智能家居中控屏幕「智能家電 中控」

編輯導語：智能家居能讓用戶通過手機來控制家中的設備，實現遠程控制、場景控制、聯動控制和定時控制等功能，極大便利了用戶的生活。本文作者主要分享了智能家居中控屏產品的設計，一起來看看吧！

第一部分主要介紹智能家居產品的定義、起源。本部分是第二部分，主要是中控屏產品的設計（非設計一款智能中控屏），一人之言，僅供參考（手動狗頭）。

一、中控屏產品功能1. 功能清單

既然是中控屏，那么中控屏的核心能力之一必然是控制（畢竟是大號APP）。

功能清單：

設備控制：類似APP一樣控制家庭中的設備，無論是WiFi、Zigbee、藍牙等。控制指令的路徑一般是：中控屏→云端→設備端（可能經過網關），詳見“中控屏產品中容易被忽略的功能“節。設備管理：包括添加設備、刪除設備、設備重命名等。場景（含自動化）：包括執行場景、添加場景、編輯場景、刪除場景等。網關：自身作為某種網關，比如Zigbee網關、藍牙網關、KNX網關、RS485網關等，可以考慮作為Matter網關將其它支持Matter協議的設備接入到生態中。AI語音：AI語音功能算是智能中控屏的基礎功能（如果你想做一個有競爭力的中控屏產品）。智能音箱：目前基本上是標配，哪怕只是作為語音助手的發聲或者消息提醒。如果采用較好的音箱，那么還可以充當家庭的背景音樂使用（功率和音質皆有限，適合對音質要求不高或者有一點追求的家庭，愛好者或發燒友請繞道）。通話：可以是視頻通話或者語音通話，多數是結合可視門鈴或者打通物業的門口對講機，充當可視對講室內機。當然，也有公司支持通過中控屏互相通話，比如你家和你父母家。還有一種特殊的用處是呼叫家人吃飯，比如當飯菜做好了，通過智能中控屏一鍵呼叫所有的其它中控屏讓各個房間的家人出來吃飯。視頻監控：既然有攝像頭，那么可以把視頻監控的功能做上去，無論是看娃還是看寵物，不過相比室內帶云臺的攝像頭來說，這個就比較雞肋了。開關：有的中控屏自帶幾路開關，支持開關或者調光能力。場景按鍵：由于中控屏本身的屏幕較大且常用的場景可以常駐在待機界面，故一般中控屏上已經不會再配備獨立的場景按鈕，一些傳統中控屏還是會配備或者采取額外場景面板/遙控器的方式來實現場景聯動。

AI能力：

手勢識別：通過一些簡單的手勢完成一些操作。人臉識別：華為的中控屏宣傳通過人臉識別可以辨別是誰然后個性化推薦內容。emm，想法是好的，在智能家居場景這個到底怎么玩才符合人性是一個大命題。語音控制：中控屏基礎能力，很成熟，喚醒和控制都不是太大問題。最大問題在于免喚醒詞和更強大的語義理解能力。主動服務：目前有一些廠家比如歐瑞博做了些嘗試，有可能是PPT。主動服務是每個做全屋智能的公司都想去觸碰的，但是目前并未有太多進展。

性能指標：

24小時*7運行：智能中控屏需要全天24小時不間斷運行，在當下智能中控屏都無電源按鈕的設計下，如何讓智能中控屏穩定持續的運行，這是一個非常大的考驗。在我剛接觸到智能中控屏時（基于Linux），智能中控屏在長期運行下，發熱高，運行會不穩定。而國內大部分智能中控屏是基于Android系統的，這個系統并不是用于24*7不間斷穩定運行這種場景的，其發熱量也對智能中控屏的穩定運行帶來挑戰安裝指標暫時就不提，一般要在ID設計時考慮到安裝、售后、家裝風格適配等。家裝風格適配是不可小覷的，當下還不大可能針對中控屏調整家裝風格，更多要求智能中控屏去適配家庭風格。

注：硬件能力放在本篇文章的導數第2部分

中控屏產品中容易被忽略的功能：

中控屏產品中容易被忽略的是本地控制能力，尤其是跨網關的控制能力（無網絡時的跨網關控制能力）。

這個功能非常核心，我認為智能中控屏為什么叫做中控屏而不是別的名稱，核心就是本地控制能力，在脫離后端服務（云平臺或IoT）時依然能夠作為智能家庭的控制中樞對家庭中的智能設備發號施令。

如果做不到這一點，智能中控屏和一個裝有APP的iPad、手機、帶屏智能音箱或者智能電視本質上并無區別，最多是針對墻裝這個方式做了一些UI和UE的改動，也就是大號APP而已，并不能稱之為一款中控屏。

一般廠商的中控屏產品不會提及到本地控制，提及到本地控制的基本上不提及跨網關控制能力–目前只看到涂鴉宣傳具備跨網關控制能力。下面我來詳細講一講本地控制和跨網關控制能力。

1）本地控制功能

本地控制也叫近場控制，一般指手機APP和設備在同一個局域網時手機APP將直接給被控設備下發指令，而不是通過云端向被控設備發送指令。

不過得益于國內網絡的建設，很多廠商是沒有做本地控制功能，比如小米的米家、南京物聯從開始做智能家居就沒有本地控制功能，而同期或略早的公司比如紫光物聯、歐瑞博或者ABLECloud是具備本地控制功能的，只是實現方式不同。

在此，還需要澄清一個概念，本地控制和離線控制。

本地控制，有時也被稱為離線控制，但是二者還是有區別。

本地控制包含了離線控制或者說本地控制更加強調端側的控制（有別于遠程控制），離線控制強調的是無網絡情況下依然可以控制。

比如某網關聲稱支持離線控制，在無網絡時該網關后只能控制該網關下的設備，不能控制同在一個局域網中的其它設備。

2）跨網關控制能力

跨網關控制功能是指中控屏可以控制多個網關下的設備，可以直接或間接將控制指令下發給指定網關下的設備。

從控制指令的路徑來看，有兩種方式，中控屏將其它設備的控制指令先發到云端再從云端下發到設備上（在線方式），另外一種方式是中控屏通過局域網將控制指令發送到了設備（離線方式）。

第一種方式在無外網或者服務器故障時，中控屏將喪失控制能力；第二種方式無論是否有外網只要局域網正常控制且該網關功能正常指令就可以發送到設備上。

第一種方式在業內是普遍實現的，是基礎中的基礎，只要網絡正常那么就可以跨網關操作。

對于第二種方案而言，中控屏不僅能夠知道被控設備的地址，還能將控制指令轉為該設備理解的數據格式。

如果能夠統一不同設備之間的數據協議，那么第二種方式就好實現，這也是很多智能家居廠商花費大力氣統一設備協議的緣故。比如河東的HDL Link，支持設備與設備、設備與云平臺、云平臺與云平臺的通訊。

注意：在物聯網中，很多帶Link的協議，其實只是設備到云平臺（一般指IoT）的協議，非設備與設備、云平臺與平臺的協議，比如物聯網業內熟悉的Tuya Link、ALink協議。

目前Matter標準還未發布（預計2022年秋，有可能繼續推遲），如果把Matter協議作為局域網通訊的協議，或許會減少不少工作量或者內部阻力（畢竟Matter是大勢所趨）。

2. UI&UE設計

下圖來自于華為智能中控屏，華為充分利用了中控屏的大小，合理重新布局，使得用戶操作更方便快捷。如果是傳統那種設備列表的控制，反而浪費了這塊大屏！

同樣，無論歐瑞博、狄耐克（多區域展示）、如影智能的中控屏，都會針對這塊屏幕結合用戶的使用習慣充分展示相關信息。關于UE&UI的內容詳見本文的“中控屏交互”章節。

3. 定制桌面Launcher

為什么平板不能完全用于中控屏，這個問題智能汽車的中控屏中已經變相回答了。既然是智能家居的控制中樞，就必然要針對智能家居這個場景做相應的適配，以最適合消費者的使用習慣（當然，不同廠商定義的消費者習慣是有差異的）。

畢竟智能中控屏不是一個消費級產品，不能像消費平板一樣隨意安裝應用（存儲空間有限、CPU能力也有限）且每個廠商的屏幕都不相同。

廠商為了自己的利益或者最佳體驗，會預裝一些應用，比如預裝咪咕音樂、QQ音樂（國內）等，并且一般不允許用戶安裝三方應用（除了廠商推薦的應用）。且為了最好的用戶體驗，需要刪除掉那些智能家居場景下不需要用到的應用并且適應廠商需求。

除了Launcher外，還需要定制相應的應用，比如GUI和VUI應用，除此以外還有一些快捷操作比如截屏、手勢識別。

另外，可以參考手機應用，做一些快捷操作入口或者負一屏，以更方便用戶找到相關功能達到快速控制的目的。

4. 語音助手

語音助手是中控屏的一大功能，在很多場景下，語音交互要比觸控交互更加方便。且通過語音助手和中控屏，可以實現較為豐富的VUI，此外借助語音助手可以快速查詢天氣、查交通等高頻操作。

在智能家居這個場景下，語言助手需要解決以下問題：

免喚醒詞：每次都要說喚醒詞是一個很麻煩的事情，少一步更好。這一塊是AI語音助手都在爭搶的戰場，每家多多少都有這樣的能力但效果并不理想，還要這些廠商繼續深耕。全屋分布式語音：當家庭中存在多個中控屏時，可能用戶想喚醒客廳的中控屏去關掉客廳的燈，但有可能餐廳或者某個房間的中控屏也能聽到，這種一呼百應的現象并不是用戶想要看到的，而應該是就近處理最好是只有一個語音助手來處理。更強的語義理解：需要能夠正確聽懂用戶的命令，比如用戶在客廳說關燈時，應該把客廳的燈關掉，而不是關掉了房間的燈。這不僅需要分布式語音的能力，還需要能夠判斷說話者當前所在空間及理解說話者的意圖。這一點目前也難，更多還是需要用戶在說話時帶上設備名或者空間名。5. 網關

至少支持Zigbee（3.0）、藍牙MESH、BLE網關能力，可以額外支持RS485、KNX。

中控屏因其所在位置可能是在入戶處也可能是在客廳或者其它房間，只要中控屏外掛一個Zigbee、藍牙MESH模組或者RS485通訊能力，就可以由中控屏搖身一變成為家庭中的一個網關。

且由于中控屏本身資源較為寬裕且計算能力強大，中控屏所在的網關可以成為家庭中的主要網關，由它負責協調其它網關，以保證家庭智能設備的穩定工作。

比如，當某個網關出現意外故障或宕機導致無法正常工作時，中樞網關可將其下的網關設備分配到其它網關下，避免一個網關故障該網關下的所有設備都失去控制能力。

6. 背景音樂

由于體積限制，中控屏的音箱單元做的比較小，功率和效果肯定都達不到智能音箱等級，而且由于多數中控屏是裝在墻壁上，這導致音樂的音效好不到哪去。

對于中控屏而言，這個功能權當做一個附贈功能，如果屏幕夠大那么可以考慮做大一點的發聲單元，或者向一些做背景屏幕的廠商學習（比如悠達）外掛音箱。

外掛音箱的問題在于，還需要單獨布線，無疑增加了一些成本，這種方式更適合于對音質有一定追求的用戶。

背景音樂的難題在于音樂版權的問題，出于這種考慮，可以和一些流媒體公司合作打通服務，或者直接預裝某個音樂應用，比如國內可以考慮QQ音樂、咪咕音樂，如果是在海外使用，則可以考慮接入spotify、TuneIn（網絡廣播）等。

當然其實還有一種更為簡單的做法，把智能中控屏當作一個藍牙音箱，通過手機連接智能中控屏然后播放音樂，這種方式可以避開音樂版權和預裝音樂應用（需要音樂服務商來適配）。如果不想找合作伙伴，那么此種方式可能是最佳選擇。

7. 視頻通話

如果有可視門鈴或者可以打通物業可視對接的廠商，可以為用戶提供視頻通話能力。當來訪人在可視對接或者可視門鈴呼叫住戶時，住戶可以通過中控屏清晰看到來訪人并且選擇報警或者開門。此種場景下，用戶無需掏出手機。

8. 其它功能：攝像頭&人臉識別

這個主要是講故事之類的，如果你的故事講得足夠好，也能吸引到人。比如千人千面的服務，當你到中控屏跟前時，播報下天氣；當你小孩到跟前時，可能告訴小孩有啥節目之類的。

攝像頭有一個用處就是兼做室內監控，比如在兒童房裝一個中控屏，可以通過中控屏去看臥室里面的情況，同時兼做照顧老人、小孩、寵物的工具，比如當寵物跑到沙發上時通過中控屏就可以看到。

briliant公司的中控屏，有一個隱私開關，當開啟隱私開關時攝像頭自動被遮蔽（可能是人工遮蔽，類似一些筆記本電腦上有一個可以撥動的擋片用于遮擋筆記本攝像頭）。

9. 小結

從上面來看，中控屏的功能并不少，如何設計一個智能中控屏產品確實可以單獨寫一篇文章。

我認為，這并沒有一個統一的結論，每個產品要解決的問題并不一致。

對于某個依靠于生態的智能產品比如某公司專門做屏的，想要接入到涂鴉的生態并且開創一個新產品中控屏，那么對于這個客戶而言，接入涂鴉生態本身就是這個產品最大的賣點，那么這個產品只要確保能夠將涂鴉生態的其它產品接入到中控屏的控制上即可。

假如這個公司同地產、物業關系密切，那么它需要考慮增加可視對講能力，能夠查看訪客、打開門禁機或者梯控能力，因為這個對于地產公司、物業公司而言非常重要。因此，除了智能家居控制能力外，智慧物業能力的支持也同等重要。

假如這個公司是做全屋智能且把智能中控屏作為家庭中最重要的終端。那么智能中控屏要比手機APP能做的事情要多，要能夠更貼近用戶的使用習慣，要能夠更好的使用。

那么相應的，需要具備網關能力、需要能夠本地控制等等、需要有更好的人機交互包括語音。這樣可以讓用戶通過中控屏來做所有的事情，而不是只是一個移動應用的復制版、移植版。本篇文章其實重點說的就是此類場景下的智能中控屏。

須知，堆砌功能，是思維上的懶惰。

二、中控屏的交互1. 交互方式概述

中控屏最常用的交互方式是通過GUI的觸控和語言VUI控制。

在移動時代（長達幾十年的市場教育），消費者普遍適應了通過觸控方式（點擊、滑動、拖動、長按）來操作，無論智能手機、平板、智能音箱、支持觸控的平板電腦等等。

因此，這種方式是當下最主流的交互方式。

其次，在語言技術成熟之后，在一些快捷、簡單操作上，語言控制的效率要遠比觸控操作便捷、快捷很多。

比如以設置蘋果手機上的鬧鐘為例，只需要對著手機說明“Hey siri，設置一個明天早上8：30的鬧鐘”，siri就會自動設置好。

如果是觸控方式，步驟如下：

拿起手機并且解鎖。找到時鐘這個應用，然后打開。找到鬧鐘tab，點擊進入鬧鐘頁面。在鬧鐘頁面添加一個明天早晨8：30的鬧鐘。

上面的操作省略了很多細節操作，比如設置早晨8：30的鬧鐘時，需要選擇日期、選擇相應的時分，此時就需要操作很多次。所以，在某些場景下，語言交互要優于觸控操作。

在家庭環境下，語言交互的有效性應該比較高，環境聲音主要是電視機、平板等電子產品或家電產生的噪音（比如油煙機、洗衣機）。

除了觸控交互和語音交互外，還有一些比較新穎的交互方式，比如手勢識別、敲擊屏幕觸發快捷操作（這種也可以歸納到觸控交互中）。

2. 旋鈕操作

在消費類電子產品上，我認知中最早用上旋鈕操作的應該是微軟的Surface Dial（最早是在老板的寶馬看到過這種旋鈕），它主要是配合微軟的Surface Studio使用，專為創作而生的交互工具。

在中控屏上的使用，大概可以追溯到2020年，當時如影、控客都推出了帶旋鈕的中控屏，控客用的是86的中控面板，而如影使用的是10寸屏。

在設置燈光亮度、色溫、窗簾開合度、溫度、濕度等范圍操作時，利用旋鈕也可以快速設置，這個速度在某些條件下甚至比觸控更快而且更為精準。

在智能車載中控屏出現之前，很多轎車上的上下操作也都是通過旋鈕來實現，順時針往下翻、逆時針往上翻、按下是選中或者進入下一級。

PS：用得熟練的，甚至可以根據經驗盲操的方式通過旋鈕選擇到某個菜單中，這是傳統機械結構的妙處。

旋鈕操作在日常生活中是非常常見的，基本上生活中都可以看見。比如微波爐、灶具、熱水器（即熱式、儲熱式）等。

ps：增加機械旋鈕后，可能會比較容易吃灰，如果將機械旋鈕改為觸控旋鈕雖然降低了一些手感，但增加了更好交互的可能性。

3. 敲擊屏幕

我第一次了解到敲擊屏幕來交互是在華為P30系列手機，它可以通過指關節敲擊屏幕后截圖。螢石云智能中控屏用了類似的技術，但將手指改為手掌。

4. 手勢識別

在VR或者AR眼鏡上，手勢識別是一種特別重用的交互方式。后來該技術在一些家用攝像頭或者智能電視上得到使用，一些小家電上也會用到比如煙機、灶具。

在某些智能攝像頭的產品宣傳上，宣稱用戶揮手（隔空操作）可以讓攝像頭收起來此時攝像頭不會記錄畫面并且會朝向某個無法看到外界的角度。

手勢識別中非接觸式（隔空）最難，不僅用戶操作難技術實現也難。一些手勢操作要求用戶做一些非正常情況下做的動作以避免誤識別。比如下圖是一個截屏的操作，需要刻意去記住。

當然如果是自然動作比如靜音用“噓”的動作、翻頁用揮手（左右揮、上下揮），縮小放大這些常用的并且符合人的自然動作就非常友好，用戶也不需要刻意去記住。下圖分別是翻頁/滑動操作和靜音操作。（如果是取消靜音呢？鄭重聲明：本文版權歸原作者所有，轉載文章僅為傳播更多信息之目的，如有侵權行為，請第一時間聯系我們修改或刪除，多謝。