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通信產業和科技革命正在改變整個世界,推動全球進入"人與人、人與設備、人與信息、設備與設備"等萬物互聯的全連接時代。其中手機作為連接人與信息的最佳工具,在人類生活中扮演了至關重要的作用,每一代手機的更迭升級,都幫助人類解決那個時代的關鍵需求。

1983年,摩托羅拉發明了模擬手機(俗稱大哥大),解決了人與人之間無需見面、即可隨時隨地電話實現信息溝通;1995年,諾基亞發明了數字手機(按鍵式功能手機),在電話的基礎上增加了短消息即時傳送、聽音樂、拍照分享的難題;2007年,蘋果發明了智能手機,讓大家自由觸控、隨時隨地訪問互聯網、獲得生活中必須的大多數信息服務。

2019年,智能手機如何向未來演進、再次改變我們的生活?華為預測,全連接時代圍繞人機自然交互和全場景無縫體驗,驅動下一代手機將走向智慧化、融合人、車、家、辦公等應用場景,讓全場景智慧化體驗生活無處不在。

隨著AI和5G技術的快速發展,萬物互聯時代正加速到來,這一次的革命將屬於IoT。根據華為全聯接指數GCI報告2025,全球可連接設備數將從2015年的45億增加到2025年的1000億,人均擁有的數字設備將從2015年的2個增加到2025年的25個。同時,無線連接技術不斷演進,從超短距離的藍牙、NFC,到中等距離的WiFi、Zigbee和更廣泛的蜂窩通信2/3/4/5G,以及超遠距離的NB-IOT、LoRa等,讓千億級設備的連接成為可能。

然而,從各種終端設備的年出貨量和用戶聯網使用比例來看,手機的體驗和用戶粘性已經遠遠地把其他的設備甩在了後面。以中國市場為例,智能手機每年出貨量高達4億多部,用戶使用手機聯網的比例接近100%,而空調的年出貨量為5千多萬部、聯網使用比例不超過3%。比如在車裡,我們依然習慣於用手機聽音樂、微信聊天、導航和訪問其它信息服務。

如何加快電視、PC、車機、甚至冰箱,空調等IoT設備的智慧化發展,將多種設備各自的優勢能力組合在一起,從而在不同場景下增強用戶的使用體驗呢?

IoT智慧化面臨的四大挑戰與機遇

生態和標準割裂,未來要統一拉通:目前消費電子市場IoT平臺林立,運營商、家電廠商、電商、手機廠商、家裝集成商都紛紛推出自家智能生態系統,相互之間並沒有統一的通信、交互、控制標準,不僅單個產品的智慧化升級沒有規範的標準,多品牌和多品類之間的聯動更加困難,各個IoT系統互不兼容、儼然又成了一座座信息孤島。以家庭場景為例,涉及的常用品類超過50個(大家電、生活電器、廚房電器、安防監控…)、連接的設備數量超過150個(插座開關、燈具、大家電、3C家電等)、市面可選的品牌超過2000個,統一拉通勢在必行。

連接體驗很差,未來要做到簡單易用:當前IoT設備的聯網、註冊、登錄和配置過程繁瑣,用戶從購買到使用,每個操作環節都是對用戶耐心和技術知識的考驗。以某款千萬級出貨量的IoT產品為例,用戶知道設備能聯網的只有60%,能正確下載App激活設備的只剩下20%,實際連接到平臺的活躍用戶比例僅在10~15%,廠商潛在的用戶損失巨大。

智能操控體驗差,未來要藉助手機等入口:很多設備智能化後並未給用戶帶來生活的便捷和舒適,以智能窗簾為例,安裝後對家中老人和小孩都很不方便,需要六步才能用手機開關窗簾;除了單品體驗不佳,跨品牌跨品類的設備聯動更是個挑戰,不僅每個品牌或品類都有自己的App應用,而且場景化設置需要專業的技術能力才能完成(如用IFTTT設置回家模式:開門解鎖、區域亮燈、關閉窗簾、啟動空調、啟動淨化器、淨水器等等)。

成本控制難,需要端到端降低開發成本:IoT設備的智能化,不僅需要考慮硬件成本如WiFi、藍牙、傳感器和邊緣硬件,還要包括該設備的智能特性開發、跨平臺App適配等軟件開發和系統集成成本(單個SKU預計百萬人民幣以上);而且IoT智能設備還有傳統硬件沒有的額外開支,那就是長期的互聯網接入、消息收發、數據存儲以及增值業務開發、用戶經營等成本。沒有這些配套的運營服務,IoT智能化對生活品質的提升、管理效率的改善將無處落實。

儘管挑戰重重,但誰能在IoT的生態標準、連接體驗、智能操控和開發成本等各個領域獲得實質突破,誰就將抓住IoT智慧化帶來的歷史性機遇。對此,華為推出HiLink IoT生態平臺,提供HiLink+LiteOS+芯片三種方案助力夥伴和開發者,從端雲業務開放平臺、操作系統和芯片端到端系統地解決IoT產業面臨的問題,讓IoT開發更加簡單更高效。

第一助力:HiLink開放平臺

自2015年上市以來,HiLink平臺已覆蓋900+型號和100+品類的IoT產品,讓5000萬用戶獲得"設備自動發現、連接簡單;一次接入、多端多模控制",最終獲得"多設備情景智能聯動"的極致用戶體驗。

HUAWEI HiLink支持豐富的連接方式,包括WiFi、Zigbee、藍牙、RFID、有線總線和NB-IoT六種通信技術,兼容業界主流的連接標準,讓所有IoT設備實現穩定可靠的接入。當手機靠近帶有HiLink的設備時,如果這個設備沒有被連接過,就會提醒用戶是否把它接入,說yes,就可以接入了,發現和連接的過程非常簡單,一次配網註冊成功率高達99%。

同時,為了實現簡單易用的設備操控體驗, 華為將智能家居App升級到智慧生活App,通過該GUI入口,用戶可以實現對所有購買的生態產品進行統一的管理和控制,並自動關聯每個產品定義好的功能和服務。比如空氣淨化器中有對濾芯的監控功能,當發現濾芯剩餘不多(如2%),將建議更換並自動給出購買鏈接。該App不僅適用於手機,還自動適配華為主流的設備,如平板、大屏、車機等全場景設備,最終實現IoT在不同場景下、不同設備入口上獲得標準化一致化的觸控操控體驗。

不僅僅是觸控,華為還充分發揮在AI語音交互方面的技術積累,將華為小藝Bot對話引擎部署到華為1+8設備,用戶能通過個性化的技能設置(如"我要回家了"),用流暢的語音實現對IoT的控制管理和情景聯動操作,準確率達98%。目前,HiLink的月活用戶達500萬,月控制指令下發數量已經超過1億次。

用戶真正良好的體驗是建立在情景聯動的基礎上。當我打開門鎖這一剎那,燈就打開了;當我打開門準備出行的時候,房間的空調就自動關掉;當我睡覺的時候,手環檢測到我的心率開始下降,代表我的體溫已經開始下降,空調的溫度就應該適度升高。類似這樣的體驗,是設備情景聯動要實現的目標。

對於多設備的聯動,華為提供了端側和雲側兩種解決方案。雲側情景智能(聯網IFTTT)的實施非常簡單,通過雲平臺集中下發各IoT設備的觸發條件,但缺點是斷網無法工作,操控指令下發時延大。因此,華為新增了端側情景智能(離線 IFTTT),將雲端規則一次性下發到每個設備,設備之間相互訂閱實時狀態,狀態變化後本地觸發設備聯動,從而實現低時延(低至200ms)、輕量可靠、用戶數據不出門。

為了讓存量的第三方IoT設備也獲得HiLink同樣的體驗,華為還提供了云云對接方案,將雙方IoT平臺通過用戶賬號綁定共享、鑑權信任並建立消息通道和設備profile轉換,從而實現第三方平臺與HiLink平臺的跨品牌、跨品類設備的互聯互通,使得第三方設備云云對接HiLink平臺之後,可快速獲得GUI(圖形用戶界面)+VUI(語音用戶界面)的多模交互能力和場景聯動體驗。同時,華為路由器部署的OSGI插件平臺,將HiLink用戶跨雲操控第三方IoT設備的時延從2000ms縮減到500ms,實現敏捷聯動。此外,夥伴的入口也可以反向控制HiLink生態的相關設備,共享生態成長。

HUAWEI HiLink開放平臺還致力於打造組件化、可視化的開發工具,從產品的功能定義(通用功能、自定義功能)、產品配置(產品圖示、使用說明、場景編排)、開發調試(線上、線下、自動化測試)到產品運維(運營分析、故障管理、在線支持),所有的開發結果可以實時同步到HiLink業務平臺,及時看到功能、UI、固件等參數變化後對業務的影響效果,隨時進行參數調整優化。

HiLink也持續做強各種標準化的SDK功能,2018年適配超過8類WiFi標準(如MTK、慶科、漢楓、RealTek等),6類RTOS(如LiteOS、FreeRTOS、MbedOS、Linux等)和30多種第三方芯片和模組(如海思、聯發科、瑞昱等),從而大大增強了多芯片、多OS、多品類的廣泛適配能力,IoT接入的方式也更加靈活多樣。

HiLink 配套的UI Plus在線開發平臺,將傳統開發模式需要的五步交互開發流程(交互設計、視覺設計、標註切圖、UI開發、業務邏輯、APP測試)簡化到一個環節,開發人員從5個減至1人,單品開發認證週期從之前的27天縮短至1天,實現一站式開發、認證、測試、接入,極大降低了開發門檻。

如果開發者通過在線平臺仍然沒有解決問題,還可蒞臨位於深圳的華為方舟實驗室。方舟實驗室作為全球最大的IoT軟硬件融合創新基地,實現了線下端到端解決方案的落地。方舟實驗室開放8類專業實驗室(調測、射頻、壓力、兼容、信號、穩定性、體驗、認證等),先後服務100+生態夥伴和200+渠道夥伴,2019年舉辦了超過20場專業行業論壇,如給運營商、地產前裝集成商、3C賣場賦能,以及照明電工行業智慧化的研討活動,成為業界唯一能為生態夥伴提供眾多專業能力的平臺。

第二助力:LiteOS

IoT走向智慧化的浪潮中,操作系統是關鍵角色。HUAWEI LiteOS始於2012年,是華為自主研發、面向華為消費電子和IoT領域構建的輕量級物聯網操作系統,2015年實現開源(遵循BSD-3開源許可協議),廣泛應用於華為手機、個人穿戴、智能家居、城市公共服務等領域,其中2C領域累計發貨量2億,2B領域累計發貨1億(遠程抄表、攝像頭、單車、智能鎖等)。LiteOS通過華為自身規模商用直接驗證了軟件版本的穩定可靠能力,不斷在商用中將驗證過的應用場景和軟硬件解決方案賦能夥伴和開發者的商業部署,能大幅降低了設備部署和維護成本,有效降低了開發門檻。

LiteOS是IoT智能硬件與業務應用的橋樑,向下連接主流的芯片和模組,穩定適配和最大發揮硬件性能;並將硬件能力抽象成標準接口,形成豐富的能力共享倉庫(如端雲互聯互通、低功耗、傳感、甚至AI等);向上連接廣泛的業務場景,提供豐富的技術框架和能力SDK,讓開發者聚焦業務實現和產品功能,實現應用價值的最大化。

LiteOS Kernel是操作系統的基礎內核,包括任務管理、內存管理、中斷管理和時間管理等基礎組件,內核最小僅10KB、支持功能靜態裁剪,可實現微秒級響應和毫秒級啟動,功耗低至10-3毫瓦級。內核可以根據需要獨立運行,也可以配合豐富的LiteOS SDK中間件,解決IoT不同協議的設備、在不同細分場景的互聯互通問題。LiteOS Kernel具備良好的芯片兼容性,支持ARM、X86、RISC-V等多種芯片架構,同時提供友好的應用界面,兼容Unix、ARM等多家軟件標準(POSIX可移植操作系統接口、CMSIS微控制器軟件接口等)

HUAWEI LiteOS還提供了專為IoT設備端側應用開發的輕量化編程框架Maple JS,非常適合資源受限的嵌入式設備,JS語言資源開銷小,佔用Flash小於100Kb,首創編譯與執行分離,實現JS開發免燒錄、免重啟,將傳統嵌入式開發需要的五步(編輯、編譯、燒錄、重啟、加載)簡化為兩步(編輯代碼、加載運行),大大加快了開發效率,性能運行接近C語言。Maple JS還提供統一的硬件能力抽象接口和事件驅動機制,開發者無需精通嵌入式開發、只需聚焦端側智能化功能創新,業務應用可不受固件影響而單獨升級,實現產品快速迭代。

此外,LiteOS與業界主流的芯片模組夥伴聯合開發軟硬件Turnkey解決方案,目前已兼容超過該5家IoT芯片(如海思、MTK、瑞昱),覆蓋愛聯、博聯、慶科等20多家模組套件,實現通信協議拉通、固件統一、驅動穩定,已經在80多款HiLink生態產品落地。這些高集成、高性能的解決方案,能極大提升IoT設備的樣機開發,最短可1天實現(如智能開關),大大提升了產品的上市速度。

第三助力:IoT芯片

連接與信息交換是實現萬物互聯的重要基礎。 針對海量、碎片化的細分場景需求, 華為開發了豐富的連接芯片、顯示芯片、網關芯片、camera芯片和機頂盒芯片等,支持不同屏幕大小、不同功能需求的全場景消費電子產品。

連接是IoT設備智慧化的前提,以家庭場景為例,隨著家中IoT接入數量迅速增加,路由器的連接能力和處理性能將無法滿足所有設備的差異化需求;此外家庭建築結構複雜,信號在室內的衰減和干擾很大,連接通信質量極不穩定,多設備的信息安全和個人隱私也是個巨大的挑戰。

華為研發的凌霄WiFi-IoT系列芯片,除了具備超低時延、超低功耗和遠距的特性,還能提供256節點mesh組網、區塊鏈加密功能,還支持雙雲接入(HiLink IoT雲和第三方雲平臺),讓所有IoT設備實現穩定可靠接入。 其中,Hi1131L 超低功耗IoT芯片支持電池供電的攝像頭等家電設備使用長達6個月以上;Hi1131H泛智能連接IoT芯片支持廣泛的智能家居設備和白電的寬窄帶連接,丟包率低至1%、時延低至30ms;Hi131S視頻傳輸IoT芯片支持攝像頭、機頂盒、TV等產品,實現視頻穿牆傳輸,信號質量比業界提升50%。

鴻鵠視頻顯示芯片可用於攝像頭、相機的視頻採集編碼,智能終端的視頻解碼,以及大小屏的視頻顯示,讓所有IoT設備看見、看清和看懂世界。鴻鵠顯示芯片已支持全球10多個TV品牌,佔中國4K TV份額50%。2019年8月和9月,搭載鴻鵠視頻芯片的首款榮耀和華為智慧大屏產品將陸續上市、正式與大眾見面。

華為致力於做好自己最擅長的事情。通過三件套工具,HiLink建立了統一開放的IoT生態平臺和連接標準,讓硬件一次開發、自動接入華為1+8設備的操控和服務入口,實現跨品牌多品類的協同聯動;輕量化的LiteOS封裝好芯片的各種能力(低功耗、感知、連接、顯示、AI計算等),實時提供給豐富的細分業務場景,隨需調用,實現更有價值的產品和應用;IoT芯片發揮華為30年專注通信連接的研發實力,專為IoT打造了低功耗、低時延、高可靠、底層安全的心臟。貫穿全流程的三件套使能,實現了開發的簡單高效,加速了新產品上市,幫助夥伴搶佔商業成功。目前已有5000多萬IoT設備使用了HiLink生態的開放能力。

真正的生態需要華為與合作伙伴一起構築。2019年華為大力發展IDH(獨立解決方案商),充分發揮IDH夥伴在模組開發、集成開發、市場拓展、測試認證等領域的經驗,基於華為從設計、供應到生產的全流程深度賦能,拓展和聯合更多的中小品牌產品合作伙伴,讓夥伴專注於全場景細分的產業和場景創新,提供高價值體驗的產品,實現生態的優勢互補,用生態的手段壯大生態,實現2023年5000+夥伴、10萬個SKU產品的生態目標。

華為致力於HiLink生態平臺的能力建設,做產業的賦能者,不做行業的掠奪者,不斷升級消費者的智慧生活體驗,打造開放、合作、共贏的的IoT生態,助力所有合作伙伴成為全球IoT行業的領先者。

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