华为专家心目中的智慧家庭中心产品构想.doc

世界自由联接，生活随心畅享 我眼中的智慧家庭解决方案与生态链1 引言篇 最近智能路由器和智能家居的概念炒作的如火如荼，传统路由器上增加硬盘，做几个智能家居配件的对接则称之为智能中心，五一小长假闲来无事，聊写小文，浅谈一下个人观点。现如今提起“智慧家庭”这个词，很多人第一反应是“昂贵、奢华”或者“科幻、高科技”，其实形成这样的认识往往是人们走进了部分厂家有意无意地宣传所营造的误区。1.1 什么是真正的“智慧家庭”先让我们严肃地认识一下“家庭”这个词：“家庭”绝不是简单的一个物理位置，不等同于住宅，“家庭”是指的由婚姻、血缘或收养关系所组成的社会组织的基本单位，或者说“家庭是社会的细胞，文化是家庭的血液”，它更加是一个社会学、人文学范畴上的名词。我们认为 “智慧家庭”，正是在数字化、网络化、信息化、智能化的时代背景下，人们维系家庭生活的基本生活方式。所以它绝不是只属于少数高收入者的“奢侈品”，也不应该是局限于一小部分技术发烧友的“高科技玩具”。相反地，它必然将融入每一个普通家庭的日常生活，象阳光、空气和水一样成为每一个人不可缺少的生活常态。智慧家庭是以家庭为载体，以家庭成员之间的亲情为纽带，综合利用新一代信息技术创造出的更高效、舒适、安全、便捷的个性化家居生活状态。通过提供更贴心、丰富和方便自由的服务，让人们的家庭生活方式能更加随心畅享；通过更加泛在的自由联接、自动自觉的体验方式，让人们的家庭生活能更加充满关爱。1.2 智慧家庭能提供那些方面的应用与服务 让我们溯本求源，先回过头来看看“家庭”的基本社会职能：1）“育”，养育儿童，在现在社会中不仅仅是传统意义上的生育还包括了教育的功能，归根到底仍然是为了更好的维系人类的繁衍；2）“孝”，赡养老人，在现在社会中不局限在物质和经济方面的，更主要是在精神和情感层面上的，仍然是实现社会继替必不可少的保障，也是我们中华民族的传统美德；3）“乐”，娱乐与休闲，迄今为止无论在什么社会中，社会成员的大部分闲暇时间都是在家庭中渡过的，现代社会随着人们生活条件的改善，人们的休息和娱乐逐渐从单一型向多向型发展，日渐丰富多采，家庭在这方面的功能也日益增强；4）“情”，情感的交流，随着人类文明的发展，人们的需求层次的提高，家庭成员中的情感交流更加重要，成为人们生活幸福感和社会和谐最重要的基础。5）“销”，家庭的经济功能一直是社会经济的重要基石，在古代社会中家庭还同时是重要的生产单位，现代社会这一经济功能正逐步被替代，但家庭的消费功能对社会经济更显重要，目前家庭仍然是社会财富分配、消费和继承的主要单位。 智慧家庭的应用与服务正是围绕着这些家庭生活的基本职能展开的，重点包括了：l 家庭娱乐：主要配合各类智能娱乐设备，譬如OTT盒子、智能电视、游戏机等l 安防监控：连接监控、门磁、烟感等安防业务l 智能家电：家居自动化，包括远程或自动的家电控制l 家庭医疗：与社区服务配合，实现远程医疗和健康监控平台l 智能节电：低碳环保属性，更人性化的节能方案由此可见要实现智慧家庭，方便迅速和泛在的网络联接是基础，同时需要的是一个家庭的智能中心（运算处理的中心、信息和内容存储和分发的中心、感知和控制的中心、数据汇聚统计和分析的中心.），并且随时与远端“云”上的服务和智能无缝结合在一起。1.3 智慧家庭未来发展的方向是怎样的我们曾在多个主要城市针对消费者做了广泛深入的调研，在实际用户调研中多数的最终用户不约而同的是用这样的文字和图片来描述了他们心目中理想的未来智能家庭生活：“ 试想一下，当我回到家，躺在柔软的沙发上，全部可以语音控制完成自己的想法，自动放好洗澡水，电视是语音控制已经调到自己想看的频道，空调直接开到理想温度，CD机识别到主人，开始放喜欢的舒缓的轻音乐，VERY NICE! ”“希望有更多的智能化机器人能帮助老人干很多事情，这样我在上班的时候就不用担心了，也能帮老人解闷 这并不是异想天开，家庭智能化技术的发展道路就是要在基于当前的网络通讯技术、信息存储与汇集管理技术、多媒体处理技术、传感器技术和家庭自动控制技术之上，通过“端、云”结合的手段实现对家庭用户行为习惯的大数据统计、自动需求分析和预测，并实现建议，甚至自主决策的人工智能。的确未来的家庭智能终端可能就是某种形态的 “家庭机器人”或者说“智能家庭管家”，自动的为用户“排忧解难”，丰富和优化生活品质。 未来智慧家庭发展的道路： 当然了这就更加说明了智慧家庭解决方案是一个复杂的系统工程，要实现和推动其发展必须要深入的研究和掌握多学科的技术手段，并合理有效的交叉运用。决不能靠不计成本的简单堆砌来组成所谓智慧家庭“整体系统”，也不是靠推出一两个所谓“聪明”的新、奇、特“高科技”就能实现智慧家庭生活的。应当清醒的认识到，要提供完整的智慧家庭解决方案，单凭一个厂家的力量，试图垄断从而达到“一统天下”是不现实的。需要的是建立起开放的平台和统一的标准，集合起产业链各方的力量，共同搭建起智慧家庭生态圈。智慧家庭解决方案落地，最重要的是需依托整体架构的搭建，这决定了各阶段都能无缝升级，逐步满足用户需求。 2 架构篇 2.1 解决方案的整体框架 一个完整的家庭网络架构应该包括三个部分：2.1.1 家庭网络业务平台家庭网络的实际承载主体，是用户业务的实施者。丰富的家庭内部网络可以提供各种各样的业务和功能，从最基本的数据传输业务，到多媒体业务，再到家居自动化，最终目标是智慧家庭。2.1.2 家庭云业务平台家庭网络向互连网的延伸，辅助家庭内部网络完成更丰富的业务功能。2.1.3 用户入口是最终用户体验家庭网络服务的呈现和交互点。用户入口的人性化设计是一个家庭网络好坏的重要判定标准。2.2 关键能力要素围绕家庭网络的核心架构，家庭网络应该包含5个关键能力要素：2.2.1 家庭智能中心家庭智能中心是家庭网络的核心和灵魂。随着家居自动化和各种互联网业务向家庭的渗透，家庭智能中心首先应该能够实现对家庭网络的设备和业务的自动发现和配置，完成家庭网络连接的工作。其次要能完成家庭现有各种终端设备之间的业务整合，协调各种业务的配合，避免业务冲突。在这个互联网爆发的时代，家庭智能中心还应该具备足够的开放性和扩展性，能够支撑第三方资源的快速开发和业务适配。随着数字视听的发展和智能手机的普及，数字化媒体的生产和获取越来越容易，家庭成员之间的内容共享需求也越来越强烈，因此内容消费是家庭业务平台不可或缺的一部分。而家居自动化和智能家电的兴起则让家庭智能中心成为多业务协同和场景化控制的天然载体。最后，作为家庭网络业务平台的核心，保障安全性和长期稳定工作也是对家庭智能中心的基本要求。应该具备的基本特征有如下几点：l 业务处理和服务保障能力：满足当前各类家庭业务的需要，支持数据下载、媒体播放、存储共享等业务，并能完成业务整合，避免冲突；还需要基于业务类型做到足够好的架构解耦，以便有更好容错处理；除了保证高效的数据转发能力，更重要能根据用户需求进行智能的业务QoS保障。故要求家庭智能中心要有强大的计算能力，包括硬件加速，业务识别，图形图像处理，数据库，协议处理等能力。l 开放和多样化的网络联接能力：家庭网络是由多种形态的网络设备组合成的一个整体，家庭智能中心需要满足家庭全网络覆盖的需求，不仅要有丰富的数据接口，还需要有智能的组网能力和网络优化能力，同时要具备快速开发新业务的扩展性。l 内容汇聚管理以及分发和呈现能力：由于数字化媒体生产越来越容易，而家庭共享需求也越来越强烈，因此家庭内容汇聚和内容消费愈发不可或缺。存储能力，要求能汇聚家庭内部的数字资源并整理和归类；内容汇聚管理的最终目的是内容消费，要支持向各种屏幕和接口的分发和呈现。故存储服务的关键点是安全性和易用性。 安全性，是存储设备的天然属性，而家庭存储毕竟不是专业NAS，单盘位设计无法做到完美的容灾备份。因此，需要具备云端网盘同步/备份的机制，在安全和易用之间找到一个最佳的平衡点。 易用性，其核心诉求是“好存易取”。 “好存”，是指自动识别存储设备，实现最简单便捷的内容汇聚；“好取”是做到可见即可传，实现移动终端与智能中心之间的存取自由；l 自定义业务的能力：应具备开放性和扩展性，允许用户根据实际需要定义家庭网络的业务，能够支撑第三方资源业务整合。在家庭领域可见的第三方开放平台有3种，分别是 Android平台、OSGi平台和OpenWRT平台，而OSGi是运营商市场的平台需求，不在这里赘述。对比Android和OpenWRT，前者具有以下三种优点： 重用性好，通过Android Dalvik虚拟机将开发环境和应用与芯片方案解耦，一套APP和开发环境可用于不同的硬件，提高应用的重用性，避免重复开发。 安全性增强，Android继承了Linux内核的安全机制实现系统安全，并针对应用安装提供沙盒、权限、应用签名等机制，进一步实现permission机制下的应用间数据安全。 生态环境健康，Android系统是全球市场占有率最高的智能平台，有大量的第三方资源可以合作和使用。利于快速开发新特性。第三方应用是丰富家庭智能中心未来业务的重要组成元素，我们相信只有充分与业界资源进行合作，才能持续增强智能家庭的生命力。对于家庭智能中心，个人移动终端是最重要的用户入口，故需要定义智能家庭在个人移动终端上的应用管理模式。初步将第三方应用定义为2大类：1. 仅提供后台功能的应用，只需要基本的应用管理；2. 含用户交互的应用，由独立的控制器进行业务操作。 l 稳定性： 724小时工作，随时为家庭服务。l 安全性：设备安全、数据安全、网络安全和业务安全，避免用户隐私外泄。2.2.2 家庭外部网络连接能力这是一个家庭网络的基本属性，主要通过接入终端设备（Modem/HGW/ONT/无线路由器等）将家庭内部的网络与因特网相连接，实现家庭网络与外部网络业务的通信。将一个个独立的家庭从孤岛状态解放出来，把家庭网络转化成因特网最后的延伸。体现为整体框架的N接口（Network Interface），是家庭网络与Internet连接的唯一出口，也是和家庭云业务平台连接的通道。这个接口要支撑IP网络的标准协议，譬如获取网络地址、网络时间、网络地址解析等；同时也要通过应用层协议获取云业务平台的相关网络服务。对于路由功能来说，除了保证高效的数据转发能力，最重要的一点是根据用户需求进行业务QoS保障。目前传统的家用路由器通常只能通过终端设备（端口或IP地址）进行业务流的优先级划分，或者进行带宽限制。这是一种简单粗暴的方法，很多时候无法满足家庭多终端上网时的精细化业务处理要求。真正的智能QoS功能需要做到精确的识别业务流，并且根据用户业务需求和业务流特点，自动进行优先级保障和带宽控制，进而最大程度的平衡和兼顾不同用户上网需求。 2.2.3 家庭内部网络互连和共享同样是家庭网络的基本属性，指通过各种网络技术将家庭内部的各种终端连接起来，形成互联互通的家庭内部网络，并能实现信息内容和设备能力的共享。体现为整体框架的D接口（Device Interface），是实现家庭设备互联的多样化通讯接口接口，是家庭内部最多样化的通讯接口。其中最通用的是以太网接口和WI-FI无线接口，主要用于数据传输；对于家庭自动化，这个接口通常有多种协议选择，譬如Zigbee、Zwave、ULE、433或者UWB，而对于家庭多媒体业务，这个接口则可以是Bluetooth、HDMI或音频接口。家庭网络不只是一个路由器，而是由多种形态的网络设备组成的一个整体。随着业务的延伸，家庭网络趋于复杂化，面对缺少网络基本知识的消费者（93%的用户缺少网络认知），家庭网络亟需具有自学习、自管理的能力，从而实现家庭网络设备的智能组网。基于上述智能组网的家庭网络框架，智能中心需要对网络状态进行实时监控，计算网络连接的最优方案，并对家庭网元进行实时管理，从而为用户提供最优的、无缝的家庭网络体验。2.2.4 丰富的远程云业务家庭云业务平台是家庭网络向互连网的延伸，用户能通过云业务平台实现与家庭内部网络的业务关联。云业务是一个广泛的概念，包含管理、控制、监控、数据备份、社交、服务等各种增强和增值服务。没有任何厂家可以提供满足所有用户需求的云业务平台，故云业务必须基于开放，合作，共赢的理念。通过技术合作进一步为家庭网络提供丰富和优质的服务。同时，通过云业务平台，未来也将能发展出以家庭为单位的社区平台，满足家庭社交和定制服务（医疗/配送/安保等）的需求。基础家庭云业务平台，是一组远程服务的组合，包含了l 远程账号管理l 远程设备管理l 远程控制l 云端存储l 远程升级l 应用管理同时，开放的系统架构也允许远程云业务包含业界优质的合作资源。2.2.5 用户界面整合面对家庭业务数据的繁杂性以及多元化呈现需求，需从用户角度出发，对众多功能进行梳理和排序，为用户提供统一的业务入口。体现为整体框架的U接口（User Interface），是用户与家庭网络的接口，这个接口可以细分为设备管理接口、应用管理接口和业务控制及业务呈现接口，用以支撑家庭内部各种显示设备的操作和内容呈现，实现随时随地的业务感知。而家庭用户入口根据设备的形态和位置，将分别承担不同的功能，最终个人移动终端将成为最关键的用户入口。3 结语 智慧家庭是一个综合课题，涉及到芯片，MRR平台，网优，OS优化，数据库，云平台等多种技术和解决方案，而智能中心作为其核心，更应该具备较强的运算，存储，分发，网络协议优化等基本能力，从而具备持续升级的能力。同时对于消费者，所需要的也不仅仅是单一产品，而是从根本上解决家庭网络覆盖，质量，配置的解决方案。自去年开始，中国智慧家庭概念日趋火热，从芯片、设备到平台应用，众多企业纷纷涉足或宣称进入智慧家庭市场。但是对于智慧家庭市场，用户还是觉得：看起来很美。市场表现依旧不温不火。究其原因，智慧家庭是整个生态圈的建设，注定是由多产品的协同合作，应该有其统一的整体框架和协议规范。当面对的是整个家庭的一体需求，就决定了是一个庞大的系统工程，需要提供整合型的平台服务，只有在智慧家庭生态系统中找准自身定位，与业界各方协同合作，一起培育市场才能成功。