智能家居的美好愿景正在吸引家電廠商、設(shè)備廠商、軟件廠商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等各方角逐其中。在各家競相推出智能家居產(chǎn)品和解決方案的今天，人們也發(fā)現(xiàn)了一個事實——雖然智能家居是不可阻擋的趨勢，但是智能家居的技術(shù)仍然不夠完善，智能家居系統(tǒng)亟待一體化。對于整個業(yè)界而言，只有讓智能家居產(chǎn)品更加豐富，同時盡快統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)設(shè)備之間的互聯(lián)互通，以及讓智能家居系統(tǒng)具備“學(xué)習(xí)”能力，才有可能給用戶帶來更好的體驗，從而推動整個市場的發(fā)展。
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的突飛猛進，智能家居發(fā)展逐漸進入產(chǎn)品化階段。然而，現(xiàn)有市面上的家居設(shè)備大都無法直接連接到控制終端，無法給用戶帶來較好的使用體驗。為了改變這一現(xiàn)狀， 一體化智能家居系統(tǒng)框架概念應(yīng)運而生。其不僅能夠讓現(xiàn)有家居設(shè)備能夠便利地連接到控制終端，同時還能夠在控制終端上設(shè)計用戶行為模式，根據(jù)用戶使用的歷史數(shù)據(jù)不斷優(yōu)化模型，最后再結(jié)合當(dāng)前的環(huán)境場景自動調(diào)整家居設(shè)備的參數(shù)。換一句話說，借助一體化智能家居系統(tǒng)，智能家居不僅更易用，同時還具備了“學(xué)習(xí)”能力，可持續(xù)提升用戶體驗。
智能家居呼喚“一體化”
智能家居概念早在上世紀(jì)90年代就有雛形出現(xiàn)，但是當(dāng)時整個行業(yè)還處在蠻荒階段，概念還在探索，產(chǎn)品定位很是模糊，同時技術(shù)支撐也不足。進入2000年后，智能家居發(fā)展有了一定起色，但是還是處在光有概念沒有市場的階段。直到近幾年，伴隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、無線傳感器等技術(shù)的革新和產(chǎn)品化的深入，以及人們對科技化生活需求的增長，智能家居漸漸不再只是概念，越來越多的產(chǎn)品和應(yīng)用開始落地，并且人們也在進一步探索如何讓智能家居更加“智能”，擁有更優(yōu)的使用體驗，以期得到大規(guī)模的普及。
一體化智能家居系統(tǒng)就是在這一背景下出現(xiàn)的。一體化智能家居系統(tǒng)框架將當(dāng)前智能家居的最新技術(shù)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，目的是讓家庭設(shè)備連接起來，使得使用者能夠更方便地控制家庭設(shè)備。
從結(jié)構(gòu)上看，一體化智能家居系統(tǒng)需要一個中控服務(wù)器來負責(zé)連接所有家庭設(shè)備。設(shè)備可以通過有線或無線的方式連接到中控服務(wù)器。針對已裝修好的室內(nèi)，一般采用無線的方式比較便捷。為了盡可能多地覆蓋市面上的產(chǎn)品，中控服務(wù)器支持包括WiFi、藍牙以及ZigBee等主流的無線傳輸協(xié)議。在設(shè)備端，由于大部分的家庭設(shè)備不存在無線傳輸模塊，為了使設(shè)備能夠便捷地連接到中控服務(wù)器，需要設(shè)計一套插件，可以方便地讓設(shè)備接入中控，且能夠被控制。與此同時，還需要定義出一套接口標(biāo)準(zhǔn)，以解決設(shè)備繁多、無法統(tǒng)一連接的問題。
一體化智能家居系統(tǒng)將提供兩套前端：Web版和移動版，同時支持內(nèi)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)訪問。此外，整個系統(tǒng)需要有一定的智能，主要體現(xiàn)在系統(tǒng)能夠自動“學(xué)習(xí)”用戶的需求，從而自動地對設(shè)備的配置進行調(diào)整。
如何構(gòu)建一體化智能家居系統(tǒng)
構(gòu)建一體化智能家居系統(tǒng)需要解決幾個關(guān)鍵問題：如何讓現(xiàn)有設(shè)備連接控制系統(tǒng)，如何讓系統(tǒng)變得更加“智能”，如何設(shè)計智能家居系統(tǒng)前端，如何實現(xiàn)個性化設(shè)計？
現(xiàn)有設(shè)備接入控制系統(tǒng) 讓現(xiàn)有設(shè)備接入控制系統(tǒng)，意味著需要針對現(xiàn)有的非智能設(shè)備設(shè)計一套插件，讓設(shè)備能夠被控制。同時，對智能設(shè)備需要定義一套接口標(biāo)準(zhǔn)，達到統(tǒng)一管理的目的。
現(xiàn)有智能家居設(shè)備主要有以下幾個類別：照明設(shè)備、溫控設(shè)備和家用電器。針對照明設(shè)備，只需要在設(shè)備連接電源處設(shè)計一個轉(zhuǎn)接頭。轉(zhuǎn)接頭包含無線通信模塊，能夠接收來自中控服務(wù)器的控制信號，調(diào)整電流大小，達到控制照明設(shè)備開關(guān)、光照強度等功能；同時可以發(fā)送當(dāng)前設(shè)備的基本數(shù)據(jù)到中控服務(wù)器。
針對溫控設(shè)備有兩種改造方案，第一，修改溫控設(shè)備的開關(guān)控制板，加入無線通信以及控制模塊，可以對控制板上的功能進行控制。這種改造方案主要針對沒有無線遙控器的中央空調(diào)。第二，針對一般的空調(diào)設(shè)備，可以設(shè)計一個帶有紅外的無線控制裝置，對準(zhǔn)需要控制的設(shè)備的紅外發(fā)射口。針對家用電器，由于設(shè)備多樣性及復(fù)雜性，簡單加入一套插件并不能獲得所有功能的控制權(quán)限，想要有效解決家用電器的網(wǎng)絡(luò)接入問題，需要和產(chǎn)品生產(chǎn)廠家合作完成。
系統(tǒng)需更加“智能” 系統(tǒng)的“智能”意味著中控服務(wù)器智能化。中控服務(wù)器除了采集相應(yīng)的環(huán)境數(shù)據(jù)（包括智能家居設(shè)備數(shù)據(jù)和室內(nèi)環(huán)境的溫度、濕度、光照和時間等參數(shù)）、記錄用戶操作行為外，還需要對用戶的行為進行建模，設(shè)計出一套可以預(yù)測用戶行為的模型，模型的輸入主要是環(huán)境數(shù)據(jù)和用戶操作。模型通過監(jiān)督式的方式進行參數(shù)訓(xùn)練，當(dāng)用戶數(shù)據(jù)采集到足夠的量，訓(xùn)練的模型就可以對用戶的行為進行預(yù)測，從而自動調(diào)整智能家居設(shè)備參數(shù)。同時，模型還要能夠接受用戶的反饋，通過反饋機制能夠?qū)崟r修正模型的參數(shù)。
為了能夠?qū)崿F(xiàn)對所有家居設(shè)備的自動控制，中控服務(wù)器需要對不同類型的智能家居設(shè)備進行建模。但是模型的參數(shù)需要同時考慮到不同設(shè)備之間的影響。比如，控制燈光亮度的模型需要考慮到天氣、環(huán)境、外界光照強度的綜合影響。如果是晴朗的夏天，為了降溫，空調(diào)制冷需要開啟。同時為了省電，窗簾會被拉上。因此，燈控的模型需要綜合考
