解密智能插座
智能硬件的大潮袭来让智能家居这一并不新鲜的概念再次火热起来,影视剧中关于智能家居的各种场景的描述给了我们很大的想象空间,然而落到实处真正开始走进生活时却又显得那么骨感,一时间,作为智能家居的控制中介,小巧实用智能插座就成为家居智能的首选。
智能插座市场上已经有了很多类似的产品,美国的贝尔金,之前和小米闪离的国内硬件团队——BoardLink以及国内的知名的智能家居厂商——欧瑞博,还包括在点名时间上大热的小K——Smartplug,那么这些智能插座之间究竟有什么区别,本着透过外观看本质的原则,今天就借着一丁魔盒谈谈智能插座那些事儿。
笔者是一个硬件爱好者,所以往往在还没开始使用之前就忍不住要看看它的内在,毕竟对于一款产品来说,好坏取决于最终软硬件一体的体验,然而硬件设计是软件的载体,某些程度上,对于智能硬件产品来说,硬件设计的好坏对于最终的使用体验和稳定性有着决定性的作用,我并不是硬件参数党,去比较MCU主频、架构之类的没有任何意义,硬件方案的差异决定了部分的功能差异,同时我更喜欢根据硬件方案的选择和设计去分析产品团队的研发能力。
OK,闲话不多说,开拆!(照片手机拍摄,还请见谅)
手中这个黑白相间的颜色,好不好看先不说,第一感觉就是大,相对上文提到的那几个这个应该是较大的一个了。大的劣势很明显,从使用体验方面,如果是插在拖线板上就把其他插孔挡住了;从观感方面,卖相绝对也是相当重要的一个因素,小巧精致的的外观设计能够吸引更多的用户,SmartPlug一代的火爆外观占了很大一部分因素;从硬件设计方面,越小的体积就需要越高的集成度,相应的设计难度也要有所增大。因此虽然不能一味看外观,但是对于任何智能硬件产品来说外观绝对是不可忽略的一个重要因素。
外观就不多说了,立刻来看下他的内在,拆解较为简单,背面死角塞子拿掉即可轻松拆开,背面设计的是可更换插头设计,虽然方便的更换为两脚插座或者美标等其他标准插头,但是这个设计在厚度上增加很多,使得原本就巨大的体积更加臃肿,况且在我拿到的盒子中并没有可选的插头来更换,因此这样的设计对于消费者的意义就不是很大了。
拆开之后整体的硬件结构就非常清楚了。智能插座的硬件组成基本一致,主要分为①WiFi模块、②继电器模块、③电源模块,下面将会针对这款插座分别进行对比。
WiFi模块
WiFi模块就是整个系统的控制中心,控制很简单,就是输出一个开关信号控制继电器,而这个模块的核心是WiFi的连接,手机连接WiFi时需要扫描,输入密码,而这类本身没有屏幕和键盘的硬件设备,要想快捷的接入WiFi网络就需要更加便捷的连接方案,这就是这些模块厂家的主要工作了,所以这些模块都提供类似的连接方案,即手机APP扫描WiFi,在APP上输入对应WiFi的连接密码后自动由APP发送到模块,完成模块和WiFi的连接,本质上是一样的,只是叫的名字不同而已,有的叫SimpleLink有的叫EasyLink,并无太大差别。目前无论是智能插座还是智能遥控之类的设备也好,WiFi方案主要有3种:
1、MXCHIP方案
第一种就是这款产品所使用的MXCHIP EMW3162模块,这是由上海庆科电子推出的WiFi模块,模块由一颗ST的120MHz的Cortex-M3内核的控制芯片STM32F205和一颗博通的WiFi芯片BCM43362组成。这个模块其实并不陌生,墨迹天气的空气果,海尔的空气盒子用的都是这个方案。
庆科这款模块是基于ST的处理器和博通的WiFi做了集成,优点是集成的处理器性能不错,可以做点复杂的计算和控制,缺点在于集成度不够,那么大的一模块对于体积限制较为严格的场合还会有一定的影响。
2、TI方案
TI是一个老牌半导体巨头,虽然从12年开始退出手机处理器市场,但是仍然有很多的芯片来自于TI,TI是最早推出WiFi解决方案的厂商之一,较早的一些智能WiFi类产品用的都是TI的方案,例如之前和小米路由共同推出的BoardLink以及欧瑞博的智能遥控和插座类产品很多使用的都是TI的CC3000模块。
TI方案的优势在于出现的较早,较为成熟稳定,劣势在于集成度不高,模块本身资源有限,不过对于智能家居的多数应用来说还是绰绰有余,TI后续推出了升级版的CC3100和集成了MCU的CC3200单芯片方案,相信未来的智能硬件类产品中也会非常常见。
3、路由方案
相信很多同学已经留意到了部分智能插座有WiFi信号增强功能,那么为啥有的可以有的不可以呢?原因还是在于WiFi的方案上,上面介绍的MXCHIP和TI方案虽然在硬件上有一定差异,但是在本质上是一样的,都实现了WiFi连接的核心功能,价格么这两个方案也都在几十元左右,而几十元已经可以买到一个路由器了,没错,接下来介绍的是两款用路由器的方案来做插座的。
目前用的比较多的是Atheros的AR9331和RaLink(雷凌)RT5350的方案,比较有意思的是这两家知名的无线方案芯片公司同时在2011年被当前热门的两家半导体巨头高通和联发科收购。
AR9331方案的产品非常常见,智能插座中比较知名的有SmartPlug,另外这个方案在中低端的路由器中非常常见,TP-Link以及它的两个马甲迅捷和水星的很多路由产品使用的都是这个方案,极路由使用的也是这款芯片。对这个方案的第一印象就是有点牛刀小用,以小巧的SmartPlug智能插座为例,核心的硬件配置已经超过了百元左右的TP-Link路由器,而只是用在一个插座上让人觉得有点浪费,然而从方案设计上来看,硬件成本和之前的两种方案类似,另外由于本身就相当于一个路由,因此可以通过信号中继的方式实现WiFi信号增强,这在竞争愈发激烈的情况下还是有一定的吸引力。
RT5350的方案和AR9331类似,贝尔金的插座使用的就是这个方案,如果有兴趣去淘宝上搜一下,一大堆带路由和网络存储共享功能的移动电源使用的也都是这个方案,其他部分和AR9331类似,就不更多介绍了。
路由方案产品的优势已经介绍,不过要注意WiFi信号增强功能是有一定的兼容性的,总体来说如果是AR9331方案的产品那么对市面上本身大量使用Atheros芯片的路由器来说兼容性可能会好一点,至于劣势么,那就是功耗略微大一点,系统更加复杂了,所以如果厂家优化的不够稳定性会差一点。
到这里已经把智能家居领域中较为常用的WiFi模块给大家介绍了一遍,需要说明的是厂家提供的不仅仅是硬件,还有部分软件,手机客户端都可以给予厂家提供的软件进行二次开发,因此目前市面上的多数产品基本功能问题都不大,同时由于智能插座这样的产品本身逻辑也较为简单,软件的好坏还需要各位自己去体验了。
继电器模块
有了控制就需要有执行,插座中用于开关的就是继电器了,懂一点电路知识的同学对继电器不会陌生,继电器中是一个电磁铁,通电后电磁铁有磁性,吸附金属触点闭合,断电后放开,基本原理很简单,在插座开关的时候能够非常清晰的听到继电器“吧嗒”的声音,所以技术上没啥太大的差距,差异就是做工和用料问题了。由于有一定的机械结构,所以要求动作牢靠,多次动作后仍然能够保证稳定接触,要求内阻要小,能够承受较大的电流。
一丁魔盒使用的是厦门宏发的继电器,也有SmartPlug这样用料较狠使用欧姆龙的继电器的。总之这块基本差异不是很大,而且用料的差别很难在使用中感受出来,那么具体如何就看厂家的诚意了。