云柚科技是一家IoT領(lǐng)域的初創(chuàng)公司,在其智能門鎖產(chǎn)品的研發(fā)過程中,云柚科技發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)有通信協(xié)議的不足,于是開發(fā)了一套自己的協(xié)議HiSL,并希望該協(xié)議能成為通用的IoT通信協(xié)議。近日,云柚科技CEO呂坡向CSDN介紹了ZigBee在智能門鎖領(lǐng)域的坑,以及HiSL的特性和研發(fā)故事。
云柚希望利用門鎖與云平臺(tái)的無線通信技術(shù),去切入并影響門鎖之后一部分空間。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,可能未來智能家庭只需要一個(gè)接入式網(wǎng)關(guān),就可以實(shí)現(xiàn)用戶邁入大門之后便自動(dòng)協(xié)調(diào)好燈光,空調(diào)及背景音樂等。
在呂坡看來,實(shí)現(xiàn)其愿景,智能門鎖無線通信協(xié)議應(yīng)該同時(shí)具備三個(gè)基本性能:
門鎖要一秒鐘雙向響應(yīng);
四節(jié)五號(hào)電池要用一年以上;
可以穿透三層的鋼筋混凝土墻。
眾多無線通信技術(shù)中,ZigBee以低功耗、安全性、組網(wǎng)強(qiáng)著稱,被一些團(tuán)隊(duì)認(rèn)為是目前除WiFi以外的智能家居無線技術(shù)的首選。云柚科技也曾嘗試過ZigBee。然而ZigBee主要采用ISM頻段中的2.4G頻率,此頻段穿墻能力之弱為業(yè)內(nèi)共知,可謂先天不足,很難符合呂坡的目標(biāo)。
當(dāng)然,現(xiàn)有的其他無線技術(shù)亦無法滿足呂坡的需求,于是云柚科技決定自行解決,最終研發(fā)了HiSL協(xié)議。呂坡介紹,HiSL通信協(xié)議覆蓋距離達(dá)50米,每個(gè)網(wǎng)關(guān)控制100個(gè)終端以上,續(xù)航達(dá)到了500天。
呂坡強(qiáng)調(diào),這并非標(biāo)稱數(shù)據(jù),而是實(shí)際環(huán)境下的使用數(shù)據(jù)。
如果我們宣傳理論數(shù)據(jù)的話,按照電池總量來說續(xù)航是750天,但是要減去電池的自放電。我們可以容納的網(wǎng)絡(luò)是一百萬個(gè)設(shè)備,因?yàn)槲覀冏隽巳?jí),每一級(jí)都可以控制一百個(gè)子設(shè)備。ZigBee宣傳最多的也就是六百多個(gè),實(shí)際上能夠做到一百個(gè)以上的公司非常少,而且非常不穩(wěn)定。
CSDN:請(qǐng)介紹HiSL的體系架構(gòu),以及對(duì)標(biāo)準(zhǔn)以及傳統(tǒng)技術(shù)的繼承。
HiSL基于IEE802.15.4G進(jìn)行設(shè)計(jì)的協(xié)議棧;針對(duì)之前方案對(duì)工程項(xiàng)目存在的缺陷和性能指標(biāo)開始產(chǎn)生這個(gè)想法的,融合了ZigBee、TCP/IP等網(wǎng)絡(luò)控制思想,同時(shí)也參考了國(guó)內(nèi)外前沿的低功耗無線協(xié)議棧的設(shè)計(jì)思想。
CSDN:在穩(wěn)定性、安全性方面,HiSL又是如何保證的?
穩(wěn)定性:本身除了機(jī)制優(yōu)化和架構(gòu)保證外,系統(tǒng)穩(wěn)定性和性能指標(biāo)都經(jīng)過相應(yīng)的反復(fù)測(cè)試或長(zhǎng)時(shí)間的高壓性能測(cè)試,這是一個(gè)長(zhǎng)期作戰(zhàn)的過程。
安全性:硬加密和軟加密結(jié)合、有自己獨(dú)特加密算法和一套秘鑰控制和認(rèn)證機(jī)制等等。
CSDN:您希望HiSL成為IoT領(lǐng)域的通用協(xié)議,能否解釋能HiSL適合哪些場(chǎng)景?能否用于數(shù)據(jù)量大、傳輸速率要求高的應(yīng)用?
HiSL本身是為輕量級(jí)資源的嵌入式應(yīng)用而生,天生具備資源高效應(yīng)用的特點(diǎn);它獨(dú)特的低功耗功能,更適合一些資源少卻性能要求高的低功耗系統(tǒng)。
無線網(wǎng)絡(luò)這一塊以樹形為主,由于網(wǎng)絡(luò)形態(tài)固定,實(shí)效性更高。特別適合中、長(zhǎng)距離頻段應(yīng)用。
HiSL本身不會(huì)限制硬件平臺(tái),傳輸速率可以支持到硬件本身的極限。他的優(yōu)勢(shì)是,在低功耗情況下,通過算法和機(jī)制,很好的平衡了功耗和實(shí)時(shí)性,類似于OTA的情況也能保證較高速率、并發(fā)量和低功耗,這就是它的魅力所在。
CSDN:基于HiSL的開發(fā)難度和開發(fā)周期如何?需要學(xué)會(huì)一些不同的技能嗎?
HiSL是承載于YeeStack協(xié)議棧(是底層協(xié)議棧)的,它本身的開發(fā)難度肯定是有的,對(duì)我們來說也是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)!但他的生命力和擴(kuò)展性,也深深的吸引著我們自己!所以這是一個(gè)富有創(chuàng)造力和激情的事情,我們樂此不疲!
但對(duì)于以后想在HiSL上做應(yīng)用的小伙伴們就不用擔(dān)心了。我們的攻城獅們會(huì)把接口封裝好,放在YeeStack中,你們需要的關(guān)注僅僅是應(yīng)用的本身。
關(guān)于開發(fā)技能,C語言開發(fā)能力當(dāng)然是必須的,有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)更好。
CSDN:成本也是ZigBee普及的一個(gè)硬傷,HiSL成本控制如何?您認(rèn)為成為通用協(xié)議面臨什么樣的挑戰(zhàn)?
對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)來說,主要考慮的是綜合成本。綜合成本主要包括硬件成本、部署成本、維護(hù)成本。硬件成本是根據(jù)需求選擇適合的平臺(tái),而HiSL本身對(duì)此不作限制。而部署成本,HiSL有較大的優(yōu)勢(shì):相較于ZigBee,國(guó)內(nèi)應(yīng)用普遍是2.4G,傳輸距離近,如果需要專門設(shè)備來做路由,那么成本就很高。另外,其網(wǎng)絡(luò)容量也是一個(gè)限制因素,考慮到距離和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性,一個(gè)協(xié)調(diào)器帶的設(shè)備數(shù)量有限,必然會(huì)增加協(xié)調(diào)器數(shù)量,進(jìn)而就增加網(wǎng)關(guān)部署成本。相較于HiSL,他可以選用Sub 1GHz硬件平臺(tái),其對(duì)路由和網(wǎng)絡(luò)部署成本就很低了。維護(hù)成本,與產(chǎn)品本身的設(shè)計(jì)指標(biāo)和部署方式有很大的關(guān)系,例如功耗大,會(huì)導(dǎo)致頻繁更換電池,進(jìn)而增加客戶成本;信號(hào)不穩(wěn)定則增加使用成本。而HiSL在這一塊肯定是追求極致。