基于物聯網操作系統HelloX的智慧家庭體系架構

基于物聯網操作系統HelloX的智慧家庭體系架構

    智慧家庭是物聯網的一個分支應用，是一個被廣泛認同的巨大IT市場空間。目前市場上已經有很多針對智慧家庭的產品或解決方案，但與移動互聯網不同，智慧家庭至今尚未形成一個完整的生態系統。究其原因，在于不同的智慧家庭參與者，對智慧家庭的理解不同。有的人認為智慧家庭就是“智慧控制”，遠程控制家里的燈光/開關/窗簾/空調等，而有的又認為智慧家庭應該更具“娛樂色彩”，像一個私人電影院，于是“N屏互動”等解決方案又充斥市場。還有的觀點認為，智慧家庭就是“三網合一”，這種觀點在運營商領域大行其道，于是推出了一系列的triple-play業務。在這里插一些題外話，我本人就是通信行業的，因此對triple-play等解決方案有一定了解。要從“理論上”實現triple-play，需要在IP網絡上實現組播（multi-case）/QoS分級等功能，工程難度相當大。這些東西，可以說是運營商網絡中的“形象工程”，不但沒有任何效果，而且還把設備商和運營商都折騰得很痛苦。

    總體說來，我的觀點就是，智慧家庭市場還處于一個“混沌狀態”，沒有統一的準則，沒有統一的認識，沒有統一的參考，參與者都在摸索，處于“盤古開天”之前的階段。隨著時間的推移，宇宙規則逐漸建立起來，比如陰陽，比如五行，比如氣的轉化。這些規則明晰之后，宇宙自然由“混沌”狀態演化出來，變得有秩序，于是萬物產生。智慧家庭也一樣，因為缺少基本的東西，比如原則，比如秩序，比如平臺，所以才處于一種相對混沌的狀態。為了促進這個行業的發展，行業的參與者們必須試圖建立能夠支配行業的規則和秩序，以及基礎平臺。這個過程可能會很漫長，會很挫折，但是卻是必須要經過的階段，也是一個尋求共識的階段。這個階段過了，相信智慧家庭行業就會明朗起來。

    本文描述的這個智慧家庭平臺框架，是作者正在實踐的一個實驗性項目，也是試圖建立智慧家庭秩序或平臺的努力之一。在這里寫出來，供廣大業界朋友參考批評。建立規則和平臺的過程，是一個充滿偶然和隨機的過程，需要所有熱愛物聯網行業的人或組織去嘗試。嘗試的結果，對大多數人和組織來說，都會是失敗的。但我們的嘗試，不應該以個人或組織的成功為目標，而是整個行業的成功。站在這個角度上，你會發現，不論你的嘗試的結果如何，對整個行業的發展，都是有利的，從這個角度上講，任何試圖建立平臺和規則的嘗試，都是成功的。因此，作者是抱著必然失敗的態度，來做這個必然成功的嘗試的。

    筆者致力于物聯網操作系統的開發和推廣，因此這個智慧家庭平臺架構，也是基于物聯網操作系統的。具體來說，是基于HelloX，一個物聯網操作系統和平臺的總稱，因此這個智慧家庭的框架，也稱為“HelloX智慧家庭框架”。下面是整體架構圖：

    看起來比較復雜，實際上非常容易理解。圖中深紅色的實體（或模塊），是HelloX智慧家庭框架所包含的組件，而灰色的實體，則是由第三方（家電廠商/APP開發者等）根據HelloX提供的API定制開發的。

    在任意家電（Appliance）內部，都有一個HelloX模組，這個模組由軟件（HelloX操作系統）和對應的硬件組成。其中硬件非常簡單，就是通用的嵌入式處理器（比如Cortex-M3系列CPU），以及用于通信的組件，比如WiFi芯片/藍牙芯片等。軟件是開源的，硬件也是開源和標準化的，家電廠商可以自行設計硬件，或者購買標準模組。軟件遵循BSD協議，可以直接修改和定制使用。HelloX操作系統內置對整個智慧家庭框架的支持，比如，它會自動與HelloX網關（Gateway）建立連接，自動從設備相關的服務器（Appliance SpecificServer）上下載家電的配置，等等。

   HelloX Gateway則是具備家庭路由器功能的定制路由器，里面包含了對HelloX操作系統和整個智慧家庭框架的支持。其主要作用，就是自動掃描家里新安裝的家電，然后自動把家電增加到您的智慧家庭APP（智能手機APP）和智慧家庭云平臺（HelloX SmartHome Platform）中。這樣達到的效果是，只要您把支持HelloX的家電放在家里，您手機上的APP就會自動呈現出對應的操作選項，不需要任何安裝和配置，完全自動化。

    除此之外，HelloX Gateway還具備藍牙或紅外代理功能。有些家電鑒于成本因素，可能只支持藍牙或紅外通信。傳統方式下，要對這些家電進行操作，必須配置一個獨立的遙控器，對家電進行控制。HelloX Gateway可提供更加靈活的解決方案，它提供藍牙/紅外通信接口（API），家電廠商可以編寫一個插件（plug in），安裝在Gateway上，這個插件來具體控制家電。用戶的手機APP，則通過網絡與Gateway通信，進而控制藍牙/紅外家電。

    當然，HelloX Gateway還具備通信優化/本地存儲/智能計算等功能。智慧家庭的本質，我們認為既不是“智慧控制”，也不是“N屏互動”和triple-play，而是能夠根據用戶需求，統一整合家庭內所有智能設備的一個解決方案，其功能無法實現預定義，而是通過后期的應用程序，來擴展智慧家庭功能，這與智能手機的模式類似。而HelloX Gateway，則是承載具體智慧家庭應用的節點。

    如果您原有的家庭網關支持藍牙/WiFi等功能，且支持軟件在線升級，那么可直接下載HelloX Gateway軟件，即可實現智慧家庭功能。否則需要重新購買一臺HelloXGateway，或者購買一臺HelloXGateway Bridge，后者是一個小盒子，直接插在電源上，利用原有的家庭網絡，提供HelloX網關功能，不提供傳統路由器的上網接入功能。

    至于后端的HelloX SmartHome Platform和HelloX APP，則不用多說了，幾乎任何一個移動互聯網應用都具備這兩個組件。但對于HelloXAPP，有一點需要強調一下，就是不論你有多少家電，只需要安裝一個HelloX APP即可完成所有家電的管理，而不是像現在一樣，每買一臺家電，都需要安裝一個獨立的APP進行管理。這也是HelloX智慧家庭框架的優勢之一。

    相信您對HelloX智慧家庭框架有一個基本的理解了，如果還有疑問，那么請聯系作者咨詢。下面總結一下HelloX智慧家庭框架的優勢：

1． 完全自動化，家電即插即用，無需配置。不論是哪個廠商的家電，也不論是哪種家電，只要支持HelloX，在您把家電拉回家里，插上電源后，您的手機APP上會自動添加對該家電的操作菜單。前提是您家中安裝了HelloX Gateway，或者HelloX Gateway Bridge；

2． 家電廠商不受任何約束。HelloX只定義一個框架，以及底層的通信支持和家庭自動化支持，具體的功能，家電廠商可以通過開放API編程實現。這種實現，不僅僅是家電層面的定制，也可以包括HelloX Gateway上的插件開發定制，包括HelloX APP的插件開發和定制。比如廠商A的智能電視機比廠商B的智能電視機功能多，那么不必擔心，通過定制HelloX Gateway的plug in，定制手機APP的功能擴展，可以充分展現這種優勢；

3． 家電廠商成本低廉。軟件完全開源免費，隨意定制，且大部分家電功能代碼預先實現。硬件也完全標準化且開源，可根據自己的前期設計和供應鏈隨意更改。當然，最主要的是，我們還提供技術支持服務，幫助家電廠商輕松實現家電智能化；

4． 功能高度擴展，可以通過下載不同的應用APP到HelloX Gateway上（或者到云平臺上），可實現任何您想要的功能。比如，在電視機被關閉的時候，自動打開臥室燈，在浴池中自動放水，…任何您想要的效果，都可以編程得到。

還有其它一些優勢，就不多說了。目前這個實踐項目，正按開源的方式有序運作。其中HelloX操作系統和模組，已經開發完畢，正在最后的調試階段。HelloX Gateway的樣機也已設計完成，處于生產階段。云平臺和手機APP，正處于開發階段。待這些組件都齊備之后，我們將以“志愿者合伙”方式進行推廣和市場驗證。如果被廣泛認可，我們會組建“非功利性公司”來真正產品化這一套框架。具體的商業模式也很清晰，銷售HelloX模組/HelloXGateway和技術支持服務，當然這種銷售會充分體現“非功利性”的原則，即完全開放成本組成，利潤保持支撐企業的日常運作。

HelloX智慧家庭框架，包括HelloX物聯網操作系統的目標不是盈利，而是推動行業的良性發展，推動“智慧中國”理念的落地，為實現中華民族偉大復興的“中國夢”而努力。因此我們沒有任何保留，所有的源代碼，設計理念，設計文檔都是公開的。

目前需要大量的開發和推廣人員，歡迎有志于推動物聯網行業發展，推動祖國系統軟件進步的人士加入我們，在這個過程中實現自身價值。

聯系方式：QQ/微信：89007638，討論群：38467832

生活不易，碼農辛苦
如果您覺得本網站對您的學習有所幫助,可以手機掃描二維碼進行捐贈