小米智能家居套装：多功能网关、传感器与无线开关的完美组合

小米智能家居以小米的多功能门户为中心，配备了门和窗户传感器，人体传感器和无线开关。其中，门和窗户传感器可以与智能灯泡，空气净化器和其他设备结合使用，以完成功能，例如在进入门时自动打开灯光，并在关闭窗户后自动打开空气净化器。人体传感器可以与多功能门户配合，用户可以检测到宠物的郊游，用户可以在起床时自动打开灯光等。无线开关和小米智能插座可以启用家庭中所有插件设备的一键关闭。

这组智能设备应该是基于ARM微处理器设计的嵌入式处理器。首先，小米的智能房屋可以长时间保持操作而不会充电，因此它需要一个低功率处理器来延长使用时间。其次，集合中的设备很小，在小空间中，还需要容纳其他外围设备，因此处理器的尺寸必须很小。小米的大多数产品具有高成本性能的特征，并且根据上述要求，已在消费电子产品中充分应用和开发的ARM微处理器可以更好地满足需求。

在电源方面，CR按钮电池是合适的。门和窗户传感器，无线开关和人类传感器分别使用CR1632，CR2032和CR2450型号，电压为3V，并且在标准环境中的寿命大于2年，并且可以更换电池。根据不同的电力消耗需求，选择为每种设备选择的按钮电池从小型到大型电源设备。

在传感方面，该设备现在具有两个传感器，可以感知门和窗户开关以及人类运动。

门和窗户传感器由传感器主体和一个磁铁组成，两个部分分别位于门和窗户的可开关部分以及固定的门框和窗框上。两部分之间的有效监视距离为12mm。当门和窗户打开或关闭时，触发过程中的磁敏感元件可以监测传感器主体与磁铁的接近和分离，并将ON或OFF信号发送到智能网关和连接到小米智能网关的移动智能终端设备。

人体传感器由pyroelectric红外传感器，菲涅耳透镜和Zigbee模块组成。它可以检测到7米距离内的人和宠物的运动，角度约为170度，并完成自动检测和自动提醒的智能功能。其中，pyroelectric红外传感器可以接收人体发出的9〜10μM红外信号，将信号转换为电压信号，以确定某人是否通过，然后通过Zigbee模块将检测到的信息传输到网关。在检测距离方面，菲涅耳透镜使用镜头的特殊光原理。当某人通过镜头时，有效范围内的红外信号以非常强大和弱的脉冲的形式输入，从而增强其能量振幅并通过红外传感器更好地检测到其能量。就检测角而言，菲涅耳透镜可以直接检测窗户前面和正面前方的区域，左右检测角达到170度，可以覆盖一般的家用区域。菲涅耳透镜具有高光透射率，可以过滤9〜10μm人类红外射线的中心波长，并在炎热环境中保持稳定性。因此，它们可以与镀金红外传感器很好地匹配，以确保设备的正常检测效果。

在沟通方面，小米智能家庭使用基于NXP -JN5168的工业级Zigbee RF芯片进行网络通信。 Zigbee是一种基于IEEE802.15.4标准的低功率LAN协议，其距离短，低功耗，低速，低成本和其他特征。首先，能源消耗特性是Zigbee的技术优势。通常，Zigbee节点携带的应用数据速率相对较低。当不需要通信时，节点可以输入功耗非常低的睡眠状态，而能耗可能仅为正常工作状态的千分之一。通常，睡眠时间是总运行时间的大部分时间，有时正常的工作时间不到百分之一，因此可以达到很高的节能效果。其次，Zigbee的响应速度很快。通常只需要15毫秒的时间才能从睡眠转到工作状态，只有30毫秒才能连接到节点进入网络，进一步节省电源，并且还可以满足智能家居实时检测的效果并迅速启动相应的功能。 Zigbee还具有大规模的网络功能，当网络中有更多设备时，它具有更大的优势。

但是，在交流中使用Zigbee技术存在问题。由于多功能网关通过Zigbee之间的智能设备之间传递，并通过WiFi连接到其他智能设备，因此Zigbee和Wifi的范围矛盾。由于WiFi节点在获得通道中的绝对优势，因此Zigbee由WiFi干扰引起的网络数据包损耗率高达50％。为了解决此问题，可以引入多渠道Zigbee通信机制算法。首先，通过Zigbee的通道闲置评估机制，干扰检测被激活。几项干扰评估认为，周围的Wi-Fi干扰达到一定水平，这将对链接性能产生增加的影响，因此进行了通道切换。

小米Smart Home试图在智能家居领域应用嵌入式系统，这代表了应用于更多生活场景的智能设备的一般趋势。但是，就产品详细信息而言，例如警报功能提醒效果，连接过多的设备之后性能等，仍然需要解决。在用户反馈中，将进一步改进技术，将实用的智能家居设备真正普及到生活中。