第1节
智能家居底层模型

看完了第 1 章的介绍，设计师们恐怕迫不及待要学习全屋智能家居的规划设计和系统配置了。工欲善其事，必先利其器。

智能家居的“骨肉皮”模型

学习智能家居如果不先学习底层理论，只追求效果和搭配，等新产品一上市或产品升级后就容易不知所措。因此，让我们先来看看智能家居是否有类似施工节点的底层逻辑——“骨肉皮”思维模型。

好比在室内施工工艺的干挂木饰面节点里，龙骨就是“骨”，打底的基层板就是“肉”，最外面贴的木饰面就是“皮”。同样，无线智能家居网络系统也有类似的分层结构，可以分为网关层、控制器层和传感器层。传感器层就好比“皮肤”能感受外界环境温湿度等，控制器层就好比“肌肉”起到发力——控制设备的作用，网关层就好比“骨骼”起到一个支撑整体系统架构的作用。

可以说，这个思维模型是学习室内装饰最常用的方法之一。只有掌握了不变的规律，才能更好地记忆与应用。通过这个思维模型，你可以更直观、更高效地去记忆、分析，并应用它们。同理，通过学习无线智能家居系统的产品架构，在后面的章节中我们将会更快速记忆、分析和学习智能家居，并在以后的设计中灵活运用。

接下来我们通过一张图，看一下无线智能家居的产品网络架构：

从上图可以看出无线智能家居系统的产品网络架构可以大致分为 3 层，从上到下分别是：网关层、控制器层和传感器层。

网关层的产品和功能

在计算机领域，网关又称网间连接器、协议转换器。网关可以在网络中实现网络互连，担当转化重任，类似翻译器。例如在家里，你从客厅走进卧室是不是会经过一扇门？同样从一个网络向另外一个网络发送信息也必须经过一道“关口”，这道关口就是网关。

假设你是个小学生，你想和姑姑家的小明和小红玩，你到姑姑家敲门后问：“姑姑，周六我可以约小明、小红去游乐园玩吗？”姑姑回答：“可以啊。”然后她就让你进门和小明、小红说周六去游乐园玩的事情。如果有其他人想找小明、小红，敲门后你姑姑可能直接拒绝说，他们不在家或者要做作业。你姑姑在家里就充当了“网关”，起到传话甚至直接拒绝某些连接的作用。

回到无线智能家居系统中，网关的作用就像是一个智能家庭的中心（中枢），让内部的智能家居系统可以和外界的互联网进行连接。网关一般是通过网线或者无线（Wi-Fi）连接，与互联网互联互通，智能设备之间一般是通过蓝牙或者紫蜂物联网（Zigbee）进行连接。不同的连接方式响应的时间、速率、耗电等都不相同，具体参见下表：

通过上表可以看出，W-Fi连接方式耗电量很大，很多智能设备并没有接通电源，无法采用Wi-Fi来联网，所以必须通过网关进行“翻译和传话”，把蓝牙或Zigbee协议传输的内容通过网关传到互联网。反过来亦然，用户通过手机远程查看家里的温度，也是通过网关进行“翻译和传话”，先把室内温度告诉手机APP,再呈现给用户。

基于“翻译”这个角度而言，我们选择网关的话，它懂得的“外语”越多越好。例如A网关只能通过网线连接路由器才能接入互联网，对于智能家居协议只支持有线的“RS-485”协议；B网关不仅可以通过网线接入互联网，也支持Wi-Fi，它不仅支持“RS-485”协议，也可以连接“KNX”协议（一种有线协议），还支持蓝牙、Zigbee等无线连接协议。从“翻译”这个角度来说，一个网关懂得的“外语”越多肯定越全能，尤其是现在市面上的智能设备协议没有统一的情况下。想要将尽可能多的设备统一接入管理，只支持一种协议的网关是不够的。

控制器层的产品和功能

控制器，顾名思义，是指能控制某种电器或者设备的装置，比如控制电路、水路、电机等通断的装置。控制器好比是人的手，我们日常生活中需要操控一些设备或电器，如开关灯、开关空调、开关电视机、开关窗帘等。没有智能家居的时候，只能通过我们的双手双脚实现，有智能家居之后，可以通过远程控制让灯光自动开关，让窗帘自动开启闭合，让电视机自动开关机。控制器解放了人的双手双脚！常用的无线智能家居控制器包括开关控制器、智能插座等。

智能开关，可以远程控制灯光，再也不会有下楼后想起家中没有关灯还要再坐电梯上楼关灯的情况了。

智能插座，家里没人的话也可以远程操作，不用担心忘记关热水器或者电磁炉了。

智能插座的主要功能包括：

（1）定时开启、关闭电源。

（2）远程遥控开启、关闭电源。

（3）联动其他设备开启、关闭电源。

（4）统计电量。

（5）保护充电设备。

电动窗帘电机，除了可以远程控制窗帘外，还可以定时控制，甚至根据日出、日落时间，自动开启或关闭窗帘。

电动窗帘电机加上轨道，可以不用下床走动开关窗帘了。

以上是几个常见的控制器，更多的产品会在后续章节中详细介绍。

传感器层的产品和功能

智能家居可以帮助我们更好、更舒适地生活，与智能家居相关的传感器设备对应的是人的感官。当想看电影的时候，如果发现户外阳光太强烈刺眼，我们会拉起窗帘。智能家居中光线传感器对应的是人的眼睛，可以获取环境光线情况。当我们觉得屋里太热的时候，会去开风扇或者开空调降温，温湿度传感器就类似人的皮肤，能感应环境的温湿度。

接下来展示一些常用的传感器。

温湿度传感器，时刻监控温度变化情况并可以和空调等设备联动。

温湿度传感器，也有带液晶屏的款式，可以直接贴到墙壁上，方便随时查看。

水浸传感器，时刻监控是否有漏水、水管爆裂、忘关水龙头等情况并及时止损。

水浸传感器一般放置在厨房和卫生间可能漏水的地方，需要注意水平放置。

人体传感器可以在空间中感知人体或动物，适合放置在通道位置，因为大部分人体传感器触发产生作用的条件是人体动作幅度足够大。

以上是常见的一些传感器介绍，还有很多新奇的传感器，如魔方传感器、震动传感器、压力传感器、光照传感器等。