1.4　智能家居系统的技术架构

对技术架构的了解将有助于从整体上掌握技术。本节介绍的智能家居系统的技术架构基于Michael Porter和James Hopman提出的物联网技术架构，主要可分为以下几个部分：

（1）产品部分。就技术而言，产品包括硬件和软件。硬件包括物理组件，智能组件（如传感器、微处理器、存储设备、控制设备），网络组件（如接口、天线、网络连接模块、网络连接协议）；软件包括操作系统、应用程序和用户交互系统。

（2）互联部分。互联部分包括网关、路由器和其他网络设备，并且网络连接协议不仅仅限于产品和产品云之间的通信，还包括产品之间的直接通信。

（3）产品云部分。产品云部分包括产品数据库、应用程序平台和智能应用程序平台。产品数据库用于存储底层数据，需要对实时数据和历史数据进行存储和管理。应用程序平台在产品数据库的基础上实现产品的基本智能功能，以及实现与智能终端应用程序的连接。智能应用程序平台采用大数据分析技术（如智能规则库），以实现高级智能功能，并连接到客户关系管理（Customer Relationship Management，CRM）等业务系统。

（4）身份和安全架构部分。对于用户，身份和安全架构部分包括用户身份验证和设备授权管理。对于系统管理员，身份和安全架构部分包括后台系统权限管理、云服务平台权限管理。例如，在发生故障时，可以为工程师和客服人员授予数据查看的范围和操作的权限等。

（5）外部数据源接口部分。外部数据源接口是指为外部数据（如天气、交通、地理位置等数据）提供的接口，智能家居系统通过这些接口来访问外部数据。在这里简要介绍一下SDK和API。软件开发套件（Software Development Kit，SDK）是供开发者进行程序开发的工具，如Android SDK用于开发Android系统的应用程序。应用程序接口（Application Program Interface，API）是一个函数库。例如，如果需要嵌入地图服务，则可以使用地图提供商的API。SDK通常会包含一些API。

需要注意的是，这里给出的智能家居系统技术架构只是为了理解智能家居系统技术，并没有固定的标准或严格的界限。例如，在产品部分的网络组件中，还存在用于网络连接的组件和通信协议。

下面以众筹项目MESH为例，进一步介绍智能家居技术架构的各个部分。MESH项目取自Make、Experience、Share，这也很好地解释了该项目的初衷：用户通过组合不同的模块来创建智能产品，在生活中体验该智能产品并分享给其他人。由于MESH项目的模块具有灵活组合的特性，因此非常适合用来介绍智能家居系统的技术架构。

（1）产品部分。就产品部分的硬件来说，MESH项目包括加速度模块、LED灯模块、按钮模块，每个模块都有一个相应传感器和一块充电电池。

（2）互联部分。从产品和产品云之间的通信来说，所有的模块都是通过低功耗蓝牙（BLE）技术来连接的。从产品之间的通信来说，模块和模块之间的通信同样采用了BLE技术，通信距离可达10 m。

（3）产品云部分。从产品云方面来看，用户无须编程，在智能终端（如iPad）应用Canvas的可视化界面上，通过简单的拖曳即可完成模块的搭配与连接。其中支持的软件逻辑包括计时器、计数器、逻辑与操作。

（4）身份和安全架构部分。在添加设备时，用户只需要在智能终端（如iPad）的应用中单击“登记”按钮，然后将模块置于智能终端周围，即可完成设备的添加，且每个智能终端最多可以绑定10个设备。

（5）外部数据源接口部分。MESH项目支持的外部数据源包括天气、邮件提醒等功能，例如在下雨天出门前，提示灯会提醒用户带雨伞；还可以通过配置来连接摄像机、运动相机等外部硬件，在一定的条件下可以触发相机去拍照。 L0vr9wy5mx+UmK8kcqA9+fDhBEmw7RYRRzZ8cvyL/dhkYjayf2HY/YABALvue00q