同分析和计算，这些数据既包括一维的语音数据，也会包括摄像头图像以及热感应图像等二维数据。这些数据的处理无不需要本地AI的能力，也就对边缘计算提出了强力的需求。
2. 身份鉴别
   • 智能家居系统目前普遍无法识别你是你，反而有一些智能单品能够识别。目前，通过智能门锁或者摄像头能够确认身份，但是智能门锁只在出入口，摄像头一般用于周界和出入口（虽然也有甲方曾经要求室内安装大量监控摄像头的）；而如果在室内，又该如何鉴别身份呢？
   • 人类一般是通过听觉和视觉去识别人。在智能家居系统中，是存在不少能够识别你的设备，比如带摄像头的电视机、智能音箱。与身份鉴别的场景有很多。比如回到家中，背景音乐或者智能音响包括照明都会根据你个人的喜好进行调整，这个调整是根据你的日常行为、性别、爱好、回来的时间、天气等因素并结合特定日期（生日、纪念日等）经过自我学习完成的，这个的目标是个性化。
   • 另外一个与安防有关的场景。当晚上布防之后，如果你起来活动，智能家居系统能辨识到你在活动，在你活动区域附近的安防传感器将自动屏蔽。当你离开该区域后，智能家居系统会解除屏蔽——这样做的好处是避免你去手动布撤防。
3. 定位
   • 安防的场景其实与定位是有一定的关系，毕竟智能家居系统不仅要认出你还要认出你在哪（卧室、厨房、客厅）。可以为智能家居系统赋予3D建模功能，让其能够掌握整个家居的结构，可以将这个结构赋予给其它设备，比如扫地机器人、或者智能音箱等可能移动的设备。
   • 比如，当你在厨房一边做饭一边听智能音箱播放的音乐，此时智能音箱突然插播了一段语音“前门有陌生人来访”，并且智能音箱的屏幕上显示门口监控图像。你通过监控图像看到原来是邻居或者某个朋友，甚至可能是外卖、快递小哥等等。你对智能音箱说打开门让他进来或者对智能音箱说“快递小哥，帮我把快递放到门口，一会儿我去拿”。此时，智能音箱会将这段话通过门铃（假定带语音功能）告知门口等待的人。同样，如果在客厅看电视时，客厅电视上将出现一个小窗口显示门口监控，客厅的智能音箱通过语音提示“门外有人来访”的提示音，其它房间的电视和智能音箱并不会发出相应提示；甚至当多个电视、智能音箱在使用时，智能家居系统能够判断到底让哪个地方的电视或智能音箱发出提示（比如年轻人优先、其次是老人和小孩）。如果屋里没人，那么当有人按门铃时，无论电视或者智能音箱都不会提供有人来访的提示。
4. 连接
   • 智能家居是人与物的连接，智慧小区是服务与人、与各家智能家居系统的连接。小区通过各类软硬兼施设施提供更人性化的服务给小区的业主。
   • 如，你设定了明天9点到某地与客户洽谈的日程安排。智能系统根据你的日程为你设定了早晨7点起床的闹钟，7点30分外卖送到，8点下楼（楼下有车辆送到小区东门），8点10东门上车。智能系统根据住所到目的地距离选择了乘车出行方式，行程是40分钟。由于你的车辆限号，于是智能系统根据你的叫车习惯选择了滴滴出行，并根据你的喜好选择了专车（不是快车也不是出租）。鉴于小区内提供了免费接送的服务，于是智能系统告知小区8点到楼下等你。依次类推，到闹钟设定——原本你设定的闹钟是7点30份，那么由于智能系统判断你需要7点起床才能赶上行程，故智能系统将会屏蔽明天7点30份的闹钟（对后天没有影响）。
5. 去中心化和中心化
   • 根据纳什均衡原理，一个组织当中有一个稳定的状态，这时候群体做出的决策是最优的，任何其他的选择都会打破这样的均衡状态。人类社会恰恰存在着多种的纳什均衡——有时偏向集权，有时又偏向分权。纳什均衡其实告诉我们，群体的组织形式会在单一中心和去中心化中找到平衡点，而且这样的平衡点不止一个。
   • 那么在智能家居行业中，到底是中心化还是去中心化呢？目前的趋势还是中心化，就算将来每个设备都是智能设备甚至都有边缘计算的能力，那将来可能还是有一个中心去负责协调。
   • 把每个传感器、每个终端设备当做一个个人来看，把家居当做一个会议室，每个人都在自说自话；那么，会有结论么？不会。这个互相传递的命令，就像是闹市中的各类声音一般；故很大程度上还是会有一个中心，并且允许其它中心的存在。比如某个传感器发现地面脏了，可以发送命令给扫地机器人扫地。
   • 举例，当机器人发现主人不在家后自动进入了休眠状态。那么问题来了，机器人怎么发现主人不在家的？
   • 方式一：机器人在所有房间里转了一圈，没有发现主人在家，于是回到之前位置然后进入休眠并告知其它设备进入休眠。
   • 方式二：机器人在屋里喊了一嗓子“你们谁看见主人了？”（广播），所有设备告诉它没有看到或者某个设备告诉它主人外出了（比如摄像头或者音箱），于是机器人进入休眠。
   • 方式三：智能家居系统发现主人不在家后，将消息告知了机器人，于是机器人进入休眠。
   • 方式一和方式二可以看做是去中心；方式三是中心化。
6. 数据分析
   • 如果某个智能马桶发现某个人最近一段时间每晚都要去好几次厕所，它能够推断出这个人的身体有问题么？目前的答案是：不能判断。原因是：现在的智能马桶并不能对自己产生的数据进行分析，且目前也不能判定使用者的身份。但是，一些医疗产品已经具备了基础的数据分析，他们能够根据用户的生理状态提供一些建议或帮助。由此推断，智能硬件或者智能系统有必须主动分析本设备或本系统产生的数据，并提供相关建议给用户。
7. 隐私和数据保护
   • 智能马桶发现某个人身体可能有问题的用例，如果智能马桶将该信息传到厂家云平台进而告知相关药店或者医院，导致这个人一段时间内看到很多关于如何治好xx的广告或商品，甚至莫名其妙接到某些推送。这样的情况，是否允许发生呢？由于智能设备或智能系统保有用户大量的个人数据，并且无论智能设备或智能系统都需要定期与云平台通讯，如果通讯内容被不法分子获取，那么可能会被某些别有用心的人利用。为此，每个厂家都应该切实保护数据——无论是数据传输过程中亦或者是存储数据的云平台或者是产生的数据的设备。
   • 如果想实现智能，需要大量数据。但是出于隐私和数据保护的缘故，智能硬件或者智能系统又不能将个人隐私和数据直接传递到某个云平台，那么该如何进行模型训练呢？
   • 针对隐私：个人的数据是隐私，但是一群人的数据特征就不再是隐私。比如某个人喜欢买智能硬件和某个地区80%的男人喜欢购买智能硬件，前者涉及个人，后者不涉及个人（是可以公开的）。因此可以将个人化的数据脱敏后上传到云端，但是这个过程务必取得消费者的认同。
   • 对于模型训练的做法：可以利用边缘计算，将数据在数据本地进行初步训练，然后将结果返回到云平台进行再次训练，最终将模型下发至相应终端设备或系统。

智能家居行业

• 小度、天猫精灵、小爱同学硬件设备接入比较
• 天猫精灵、小爱同学平台研究
• 开发者网站
  • 天猫精灵设备接入
  • 百度智能设备接入
  • 小米智能设备接入
• 主流厂家对AI智能的重视成都还是够了的，其中百度和阿里在界面上能够看出国际大厂的风度。小米作为后起之秀明显后劲不足。腾讯在物联网和智能家居事业上已经被逼到了角落，只有被忽略了。而华为，别人的重心根本不在这。网站有内容也足够，只是有的时候文档打不开。
• 百度、小米、阿里均支持硬件设备和云对云的接入方式,智能硬件直接接入方式相同，都需要注册为开发者，完成产品后需要平台认证，三大厂商均提供推荐的硬件模组。

经验

【2023-10-7】突发，AI大牛景鲲离职百度！CIO李莹接任小度CEO

• 百度集团副总裁、百度集团首席信息官（CIO）李莹担任小度科技CEO，向集团董事长兼CEO李彦宏直接汇报。
  • 李莹主导了百度如流等产品基于文心大模型的重构；最新消息是，换帅之后，李莹将进一步强化大模型对小度产品的加持。
  • 2003年，李莹开始在百度实习，2004年毕业后正式入职百度网页搜索部，先后带领自然语言处理、网页搜索相关性、spider等业务。
  • 2011年至2018年期间，李莹先后任职于互联网数据研发部、推荐与个性化部、复合搜索部、知识图谱部、AI技术生态部，带领了多项业务。
  • 到2018年3月，李莹调任百度地图事业部总经理，正式接手百度地图业务，主导负责传统互联网地图的智能化升级，陆续发布智能定位、智能语音、语音定制等多个产品。
  • 2020年2月，李莹被任命为百度集团首席信息官（CIO）。
  • 同年5月，百度宣布晋升李莹为百度集团副总裁，继续担任百度集团CIO和地图事业部总经理，并继续向CTO王海峰汇报。
  • CIO任期内，李莹着手建立了以AI和知识管理为核心的智能工作平台“如流”。
  • ChatGPT引发大模型狂热后，百度重压大模型，百度如流也在李莹的主导下，完成了基于文心大模型的重构。
• 小度原CEO景鲲因个人原因即将辞任

智能音箱

小度音箱成智能家居入口也挺好

• 绑定QQ音乐后，如果没有小度会员，也只能听1分钟。我也买了3个小度，2个小度会员，成电子垃圾了
• 核心诉求诉求都是给娃听音乐和故事 对音质要求没太大要求
• 整体生态+增值服务做得都不好 没有盈利能力和空间，听音乐 找内容都需要绑定其他平台和付费
• 不过单价低，利润低。如果自己没有订阅收费，又没法和其他利润产品有效互动的话，体量确实会堪忧。

小米系列用的挺好的， 主要是用来 控制家电，可以联动，是真正的生态

随着ai的进步，小孩陪伴可能真是一个爆点。

• 这个强需求家长也舍得花钱。定价直接上升一个数量级。能陪孩子下棋，辅导孩子做功课，解答孩子的疑问。带来的价值是有本质提高的。
• 元萝卜下棋机器人，为不同的棋分别开发产品，然后一个卖几千块。这太不通用了，但其实摄像头机械臂它都有。如果能通用化能下好几种棋。监督督促孩子，孩子学习坐姿不端正会提醒，作业字迹有进步会表扬，更进一步还能给孩子批改作业讲解。

音响放在客厅里就是个娱乐工具，娱乐没有内容支持，该跪就跪。至于孩子学习，那是学习机，生产力工具，目前在 pad 生态下，还是以 app 形式居多，本来家长或多或少都买过一些学习 app

硬件产品思考

还是得造硬件, 现在就是geek产品，用来磨练产品和技术。小众市场试水

• 利润高，产品化强，端到端，使用简单。
• 长期可以造居家服务的机器人.

硬件生意难做的地方

• 硬件负毛利的话，卖得越多亏的越多。由于有活跃比例的限制，很难用内容付费补回来。
• toB 售后多维保重，销售成本高，没有啥超级大单或者核心资源降销售成本的话，也挺难做的，会亏得感人
• 硬件的通用化也难做，成本飙升效率狂降. 等你啥都解决了，上游供应商还会来咬你一口
• 所以硬件老炮们看不懂互联网公司出来搞硬件的，互联网的同学们也很难理解硬件行业的保守, 见面大概率是相谈甚欢，然后内心里互道一声傻X

硬件创业的另一个瓶颈就是差异化在物理限制的前提下，突破时间点依赖实验进展，趋势看对了，潮流跟上了，大部分团队也处于躺不平也立不起来的45度角的状态

百度

百度：标准模组为MT8516 Cortex A35的开发板，因为需要安装DuerOS所以处理器和内存都有要求。另外一些高级的模组是采用树莓派制作的。

图

天猫精灵

天猫精灵

• 天猫精灵是阿里巴巴人工智能实验室推出的AI智能产品品牌。天猫精灵内置AliGenie操作系统，AliGenie生活在云端，它能够听懂中文普通话语音指令，目前可实现智能家居控制、语音购物、手机充值、叫外卖、音频音乐播放等功能，带来人机交互新体验。依靠阿里云的机器学习技术和计算能力，AliGenie能够不断进化成长，了解使用者的喜好和习惯，成为人类智能助手。
• AliGenie硬件接入开放平台（AliGenie Intelligent Devices Platform），是AliGenie为企业级用户提供AI语音解决方案的开放平台。相关企业用户可以在完成开发者认证后，通过平台来申请获取AliGenie SDK、模组、麦克风阵列等能力和技术支持。
• 天猫精灵蓝牙mesh软件基础规范,定义BLE Mesh通用模块的软件规范，指导模块厂家软件设计并接入天猫精灵。
• 云云自助接入模式，鉴权流程：
  • AliGenie在开发商开放平台或者其他第三方平台注册一个应用，获取到相应的Client id 和Client secret
  • AliGenie 应用向开发商OAuth2.0服务发起一个授权请求
  • 开发商OAuth2.0服务向用户展示一个授权页面，用户可进行登陆授权
  • 用户授权AliGenie客户端应用后，进行回跳到AliGenie 的回调地址上并带上code相关参数
  • AilGenie回调地址上根据code会去合作方Oauth 的服务上换取 access_token
  • 通过access_token，天猫精灵设备控制时通过该access_token进行访问合作方的服务

  按照功能分类，包括手表、故事机、耳机、电视和音箱，提供通用设备的SDK

小米小爱

普通MCU需要连接小米通用模组（ESP8266或者ESP32），提供Linux、Android的SDK，图

贝壳

• 2019年6月，贝壳就成立了一只硬件团队Ke IoT Lab，主要围绕人、房、店三大核心数据触点，并在当年推出了智能硬件产品“贝刻手环”
• 2020年11月发布了升级款产品“贝刻手环Air”，一款面向房产经纪从业人员的智能手环产品。
• 【2021-7-7】贝壳发布智能家居品牌,让家装公司产品升级更高效

Home Assistant

【2024-4-14】Frontend for Home Assistant 智能家居控制开源项目

Python打造的智能家居神器：Home Assistant

• Demo
• 代码 Home Assistant

Home Assistant以Python为开发语言，遵循开放源代码协议，专注于本地控制与隐私保护，成为全球众多科技爱好者和开发者的首选，旨在打造一个中心化的智能家居系统，它可以连接和控制多种设备，包括照明、气候控制、多媒体播放器、安全系统等。与商业化智能家居产品相比，Home Assistant强调数据的本地处理与存储，增强个人隐私保护。

用户应该完全拥有和控制自己的数据，这是它区别于其他智能家居解决方案的核心优势。所有设备的信息和操作都存储在本地，不需要通过第三方服务器传输，从而避免了数据泄露的风险。

在智能家居系统中，各种传感器和设备可能会收集敏感信息。Home Assistant严格遵循隐私保护原则，用户完全掌控个人信息，无需担心信息被未授权使用或出售。

Home Assistant通过模块化的设计，支持数百种不同的智能家居设备。其核心组件为用户提供了一个统一的操作界面，而各个插件和集成则可以通过编写少量代码来添加更多设备支持。

1. 核心组件：负责核心的任务调度、状态管理和事件触发等。
2. 插件系统：允许社区成员贡献代码，支持更多第三方设备和服务。
3. 自动化规则：用户可以设置基于时间、事件或其他条件的自动化任务。

Home Assistant的发展速度极快，截至目前，已经可以兼容上千种不同的智能设备。从照明调节、温度控制到安防监控，Home Assistant无不体现了对智能生活的深刻理解和技术上的不断迭代。例如：

1. 家庭影院自动化：当用户开始观看电影时，自动调暗灯光，关闭窗帘，打开投影仪和音响。
2. 能源管理：实时监控家中的能源消耗，根据使用情况自动调节暖气和空调设备，以节约能源。

智能家居产品

物联网在智能家居的应用

1、家庭安防：实时查看室内情况

安全监控系统是物联网在智能家居应用中的重中之重，通过监控摄像头、窗户传感器、智能门铃(内置摄像头)、红外监测器等有效连接在一起，用户可以通过手机、Ipad随时随地查看室内的实时情况，保障住宅安全。

2、智能插座：远程控制开关电器，追踪电源消耗

插座作为家用电器获得电力的基础接口，如果它具备连接互联网的功能，那么其他电器也同样可以实现。通过远程控制开关电器设备，并追踪电源消耗，帮助用户更好地节约能源。

3、灯光：随心所欲变换场景

通过手机应用实现开关灯、调节颜色和亮度等操作，随心所欲地变换你想要的场景氛围。

4、空调控温：远程温控，个性化定制

在酷热的夏季和寒冷的冬季，住宅温度的调节十分重要。依靠物联网技术，我们可以通过手机实现远程温控操作，控制每个房间的温度、定制个性化模式，甚至还能根据用户的使用习惯，通过GPS定位用户位置实现全自动温控操作。

5、智能洗衣机：远程控制洗衣机，智能洗涤程序

根据衣物的污渍程度、重量推算出洗衣液的用量，并注入滚筒，同时执行合适的智能洗涤程序，还能在洗涤后自动执行烘干熨烫，你所需做的只是把衣服丢进去，完事后拿出来叠整齐便可。此外，通过手机应用程序，还可以远程控制洗衣机，掌握洗衣过程。

6、智能冰箱：传送食品信息，更新购物清单，给出菜谱建议

只需看到显示屏就能知道冰箱内的库存情况，还可以把冰箱内的温度、库存以及将要过期的食品信息传送到手机应用上，甚至可以根据库存情况更新购物清单，自动下载菜谱。此外，用户通过设定家庭成员的基本身体数据，便可自动给出健康合理的菜谱建议。

7、智能烤箱：手机应用控制烤箱温度，下载菜谱

在传统烤箱上加入WIFI功能，通过手机应用控制烤箱温度，包括预热和加温，甚至可以下载菜谱，实现更具针对性的烹饪方式。不仅仅是烤箱，一些高端咖啡机、调酒机也可配备WIFI功能，并且厂商会不定期更新咖啡或鸡尾酒菜单，这样你在家也能做出咖啡厅、酒吧的味道。

8、智能牙刷：刷牙时间提示，分析口腔健康

牙刷通过蓝牙4.0与智能手机连接，实现刷牙时间、位置提醒;根据用户刷牙的数据生成分析图表，估算出口腔健康情况。

9、智能体重秤：提供健康建议，实现更精准、无缝化健康监测

通过内置传感器，实现血压、脂肪量甚至空气质量的检测，并传输至应用程序为用户提供健康建议，更可以与运动手环、智能手表等互联，实现更精准、无缝化的个人健康监测。

10、智能马桶：自动开关，智能分析

除了通过内置接近传感器实现自动开关盖操作，通过内置智能分析仪还能对排泄物进行分析，并将分析结果传送至手机和显示屏应用，让用户随时了解自身健康状况。

11、智能植物监测仪：监测湿度、温度，推送浇水时间

将仪器放置到花盆的土壤上，就能够监测其湿度、温度等，并通过应用程序推送告诉你什么时候该浇水了，可谓是”植物杀手”们的福音。

12、智能鱼缸：自动投喂饲料，自动定时照明杀菌

养鱼最麻烦的就是需要定时投喂饲料、照明杀菌、充气给氧。而智能鱼缸，可以帮助你每天自动定时定量投喂饲料;自动定时开关照明杀菌灯;监测鱼缸中水的pH值、盐度以及水温，并可将这些信息数据通过手机应用显示出来

技术篇

• Zigbee、WIFI、bluetooth之间的区别和联系图
• 

ZigBee

在蓝牙技术的使用过程中，人们发现蓝牙技术尽管有许多优点，但仍存在许多缺陷。对工业，家庭自动化控制和遥测遥控领域而言，蓝牙技术显得太复杂，功耗大，距离近，组网规模太小等，……而工业自动化对无线通信的需求越来越强烈。正因此，经过人们长期努力，Zigbee协议在2003年中通过后，于2004正式问世了。

ZigBee，也称紫蜂，是一种低速短距离传输的无线网上协议，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、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。图

由于 IEEE 802.15.4标准只定义了物理层协议和MAC 层协议，于是成立了zigbee联盟，ZigBee联盟对其网络层协议和 API 进行了标准化，还开发了安全层。经过ZigBee联盟对 IEEE 802.15.4 的改进，这才真正形成了ZigBee协议栈(Zstack)。

参考：ZigBee简介

ZigBee的特点

• 数据传输速率低：10KB/秒~250KB /秒，专注于低传输应用。
• 功耗低：在低功耗待机模式下，两节普通5号电池可使用6~24个月。
• 成本低：ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本。
• 网络容量大：网络可容纳 65,000 个设备。
• 时延短：通常时延都在 15ms~30ms。
• 安全： ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，采用AES-128加密算法（美国新加密算法，是目前最好的文本加密算法之一）

网络拓扑模型

ZigBee网络拓扑结构主要有星形网络和网型网络。不同的网络拓扑对应于不同的应用领域，在ZigBee无线网络中，不同的网络拓扑结构对网络节点的配置也不同，网络节点的类型：协调器、路由器和终端节点。

MESH网状网络拓扑结构的网络具有强大的功能，网络可以通过多级跳的方式来通信；该拓扑结构还可以组成极为复杂的网络；网络还具备自组织、自愈功能。图

应用领域

ZigBee已广泛应用于物联网产业链中的M2M行业，如智能电网、智能交通、智能家 居、金融、移动 POS 终端、供应链自动化、工业自动化、智能建筑、消防、公共安全、环境保护、气象、数字化医疗、遥感勘测、农业、林业、水务、煤矿、石化等领域。如图

5G

• 8分钟了解关于5G技术的一切
• 5G时代十大应用场景

5G在广覆盖、低延时和安全性能上有明显优势，这意味着5G可以作为物联网的高速公路，连接大量的物联网传感器应用，提高传输效率，覆盖更多设备，提供更多的解决方案。

MQTT

• MQTT官网，MQTT V3.1.1协议规范
• 【2020-10-24】一文带你简单了解MQTT协议
• 物联网及MQTT协议概述

什么是MQTT

简单介绍下MQTT协议。

• MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输）是IBM开发的一个ISO 标准(ISO/IEC PRF 20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。
• 百度百科对于MQTT协议的定义如下：

  MQTT(消息队列遥测传输)是ISO 标准(ISO/IEC PRF 20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。它工作在 TCP/IP协议族上，是为硬件性能低下的远程设备以及网络状况糟糕的情况下而设计的发布/订阅型消息协议，为此，它需要一个消息中间件 。

• IBM在帮助石油和天然气公司客户设计有效的数据传输协议时，就出现了对MQTT这种物联网环境下的数据传输协议的需求。
• 当时，为了实现数千英里长的石油和天然气管道的无人值守监控，采取的设计方案是将管道上的传感器数据通过卫星通信传输到监控中心。
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• MQTT协议以极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。
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  • 摘自：MQTT入门介绍
• 由于MQTT协议具有轻量、简单、开放和易于实现等特点。这些特点使它适用范围非常广泛。

MQTT协议主要特性

特性如下

1. 使用发布/订阅消息模式，提供一对多的消息发布，解除应用程序耦合。
2. 对负载内容屏蔽的消息传输。
3. 使用 TCP/IP 提供网络连接。
4. 有三种消息发布服务质量(QoS)：
   • “至多一次” n≤1 ，消息发布完全依赖底层 TCP/IP 网络。会发生消息丢失或重复。这一级别可用于环境传感器数据传输这种情况。这种情况下，丢失一次读数记录也无所谓，因为不久后还会有第二次发送。
   • “至少一次” n≥1 ，确保消息到达，但消息重复可能会发生。
   • “只有一次” n=1 ，确保消息到达一次。这一级别可用于如下情况，在计费系统中，消息重复或丢失会导致不正确的结果。
5. 小型传输，开销很小（固定长度的头部是 2 字节），协议交换最小化，以降低网络流量。
6. 使用 Last Will 和 Testament 特性通知有关各方客户端异常中断的机制。

TCP与MQTT

• 诞生时间
  • TCP协议诞生于1974年冷战期间。
  • MQTT诞生于1999年互联网初期，TCP协议比MQTT协议诞生早了25年。
  • Ashton提出IoT概念也是在1999年，因此MQTT协议生逢其时。当时MIT Auto-ID Labs的Kevin Ashton为了把宝洁的供应链上的RFID标签和互联网连接起来，在1999年第一个提出了IoT这个概念。
• 协议位置
  • TCP是OSI第四层的传输层协议。
  • MQTT是基于TCP的七层应用层协议。
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• 协议定位
  • TCP设计考虑的是面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
  • MQTT则是在低带宽高延迟不可靠的网络下进行数据相对可靠传输的应用层协议。
• 设计思想
  • TCP的核心思想是分组交换。
  • MQTT的核心思想是简单并适应物联网环境。
• 传输单位
  • TCP的传输单位是packet，当应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流，TCP则把数据流分割成适当长度的报文段，最大传输段大小（MSS）通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传送单元（MTU）限制。
  • MQTT的传输单位是消息，每条消息字节上限在MQTT Broker代理服务器上进行设置，可以设置超过1M大小的消息上限。
• 技术挑战
  • TCP需要解决的问题是在IP包传输过程中，处理异构网络环境下的网络拥塞、丢包、乱序、重复包等多种问题。
  • MQTT解决的问题是，在低带宽高延迟不可靠的网络下和资源有限的硬件环境内，进行相对可靠的数据传输。
• 服务质量
  • TCP是一个可靠的流传输服务，通过ACK确认和重传机制，能够保证发送的所有字节在接收时是完全一样的，并且字节顺序也是正确的。
  • MQTT提供三种可选的消息发布的QoS服务等级。MQTT客户端和MQTT代理服务器通过session机制保证消息的传输可靠性。开发人员可以根据业务需要选择其中一种。
• 应用案例
  • TCP用于许多互联网应用程序，如WWW、email、FTP、SSH、P2P、流媒体。MQTT也是基于TCP的。
  • MQTT可以用于物联网数据传输、IM聊天软件等。
• 摘自：你不知道的MQTT物联网协议起源——基于卫星通信的石油管道远程监控

MQTT协议原理

发布、订阅工作模式

• 工作模式：
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• 举例：
  • 温度传感器发布温度值到温度的主题，如果有终端订阅看温度这个主题，他就会收到代理转发的温度值
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  • 这种模式取消了硬件、客户端、服务器的概念，服务器成为了一个消息转发的代理，终端硬件和消息接收者都称之为客户端，他们都可以发布或订阅主题。如终端硬件可以发布“温度”主题下的消息，所有订阅了此主题的客户端都可以收到此消息推送，再如终端硬件订阅了“空中升级”的主题，如果有硬件驱动升级的推送，硬件就可以收到此消息，然后进行升级。
• 这种模式的优点：
  • A、空间上去耦合：信息发布者和信息接收者不需要建立直接联系，不需要知道对方的IP地址，端口等信息
  • B、时间上去耦合：发布者和接收者不需要同时在线。
• 这种模式的缺点：
  • A、发布者、接收者必须订阅相同的主题，
  • B、发布者并不确定接收者是否接受到了推送

MQTT协议实现方式

• 实现MQTT协议需要客户端和服务器端通讯完成，在通讯过程中，MQTT协议中有三种身份：发布者（Publish）、代理（Broker）（服务器）、订阅者（Subscribe）。其中，消息的发布者和订阅者都是客户端，消息代理是服务器，消息发布者可以同时是订阅者。
• MQTT传输的消息分为：主题（Topic）和负载（payload）两部分：
  • （1）Topic，可以理解为消息的类型，订阅者订阅（Subscribe）后，就会收到该主题的消息内容（payload）。
  • （2）payload，可以理解为消息的内容，是指订阅者具体要使用的内容。
• MQTT会构建底层网络传输：它将建立客户端到服务器的连接，提供两者之间的一个有序的、无损的、基于字节流的双向传输。
• 当应用数据通过MQTT网络发送时，MQTT会把与之相关的服务质量（QoS）和主题名（Topic）相关连。

MQTT客户端

一个使用MQTT协议的应用程序或者设备，它总是建立到服务器的网络连接。客户端可以：

• （1）发布其他客户端可能会订阅的信息。
• （2）订阅其它客户端发布的消息。
• （3）退订或删除应用程序的消息。
• （4）断开与服务器连接。

MQTT服务器

MQTT服务器以称为“消息代理”（Broker），可以是一个应用程序或一台设备。它是位于消息发布者和订阅者之间，它可以：

• （1）接受来自客户的网络连接；
• （2）接受客户发布的应用信息；
• （3）处理来自客户端的订阅和退订请求；
• （4）向订阅的客户转发应用程序消息。

主题

• 
• 主题通配符：（订阅消息时使用）
  • 单级通配符 +：+可以匹配单级，表示该级可以是任意主题不受限定；
  • 多级通配符 #：#可以匹配多级，通常出现在主题末尾，表示某一类主题下的所有子主题
  • 系统保留topic $：以$开头的是服务器保留的主题
• 

MQTT协议中的订阅、主题、会话

• （1）订阅（Subscription）。
  • 订阅包含主题筛选器（Topic Filter）和最大服务质量（QoS）。订阅会与一个会话（Session）关联。一个会话可以包含多个订阅。每一个会话中的每个订阅都有一个不同的主题筛选器。
• （2）会话（Session）。
  • 每个客户端与服务器建立连接后就是一个会话，客户端和服务器之间有状态交互。会话存在于一个网络之间，也可能在客户端和服务器之间跨越多个连续的网络连接。
• （3）主题名（Topic Name）连接到一个应用程序消息的标签，该标签与服务器的订阅相匹配。
  • 服务器会将消息发送给订阅所匹配标签的每个客户端。
• （4）主题筛选器（Topic Filter）一个对主题名通配符筛选器，在订阅表达式中使用，表示订阅所匹配到的多个主题。
• （5）负载（Payload）消息订阅者所具体接收的内容。

MQTT协议中的方法

MQTT协议中定义了一些方法（也被称为动作），来于表示对确定资源所进行操作。这个资源可以代表预先存在的数据或动态生成数据，这取决于服务器的实现。通常来说，资源指服务器上的文件或输出。主要方法有：

• （1）Connect。等待与服务器建立连接。
• （2）Disconnect。等待MQTT客户端完成所做的工作，并与服务器断开TCP/IP会话。
• （3）Subscribe。等待完成订阅。
• （4）UnSubscribe。等待服务器取消客户端的一个或多个topics订阅。
• （5）Publish。MQTT客户端发送消息请求，发送完成后返回应用程序线程。

消息质量级别QoS

• （1）QS0 至多发一次。不管消息有没有收到，都不会重发。这是比较常用的质量级别，适用于很多不需要太严谨数据的场景
• （2）QS1 至少发一次。带有标志位，确保消息肯定被接收到，但有可能接受到重复消息。
• （3）QS2 只接受一次。具有严谨的信息确认，可以确保消息发送有且仅有一次 ，但对数据量的消耗较大，实现过程更复杂，适应于对数据有严格要求的场景。

MQTT数据格式

MQTT消息组成

• 一个MQTT消息由三个部分组成：固定头、可变头、负载。

建立连接

实战

• 待定

阿里云操作智能家居

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• 【2021-9-29】头条自媒体用户超子说物联网 物联网爱好者；创作各种物联网平台使用心得
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中学生自制全站最漂亮物联网WIFI(智能?)插座，松果派开源硬件创始人

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【2017-10-01】智能家居——IoT零基础入门篇 DIY一个温湿度传感器：用Home Assistant&Homebridge实现了一个智能家居设备从数据采集到控制、展示。整体架构图

• 智能设备：温湿度传感器
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• 主控芯片：STM32F103C8T6
• 通信协议：Zigbee
• 智能网关：树莓派
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搭建Web服务器时，查阅网上相关资料，无意间发下了新大陆，Home Assistant，太符合我的需求。安装教程可参考，国内论坛

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结束