基于物联网操作系统HelloX的智慧家庭体系架构

    智慧家庭是物联网的一个分支应用，是一个被广泛认同的巨大IT市场空间。目前市场上已经有很多针对智慧家庭的产品或解决方案，但与移动互联网不同，智慧家庭至今尚未形成一个完整的生态系统。究其原因，在于不同的智慧家庭参与者，对智慧家庭的理解不同。有的人认为智慧家庭就是“智慧控制”，远程控制家里的灯光/开关/窗帘/空调等，而有的又认为智慧家庭应该更具“娱乐色彩”，像一个私人电影院，于是“N屏互动”等解决方案又充斥市场。还有的观点认为，智慧家庭就是“三网合一”，这种观点在运营商领域大行其道，于是推出了一系列的triple-play业务。在这里插一些题外话，我本人就是通信行业的，因此对triple-play等解决方案有一定了解。要从“理论上”实现triple-play，需要在IP网络上实现组播（multi-case）/QoS分级等功能，工程难度相当大。这些东西，可以说是运营商网络中的“形象工程”，不但没有任何效果，而且还把设备商和运营商都折腾得很痛苦。

    总体说来，我的观点就是，智慧家庭市场还处于一个“混沌状态”，没有统一的准则，没有统一的认识，没有统一的参考，参与者都在摸索，处于“盘古开天”之前的阶段。随着时间的推移，宇宙规则逐渐建立起来，比如阴阳，比如五行，比如气的转化。这些规则明晰之后，宇宙自然由“混沌”状态演化出来，变得有秩序，于是万物产生。智慧家庭也一样，因为缺少基本的东西，比如原则，比如秩序，比如平台，所以才处于一种相对混沌的状态。为了促进这个行业的发展，行业的参与者们必须试图建立能够支配行业的规则和秩序，以及基础平台。这个过程可能会很漫长，会很挫折，但是却是必须要经过的阶段，也是一个寻求共识的阶段。这个阶段过了，相信智慧家庭行业就会明朗起来。

    本文描述的这个智慧家庭平台框架，是作者正在实践的一个实验性项目，也是试图建立智慧家庭秩序或平台的努力之一。在这里写出来，供广大业界朋友参考批评。建立规则和平台的过程，是一个充满偶然和随机的过程，需要所有热爱物联网行业的人或组织去尝试。尝试的结果，对大多数人和组织来说，都会是失败的。但我们的尝试，不应该以个人或组织的成功为目标，而是整个行业的成功。站在这个角度上，你会发现，不论你的尝试的结果如何，对整个行业的发展，都是有利的，从这个角度上讲，任何试图建立平台和规则的尝试，都是成功的。因此，作者是抱着必然失败的态度，来做这个必然成功的尝试的。

    笔者致力于物联网操作系统的开发和推广，因此这个智慧家庭平台架构，也是基于物联网操作系统的。具体来说，是基于HelloX，一个物联网操作系统和平台的总称，因此这个智慧家庭的框架，也称为“HelloX智慧家庭框架”。下面是整体架构图：

    看起来比较复杂，实际上非常容易理解。图中深红色的实体（或模块），是HelloX智慧家庭框架所包含的组件，而灰色的实体，则是由第三方（家电厂商/APP开发者等）根据HelloX提供的API定制开发的。

    在任意家电（Appliance）内部，都有一个HelloX模组，这个模组由软件（HelloX操作系统）和对应的硬件组成。其中硬件非常简单，就是通用的嵌入式处理器（比如Cortex-M3系列CPU），以及用于通信的组件，比如WiFi芯片/蓝牙芯片等。软件是开源的，硬件也是开源和标准化的，家电厂商可以自行设计硬件，或者购买标准模组。软件遵循BSD协议，可以直接修改和定制使用。HelloX操作系统内置对整个智慧家庭框架的支持，比如，它会自动与HelloX网关（Gateway）建立连接，自动从设备相关的服务器（Appliance SpecificServer）上下载家电的配置，等等。

   HelloX Gateway则是具备家庭路由器功能的定制路由器，里面包含了对HelloX操作系统和整个智慧家庭框架的支持。其主要作用，就是自动扫描家里新安装的家电，然后自动把家电增加到您的智慧家庭APP（智能手机APP）和智慧家庭云平台（HelloX SmartHome Platform）中。这样达到的效果是，只要您把支持HelloX的家电放在家里，您手机上的APP就会自动呈现出对应的操作选项，不需要任何安装和配置，完全自动化。

    除此之外，HelloX Gateway还具备蓝牙或红外代理功能。有些家电鉴于成本因素，可能只支持蓝牙或红外通信。传统方式下，要对这些家电进行操作，必须配置一个独立的遥控器，对家电进行控制。HelloX Gateway可提供更加灵活的解决方案，它提供蓝牙/红外通信接口（API），家电厂商可以编写一个插件（plug in），安装在Gateway上，这个插件来具体控制家电。用户的手机APP，则通过网络与Gateway通信，进而控制蓝牙/红外家电。

    当然，HelloX Gateway还具备通信优化/本地存储/智能计算等功能。智慧家庭的本质，我们认为既不是“智慧控制”，也不是“N屏互动”和triple-play，而是能够根据用户需求，统一整合家庭内所有智能设备的一个解决方案，其功能无法实现预定义，而是通过后期的应用程序，来扩展智慧家庭功能，这与智能手机的模式类似。而HelloX Gateway，则是承载具体智慧家庭应用的节点。

    如果您原有的家庭网关支持蓝牙/WiFi等功能，且支持软件在线升级，那么可直接下载HelloX Gateway软件，即可实现智慧家庭功能。否则需要重新购买一台HelloXGateway，或者购买一台HelloXGateway Bridge，后者是一个小盒子，直接插在电源上，利用原有的家庭网络，提供HelloX网关功能，不提供传统路由器的上网接入功能。

    至于后端的HelloX SmartHome Platform和HelloX APP，则不用多说了，几乎任何一个移动互联网应用都具备这两个组件。但对于HelloXAPP，有一点需要强调一下，就是不论你有多少家电，只需要安装一个HelloX APP即可完成所有家电的管理，而不是像现在一样，每买一台家电，都需要安装一个独立的APP进行管理。这也是HelloX智慧家庭框架的优势之一。

    相信您对HelloX智慧家庭框架有一个基本的理解了，如果还有疑问，那么请联系作者咨询。下面总结一下HelloX智慧家庭框架的优势：

1． 完全自动化，家电即插即用，无需配置。不论是哪个厂商的家电，也不论是哪种家电，只要支持HelloX，在您把家电拉回家里，插上电源后，您的手机APP上会自动添加对该家电的操作菜单。前提是您家中安装了HelloX Gateway，或者HelloX Gateway Bridge；

2． 家电厂商不受任何约束。HelloX只定义一个框架，以及底层的通信支持和家庭自动化支持，具体的功能，家电厂商可以通过开放API编程实现。这种实现，不仅仅是家电层面的定制，也可以包括HelloX Gateway上的插件开发定制，包括HelloX APP的插件开发和定制。比如厂商A的智能电视机比厂商B的智能电视机功能多，那么不必担心，通过定制HelloX Gateway的plug in，定制手机APP的功能扩展，可以充分展现这种优势；

3． 家电厂商成本低廉。软件完全开源免费，随意定制，且大部分家电功能代码预先实现。硬件也完全标准化且开源，可根据自己的前期设计和供应链随意更改。当然，最主要的是，我们还提供技术支持服务，帮助家电厂商轻松实现家电智能化；

4． 功能高度扩展，可以通过下载不同的应用APP到HelloX Gateway上（或者到云平台上），可实现任何您想要的功能。比如，在电视机被关闭的时候，自动打开卧室灯，在浴池中自动放水，…任何您想要的效果，都可以编程得到。

 

还有其它一些优势，就不多说了。目前这个实践项目，正按开源的方式有序运作。其中HelloX操作系统和模组，已经开发完毕，正在最后的调试阶段。HelloX Gateway的样机也已设计完成，处于生产阶段。云平台和手机APP，正处于开发阶段。待这些组件都齐备之后，我们将以“志愿者合伙”方式进行推广和市场验证。如果被广泛认可，我们会组建“非功利性公司”来真正产品化这一套框架。具体的商业模式也很清晰，销售HelloX模组/HelloXGateway和技术支持服务，当然这种销售会充分体现“非功利性”的原则，即完全开放成本组成，利润保持支撑企业的日常运作。

HelloX智慧家庭框架，包括HelloX物联网操作系统的目标不是盈利，而是推动行业的良性发展，推动“智慧中国”理念的落地，为实现中华民族伟大复兴的“中国梦”而努力。因此我们没有任何保留，所有的源代码，设计理念，设计文档都是公开的。

目前需要大量的开发和推广人员，欢迎有志于推动物联网行业发展，推动祖国系统软件进步的人士加入我们，在这个过程中实现自身价值。

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