摘要：本文將介紹家庭物聯網關的相關內容，將明白物聯網關在家庭這個場景當中的應用。
本文分享自華為雲社區《家居智能化的心臟——家庭物聯網關》，作者：Super.雯。
本文將介紹家庭物聯網關的相關內容，將明白物聯網關在家庭這個場景當中的應用。現在市面上各種各樣的智能家居的家電或者其他設備非常多，那么這就需要一個智能的設備去對所有的家電進行管控。這樣一個設備就是家庭智能網關，家庭物聯網關是家居智能化的心臟，也是所有智能設備的統一的出口，所以在家庭當中放置一個智能網關就顯得越來越重要了。
家庭物聯網關概述
家庭網絡發展
在過去，家里能上網的設備應該就只有一台台式電腦。那個時候用的還是調制解調器撥號的方式來進行上網，所以它的網絡結構就是非常單一的點對點的這樣一個結構。到了現在，光纖到戶普及了，家里用的都是光貓，家里用的都是Wi-Fi上網。同時家里上網的設備也變多了，比如電腦、手機、pad、機頂盒等等，現在的網絡結構正如上一章節描述過的星型結構一樣。
基礎寬帶服務和家庭多業務服務
到了未來，下圖中的家庭終端就是上文描述的家庭智能網關ONT。家里的幾乎所有設備都可以通過智能ONT連接上網，提供一個非常完整的智能化家庭的系統。那么到了之后家里的網絡結構會是網狀的。它沒有控制中心，所有的設備都可以智能地和其他的設備進行連接，進行數據的互通。所以未來的網絡里，不僅僅只有家庭領域的物聯網，還有其他領域比方說園區等等都會往這個方向去走。
智慧家庭業務
從2006年智能手機革命開始，它不僅僅促進了無線通信技術的發展，同時也促進了家庭網絡的發展。因為在家里會使用的手機、Pad等等設備需要有一個家庭終端來聯接這些設備。同時，家里的固定寬帶也慢慢過渡到了以光纖為主的時代。所以智能ONT的出現除了能為用戶提供高速上網的能力之外，還為之后家庭網絡發展其他業務奠定了基礎。
智能家庭網關定位
所以在未來，在家庭外面接入的都是運營商提供的寬帶網絡，這個和當下的情況一樣。但是當網絡進入到家庭里面之后，就會和現在的網絡產生很大的不同。現在家里所有的網絡設備都是通過和Wi-Fi進行連接才能上網。但是，到了以后，物聯網設備是多種多樣的，像視頻娛樂類的這些設備可能還是以Wi-Fi的方式和互聯網進行連接，但是像安防監控、家居自動化這些類別可能就是通過ZigBee或者是Z-wave的方式來進行連接了。
所以，當連接的方式變的多種多樣的時候，不能只單單使用一個Wi-Fi路由將這么多設備聯系起來。這個時候就要使用一個統一的智能網關，它可以將這些不同標准的設備都聯系起來，進行統一的管控。
智能家庭網關關鍵業務
在了解了家庭物聯網關的定位之后，本小節將介紹家庭物聯網關能夠為用戶提供的服務。首先是智能提速，對於普通用戶來說，在家中日常使用最多的業務也就是看視頻、打游戲還有下載一些軟件。所以智能ONT能夠將平時使用比較多的這些業務進行優化，它可以根據用戶的需求來靈活安裝提速的智能插件，來對視頻和下載類的APP進行加速，並且能夠對游戲類的APP降低時延，以此讓用戶獲得更好的體驗。
另一個比較重要的業務就是家庭Wi-Fi的無縫覆蓋，雖然說在未來家里除了Wi-Fi之外還會有其他物聯網家用終端會使用其他的標准和網絡進行連接，但是，就目前的情況來講，家里面80%的設備還是以Wi-Fi的方式來和網絡進行連接的，所以在家里做到Wi-Fi的全面覆蓋是比較重要的。
三種Wi-Fi擴展的方式
在家里可能會遇到這樣的情況，當用戶在家里使用Wi-Fi時，只有在有路由器的幾個房間才能收得到Wi-Fi信號，如果隔得比較遠的話或者沒有提前裝網口的房間的話就經常會收不到Wi-Fi信號。所以就有上圖所示的三種方式幫助用戶解決Wi-Fi全面覆蓋的問題。
比方說用戶可以把主路由器安裝在客廳，保證像客廳這樣的大空間能有信號覆蓋，那么在房間內就可以使用電力貓，就是以電力線載波的方式將Wi-Fi信號通過電線擴展到每個房間內。在樓梯間這些地方，就可以使用無線中繼的方式進行擴展來保證Wi-Fi的全面覆蓋。
之后還有智能互聯，智能家居最重要的一點就是要讓家里面的所有家電或者其他的物都智能化，讓它們都能和人產生交互，以此來改變人們的生活，讓生活更加方便快捷。所以智能ONT就要和這些設備進行連接，除了Wi-Fi之外，家里面的物聯網終端設備會使用ZigBee或者Z-wave這些技術來進行連接，那么ONT就要對所有設備進行控制，同時需要有一個智能家居的雲平台，在手機端對所有設備進行控制。在家中用戶可以和ONT連接之后直接對設備進行控制，當用戶不在家的時候可以使用運營商提供的網絡直接登錄平台后也可以對家里面的設備進行管控。
最后一項業務就是智能運維，用戶可以使用平台對家里面的終端設備進行控制、運行、維護。以這樣的方式可以大大節約時間也讓生活變得更加方便。
同時對於家庭網絡，智能ONT具備兩方面的開放能力來滿足運營商對於智慧家庭的全部構想。這就是智能ONT的一個核心，兩個開放的架構。一個核心指的是以智能ONT為核心，兩個開放一個指的是面向家庭能力開放，提供Wi-Fi全面覆蓋和ZigBee、Z-wave擴展連接的能力，真正做到無所不在，無所不聯。那么另一個指的是面向管道能力開放，指的是運營商提供的接入網絡這一塊，把這個彈性管道從運營商的機房延伸到用戶的家里。
華為智慧家庭解決方案
智慧家庭解決方案
首先本文將描述華為針對智慧家庭這一場景所做出的解決方案，其實這個解決方案當中的全部內容可以用兩個字來進行概括。這兩個字就是開放，解決方案當中的各個方面都為合作伙伴提供了很好的平台，華為將聯合各個產業領域的合作伙伴一起共同建設新的產業環境。
在硬件方面，華為將聯合智能設備廠商、芯片模塊廠商一起來合作研究家庭硬件，之后再和智能網關進行連接。在物聯網平台中也將能力開放，和雲服務提供商一起來合作共建一個智能的雲平台。在業務應用方面，華為將聯合應用開發者和服務提供商，為他們搭建一個APP的框架，所有人一起共同建設智慧家庭這個新的領域。同時，華為還為全球的運營商來提供一個智慧家庭的解決方案，從雲、管、端三個方面做網絡的保障。
上圖中即為智慧家庭解決方案的結構，通過智能網關的開放模式如何做？讀者們都知道，PC機一般都會有標准的PCI接口，買到一個新硬件會首先插到接口槽里，第二件事情你會做什么呢？給這個PC裝一個驅動程序，控制這個硬件設備，同時還可以再裝一些APPs。
PC-Windows這個解決方案，關鍵是能夠實現軟件-硬件-應用之間的互聯互通。華為在把未來家庭當作一個分布式大系統的時候，就是參照PC的這種架構來做同樣的事情，只不過物理PCI插槽換成了一些無線協議，不管是Zigbee也好,Wi-Fi也好，這些協議就是類似於標准插槽。
簡單的說，在網關上有三類插件，分別是：
- 驅動程序－驅動本地的硬件，華為用的OSGI是電信聯盟定義的開源規范，本質就是一個java虛擬機。在這個OSGI環境上，就類似於Windows操作系統。第三方想要做集成的時候，只需要在這個OSGI上利用Java程序寫一個對自己設備的驅動程序，本質上就可以驅動自己的硬件。
- Agent－驅動雲端的能力，可能是運營商自己的能力，也可能是第三方的能力。比如說人臉識別，比方說有一些合作伙伴有自己的私有雲，都可以通過Agent形式把它們的能力釋放到網關上，在此基礎上再做應用，形成開發的集成環境。
- 應用插件。運營商會建立一個網關的APPsStore消費者要訂購什么樣的業務，只需要在對應的網關上下載驅動、Agent或者APPs，驅動可以跟某些設備進行聯動，Agent可以調動某些雲的能力，下載APPs就能形成家里面的一些服務化的場景。
總而言之，華為OpenLife解決方案的核心就是導入各種各樣的硬件廠商，同時導入各種各樣的服務和應用內容，把這些硬件、服務和應用一次集成，導入給運營商。
HiLink平台介紹
華為HiLink技術方案
HiLink開發平台可以為開發者提供一整套的開發方案，從最底層這些智能硬件所使用的協議到智能家居APP的設備控制頁面，再到平台對設備的控制，以及之后雲端對於硬件收集的數據的共享等一整套的開發，都可以在HiLink平台上進行統一的開發，為開發者提供一站式的服務。
所以，HiLink平台就有四個優勢：開放共建、簡單易用、安全可靠和低成本。華為智慧家庭解決方案的核心目標就是建立一個開放的平台，所有的開發者都可以在開放的平台上進行開發。所有人一起合作，就可以快速構建智能硬件，縮短產品上市周期，快速形成一個開放的智能家居生態。
開發者可以使用HiLinkAccess對不同的設備進行接入。華為的HiLinkAccess生態接入的含義就在於它可以將其他合作伙伴的產品接入到華為的平台當中來進行控制。比方說在家電領域，國內有非常多的大公司，例如格力、美的等等。這些公司的智能家居產品肯定都可以連入他們各自的平台當中去，但是當消費者購買了不同的產品之后，就很難使用一個同樣的app或者平台對不同品牌的設備進行控制。但是使用華為生態接入之后就可以達到這樣的效果。
華為HiLinkAccess生態接入
開發者可以使用三種不同的方式來進行生態接入，針對一些沒有通訊能力的電器，可以直接使用HiLink的模組來接入平台。同樣，對於那些擁有自己平台的廠商，他們也許擁有自己的模組，但如果他們也想接入華為的生態，就可以燒錄HiLinkSDK來接入平台。對於消費者來說，如果他購買了不同公司的產品，但是想接入華為的生態當中去，就可以使用HiLink路由器對智能設備進行控制，並接入HiLink平台。
同時，華為HiLink平台還提供兩種接入的方式，一種是硬件直連接入，用戶可以通過HiLinkSDK或者基於華為LiteOS的硬件模組直接接入。另外一種方式叫做雲接入，用戶可以通過賬號密碼登錄的方式，將設備和華為HiLink雲建立對接。雲接入的這種方式主要針對的就是那些除華為自己的產品之外與其他公司合作的設備。
如果設備要和HiLink平台進行連接的話，它的設備必須要集成有華為HiLinkDeviceSDK。HiLinkDeviceSDK既適合於那些代操作系統的設備，也適合於那些沒有微處理器，直接在模組中開發功能的設備。
所以，HiLink平台是一個非常開放的平台，華為為開發者和消費者提供了多種不同的接入方式，開發者可以使用多種不同的方式進行開發，並且消費者也可以使用多種方式來接入平台。通過這種方式，消費者可以選擇多個品牌不同的產品，但是他們可以使用同樣一個平台對所有的設備進行控制。
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