MacBee技术，智能家居领域的边缘计算

摘要：智能硬件行业一直有着智能硬件金三角的说法：云服务、智能硬件，手机应用。智能家居亦然。究其原因，在于智能家居最早通过云平台来控制家里设备的主要原因，是因为家庭网络通畅是动态IP地址，动态IP没有固定地址，也就是说在公网上，是没有办法访问家里的...

  智能硬件行业一直有着智能硬件金三角的说法：云服务、智能硬件，手机应用。智能家居亦然。

  究其原因，在于智能家居最早通过云平台来控制家里设备的主要原因，是因为家庭网络通畅是动态IP地址，动态IP没有固定地址，也就是说在公网上，是没有办法访问家里的网络。

  而智能家居宣传的在办公室控制家里的设备，不是通过手机连接家里的设备，而是每次修改智能家居设备在云端的状态，智能家居设备定时去检查相应的云端状态，根据云端状态改变自身的状态。通过云端状态，实现了外网与内网间的透传。

  云计算下的家庭设备互动存在着天然的缺陷

  正是因为云计算在实现透传中的重要作用，越来越多的设备开始使用云计算来控制家里的设备，很多家庭局域网内的设备互动也是通过云计算来实现的。但局域网内的设备过度依赖于云平台会有以下的问题：

  ◆当家里还有电的情况下，一旦网络出现故障，那么家里设备就很难很好地控制。通过手机控制家里的设备，如果手机在局域网内，一般是直接控制设备的，而在外网是通过透传的。智能单品之间的联动，通常联动逻辑是在云上。当网络故障发生的时候，联动的设备就容易失控。

  ◆通过云控制家里设备，因为是家里设备定时去检查云端的状态来实现对家电的控制，设备接受响应的时间，一方面取决于设备检查云平台上状态的周期，另外一方面取决于家里设备连网的网络的速率。如果这两个周期都长的话，那么响应时间是不可控的。

  ◆局域网之内的设备联动，在众多智能家居方案中，没有局域网内的控制，所以局域网内的控制，通常也通过云服务来实现。在对速度要求不高的电视机、空调等产品的开关速度，用户体验不出延时带来的体验差异。但随着智能家居的普及，越来越多的灯光设备通过智能控制实现的话，一点点的延时，人们就立刻可以感受得到延时带来的不一致性。

  边缘计算能否解决痛点？

  其实IBM在早期的物联网生态中，这些问题实际上已经有了规划，但在智能家居发展早期，企业、投资人都将重点关注到了云平台以及云平台的大数据价值，而忽略了一个重要的一个环节，边缘计算。如图：

  当智能家居行业将重点关注到物联网服务平台这个层级的服务时，最早一直都在强调云计算的功能，边缘计算这个位置被弱化成单纯的通讯模组功能。这个时候，很多技术爱好者已经尝试过使用智能单品，但智能家居也就止步于一些爱好者，没有形成大规模的普及。这主要是因为体验感不好，没有解决用户的痛点，反而增加了用户的使用难度。

  而随着智能单品品类增加之后，智能家居越来越开始注重场景，但场景联动一定通过效率差、体验差的云服务实现吗？明明是局域网内的联动，为什么要通过云计算呢？

  技术人员逐步意识到边缘计算的重要性，设备之间联动可以通过局域网内的边缘计算实现；边缘计算内的逻辑在云计算上有备份；边缘计算的控制与云计算的控制需要同步，设备内的信息，也需要定时更新。

  而有了边缘计算这一层，物联网对设备的控制，就类似于对于手的控制：对于人的手的控制，可以通过大脑的有意识控制，同时脊神经也有条件反射；而通过脊神经条件反射的动作，大脑可以跟踪。

  MacBee就是一款定义为边缘计算的协议

  所以2016年，边缘计算是在技术领域非常热，一些机构纷纷参与到边缘计算的研究中，比如2016年底由华为，中科院沈阳自动化所、中国信息通讯研究院、英特尔公司、ARM和软通动力等多家公司联合成立了边缘计算联盟。

  但是国内在智能家居领域，却早有一家公司，在从事着边缘计算相关的尝试，但没有叫边缘计算而已：

  MacBee是银河风云为解决智能家居通讯难题而实现的一款通讯协议，在实现智能家居功能的同时，帮助很多灯具企业实现了灯光的智能控制难题。

  在为解决灯光的控制难题的时候，因为通讯的延时，导致灯光变化的不一致性是非常明显的，所以MacBee在发展过程中，进行了大量的优化，一方面提高无线通讯的实时性、可靠性和稳定性；另外一方面为了解决由于网络速度原因而形成的延迟和不确定性，发现必须有一个局域网内的类似于网关的控制设备，来控制局域网内的设备，实现局域网内设备联动不通过网络；同时这个设备还需要同步云端控制，保持控制场景一致，保持控制设备的状态一致；如果设备量非常大，可能需要有多个类似网关的产品，来保持多个产品之间控制的一致性。

  这些对终端设备的控制，一方面解决了设备因为网络延时而带来的滞后的不确定性，同时兼顾了云计算和终端设备的协同；在同时控制几百盏灯时，也能保持控制的一致性，在灯光控制领域取得了非常好的效果。

  虽然银河风云没有将这个功能定义为边缘计算，但其网关产品的功能，却解决了边缘计算的问题，MacBee的这个技术，可以为还在边缘计算领域摸索的智能家居企业提供很好的借鉴。

来源：OFweek

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