从零搭建家庭数字底座:全屋智能与网络架构总览
构建稳定、可演进的家庭数字底座:全屋智能与网络架构设计总览
写这篇文章的时候,我正在外面度蜜月。家里刚装修、调试完,还没正式入住,远程查看倒是已经用上了:打开手机,能看到空调都关着,新风保持开启,继续给房子通风。漏水报警也已经配好了。
这是装修前就想要的能力。出门以后,不用再回忆某个房间的灯有没有关,也不用因为不放心,找人专门去家里看一眼。
我家是一套 229 平米的叠墅,上下两层,另带地下室。常住的是我和老婆,还有一只小狗。未来会有孩子,父母偶尔也会过来住。做方案时,要考虑的既有眼下两个人怎么用,也有以后家里人多了,大家能不能顺手使用。
装修期间,我们问过不少做全屋智能的公司,有些方案起步就在 5 万到 8 万元。最后我们选择自己做。中间改过方案,也做了不少取舍,如今总算完成了这一阶段的搭建,正好趁细节还记得,把过程整理下来。
这个系列写给同样准备做全屋智能的朋友。第一篇先介绍整体思路:为什么这样规划,各个系统分别负责什么,又怎样配合。具体设备、布线和配置,后面分篇展开。目前还没入住,长期使用的体验,也留到实际住进去以后再补。
一、先把想解决的问题说清楚
回头看,我最初的需求其实只有三个。
1.1. 出门不用再挨个检查灯和空调
房子有几个楼层,出门前逐层检查设备,是我希望省掉的事情。
为此,家里做了情景模式的开关,用一个按键触发预先配置好的场景。手机也能控制空调、地暖和新风,需要调整时可以直接操作。
对我来说,全屋智能首先得减少这些日常操作。一个本来按一下墙壁开关就能完成的动作,如果每次都要找手机、打开应用、翻到设备页面,反而更麻烦。手机适合远程查看和调整;在家里,顺手的实体按键仍然有它的位置。
以后还会根据生活习惯继续调整场景和自动化。所谓“无感”,也是希望这些小事慢慢不需要惦记,具体能做到哪一步,要住进去才知道。
1.2. 网络覆盖到每个需要使用的地方
从楼上到地下室,网络覆盖是这次装修的基础需求。
手机、电脑要用网络,设备远程控制和状态查看也离不开网络。对于这样一套跨楼层的房子,我从一开始就按全屋覆盖来规划,最后采用了 AC + AP 方案。
这里先不展开型号和点位。总览里只需要记住它的职责:把家里的网络接好,让各个区域都有可用的连接。具体怎么布置、怎么配置,值得单独写一篇。
1.3. 人不在家,也能知道家里是什么情况
“能控制”和“能看到状态”是两个需求。
我希望打开手机时,能确认设备当前的情况:空调有没有关闭,新风是否还在运行;出现漏水这类异常时,也有相应的报警。
现在外出度蜜月,就已经在使用这部分功能。家里暂时没人住,空调可以关闭,新风则继续保持换气。设备该处于什么状态,跟当下的需要有关,离家也不等于把所有东西都关掉。
如果用一个稍微技术化的词来概括,就是“可观测”。放到日常生活里,就是少一点猜测,需要确认时有地方可看。
二、整套系统怎么分工
把全屋智能拆开看,会发现它包含几件不同的事:房子里留好了哪些线路,设备通过什么方式连接,用什么入口控制,以及出了什么情况该提醒人。
下面这张图按职责整理了我家的方案。它是一张总览,分支表示功能归属,不表示实际接线或协议连接。
2.1 网络和设备通信,一切互联的基础
首先是全屋组网,由于房子上下3层,为了能在家里随意办公,全屋Wifi的覆盖是必不可少的。Wifi组网最近也出现了很多组网方式,但经过前期调研,我还是使用了经典的AC+AP的组网。
其次是智能设备的互联,这个也有很多协议,例如Zigbee,蓝牙mesh2.0(例如米家),Matter,还是最新的Thread,这套网络以及设备协议的选择之后会单开一篇讲解,由于我们家需要集成的比较多,包括大金的空调,暖通的新风、地暖,各类智能开关,还有窗帘电机,安防摄像头等。我们最终选择的是蓝牙Mesh2.0,采用的生态是米家。
按我家目前的方案,外网中断主要影响手机远程操控和状态查看,家中设备仍然可以使用。这里先点到为止,后面讲网关和设备组网时,再把它们之间的关系拆开。
2.2 控制入口要适合使用场景
人在家里时,可以通过开关操作,也可以用情景按键触发一组预先设定的动作。人在外面时,手机承担远程控制和查看的工作。暖通还保留了原厂面板。
这些入口可以同时存在。选哪一种,取决于当时要做什么。
情景模式的作用,是把原本需要分开做的操作组织起来。设备各自能被控制,只是第一步;哪些动作应该一起执行,哪些设备需要保留运行,还得按自己的生活需求去配置。
2.3 状态反馈让控制有了下文
一个按键能触发场景,一个应用能发出控制指令,但人在外面时,还会想知道设备现在到底是什么状态。
所以我把状态查看和告警也放进整体规划里。平时可以主动查看,异常情况则通过报警提醒。当前已经做了漏水报警,其他感知设备的选择和配置,后续再详细介绍。
三、几个主要子系统的选择
3.1 全屋组网:先完成覆盖
我家使用的是 TP-Link 的 AC + AP 套餐,已经完成全屋 Wi-Fi 覆盖。
网络是后续使用的基础,也是装修阶段需要提前安排的一部分。这里的规划要跟实际空间结合:楼层之间怎么连接,设备放在哪里,哪些位置需要网络,后期是否方便维护。
组网篇会沿着这些问题,介绍我家具体怎么做。总览篇先保留这个结果:全屋网络已经搭好,它承担日常上网,以及需要网络连接的设备和服务的通信。
3.2 开关与灯光:保留顺手的操作方式
家里的智能开关统一通过蓝牙 Mesh 组网,由小米中枢网关配合使用。情景模式也有实体开关作为触发入口。
灯光是日常操作频率很高的一部分,开关放在哪里、按下去执行什么,直接影响使用感受。家人对全屋智能的接受度很好,但我仍然希望日常操作足够直观。父母偶尔来住,也应该能方便地使用。
这一篇先讲控制方式。灯具、回路和开关怎样搭配,具体场景怎样设置,后面放进灯光篇一起介绍。
3.3 暖通:智能控制之外,保留原厂面板
空调、地暖和新风都可以通过手机应用控制,不过我没有把它们的面板全部换成第三方智能面板。
这个选择主要是为了后期维护方便。原厂面板继续保留,需要在现场操作时还有原来的入口;远程查看和控制则通过手机完成。
做全屋智能的过程中,这也是我比较在意的一点:每增加一项功能,都要想一想以后由谁维护、怎么调整。暖通会长期使用,保留熟悉的操作和维护方式,对我来说很有价值。
3.4 安防与感知:先关注人不在家时的需要
这部分目前最直接的例子是漏水报警。
全屋智能里有很多让生活更方便的功能,也有一些平时存在感不强,但发生异常时希望它能及时提醒的功能。漏水属于后者,尤其是人长时间不在家的时候。
传感器的意义也在这里:把家里发生的事情转成可以查看的状态,或者可以收到的提醒。后续介绍具体方案时,再分别讨论设备放在哪里、提供什么信息,以及是否需要进一步联动。
3.5 音响与多媒体:先留好位置和线
音响目前还没有选定。装修时已经预留了点位和音响线,设备准备后面慢慢挑。
这是整套方案里很明确的一次取舍。房子装修有进度,设备选择却未必能同时做完。对已经确定需要的线路和位置,先完成预留,后续就可以继续比较设备,再决定怎么搭配。
所以音响在当前总览里属于“已预留、待完善”。等真正选好、装好,再写具体的使用和协同。
四、这次搭建让我更在意的几件事
先明确要省掉什么操作
全屋智能能做的事情很多,装修时很容易顺着设备清单越看越多。我自己的三个需求,一直是判断方案有没有用的依据:离家少检查,网络覆盖完整,人在外面能知道家里的状态。
有了这些具体目标,再去看网关、开关和传感器,会更容易判断它们各自解决哪个问题。
把后期维护也算进方案
自己做,就意味着后续也要熟悉这套系统。设备之间怎样连接,场景在哪里调整,哪个部分出问题该从哪里看,都需要心里有数。
保留暖通原厂面板,就是出于这个考虑。全屋智能最终要长期住着用,维护是否方便,会一直影响后面的体验。
我们当时接触到的专业公司报价,有些是 5 万到 8 万元起步。最后选择自己搭建,但这篇暂时不做价格对比:不同方案的设备、施工和服务范围需要先对齐,才有比较的基础。这个系列更想先把自己做的过程讲清楚。
装修阶段,把需要提前决定的事情找出来
音响预留是一个现成的例子:设备还可以继续选,线路已经先准备好了。
回头整理装修过程,我会把施工相关的内容单独写出来。开关处的零火线、底盒空间、网线规格、设备点位和检修位置,都会放到对应方案里说明。只列一张“必须预留”的清单还不够,也需要解释每项预留服务于什么设备、什么用法。
给入住后的调整留出空间
现在完成的是搭建和调试。情景是否顺手,提醒是否合适,家里人会怎样使用,得在日常生活里慢慢确认。
我希望网络、布线和基本控制先稳定下来,场景可以继续调整,音响这样的子系统也能逐步补齐。这就是标题里“可演进”对我最实际的含义。
五、后面准备怎么写
后续会沿着这套已经落地的方案,逐个展开:
| 篇目 | 准备讲清楚的问题 |
|---|---|
| 全屋组网 | 多楼层的网络怎样规划,AC + AP 怎么落地,布线、点位和配置分别要考虑什么 |
| 智能开关与灯光 | 蓝牙 Mesh、中枢网关和开关分别做什么,灯光回路与情景怎样配合 |
| 暖通控制 | 空调、地暖和新风如何控制,为什么保留原厂面板,远程使用有哪些实际需求 |
| 安防与感知 | 状态如何查看,漏水等异常如何告警,传感器与场景怎样结合 |
| 音响与多媒体 | 装修时预留了什么,后续怎样选设备、完成搭建 |
| 施工与入住复盘 | 哪些决定需要提前做,方案调整过什么,入住后又发现了哪些问题 |
装修忙完,终于有时间把这些选择重新理一遍。写下来的好处,是能看清每一部分为什么存在,也能给后续调整留个参照。
下一篇就从全屋网络开始,具体聊聊这套上下两层带地下室的房子,是怎样完成网络规划和覆盖的。