物联网产品路径：智能家居
该解决方案监控家庭前门和车库门的状况，以提高安全性。网关从门铃、门锁、步进电机和车库门应用程序收集数据，用于边缘数据分析。
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为了演示使用云数据分析的智能家居垂直快速产品化边缘物联网解决方案，我们使用 Intel® IoT Developer Kit 和 Grove* IoT Commercial Developer Kit 创建了一个概念验证，并使用 Intel® IoT Gateway、工业传感器、Intel® IoT Gateway Software Suite、Intel® XDK IoT Edition 和 IBM Bluemix* 云服务将其扩展到工业解决方案。该解决方案监控家庭前门和车库门的状况，以提高安全性。网关从门铃、门锁、步进电机和车库门应用程序收集数据，用于边缘数据分析。
物联网 (IoT) 的承诺是提供连接，让我们能够随时随地控制和感知无数的设备。作为每个消费者世界的中心，家庭可能是这一愿景正在展开的最重要的场所。简而言之，当我们不在家时，我们希望知道家是安全的，而技术可以在此发挥重要作用。
每个人都曾有过一种挥之不去的感觉，那就是自己把门没锁好或者车库门没关，而且往往在为时已晚，不方便再次检查的时候。在一个可以随时随地即时访问无限信息的时代，这种感觉确实很糟糕。我们中的许多人已经准备好采用（并支付）能够消除这种烦恼的解决方案。
虽然市面上有许多产品可以实现智能家居，但该领域仍处于起步阶段，来自不同供应商的产品和组件之间的互操作性不足。英特尔已认识到构建基于标准、开放平台的解决方案的价值。这种方法将允许实现全屋解决方案，从而轻松实现智能设备的集成，并通过云进行安全和监控。这些产品和服务的商业潜力是巨大的。
英特尔进行了一项开发项目，以研究此机会以及与构建智能家居系统相关的其他机会。该项目在很大程度上受到了 Yoga Systems 的 智能家居平台解决方案蓝图 的启发。本文档将记录该项目开发过程。它首先对一个分为不同阶段的结构化项目方法进行了抽象描述，然后详细地逐阶段叙述了项目的开发过程。
有兴趣的各方可以参考这个叙述，追溯英特尔项目团队在开发智能家居产品路径时所采取的步骤。然而，更重要的是，它可以被泛化为一套指导方针，以满足其他类型项目的需求。英特尔免费提供本文档，并鼓励使用此方法论和流程来推动物联网的探索、发明和创新。
本文包含对“物联网产品路径：智能家居”的概述。要查看项目教程，请参阅 物联网产品路径：如何构建智能家居原型。
方法论
从本质上讲，物联网拥抱开放式创新，拥有无数的项目，可以将智能添加到从简单到复杂，从平凡到奇异的各种对象中。同时，每个项目都建立在行业从先前物联网项目获得的经验之上，最佳实践表明，物联网项目之间普遍存在一些结构性要素。
为了利用这些共性并帮助提高开发过程中的成功率，英特尔开发了一种结构化的物联网项目开发方法。该方法包括一个六阶段模型，该模型指导从最初的构思到最终解决方案的商业部署的整个产品路径。六阶段模型旨在足够通用，可以适应任何物联网项目的需求。
启动阶段 (1-3)
项目方法论的前三个阶段是调查性的。它们侧重于构思和评估项目解决给定问题的潜力，为最终实现可行的商业产品做准备。因此，这些阶段重视头脑风暴和概念验证，而不是严格处理设计的细节。
使用 Grove IoT Commercial Developer Kit 可以加速快速原型开发，该套件包括 Intel® NUC 系统、Intel® IoT Gateway Software Suite 和 Grove Starter Kit Plus（由 Seeed 制造）。该项目还使用了 Arduino* 101 板。
注意： 在美国称为“Arduino 101”，在其他地方称为“Genuino* 101”。在本文档的其余部分中，它被称为“Arduino 101”板。
第一阶段
定义项目将利用的机会。物联网项目的第一个步骤是识别项目将要解决的问题或机会。此阶段的文档应识别机会本身、解决方案的价值（对最终用户以及构建和实施解决方案的组织）、项目概念的局限性，包括设计挑战和约束。
第二阶段
设计一个概念验证来利用这个机会。初步解决方案设计提出了一种构建解决方案的实用方法，包括硬件、软件和网络元素。设计必须尽可能地解决第一阶段中确定的设计挑战和约束，然后在构建原型之前，仔细考虑成本和安全性等因素。
第三阶段
构建和完善概念验证。解决方案原型基于第二阶段确定的设计，并在需要时进行更改和记录。在此阶段应记录基于测试期间发现的不足和额外机会所做的设计更改。
完成阶段 (4 – 6)
项目方法论的最后三个阶段仅在决定继续产品化解决方案后进行。因此，这些阶段明确关注产品的稳定性和安全性以及可管理性，为批量生产做准备，并将其商业化以实现其商业潜力。
项目完成阶段涉及将解决方案转换为工业级传感器及相关组件，使用商用级网关进行构建，并最终确定功能集。
第四阶段
生产稳定的 Beta 版本。一旦项目被批准为可行解决方案以进行生产，下一步就是生产一个面向产品的版本，该版本明确旨在最终确定设计。此版本代表着大量资源的投入，包括商用级传感器和其他组件，以及商用物联网网关。
第五阶段
评估功能并添加功能。对解决方案完成的 Beta 版本进行测试，以验证其是否符合设计参数。作为测试过程的一部分，项目团队还确定了其他功能和特性，并将它们集成到解决方案中，使其对最终用户更加健壮和有价值。
第六阶段
最终确定设计并投入生产。一旦产品功能齐全，团队将通过添加高级的可管理性和安全性功能来加固解决方案，并根据需要优化设计以增强市场吸引力和制造效率等因素。生产用户界面（UI）也将最终确定。此阶段还包括在全面投入生产之前，对解决方案的商品化和营销进行最终规划。
第一阶段：定义机会
检测门锁/解锁状态、门铃响、车库门开/关状态的传感器提供基本数据，但这些数据的重要性可能非常深远。这种信息简单性与其重要性之间的二元性是此解决方案商业价值潜力的基础。
英特尔核心项目发起人团队确定，智能家居可以作为演示物联网功能和此处所述项目方法论的潜在项目基础。该核心团队确定了项目可能需要的技能组合，包括项目管理、编程、云架构和文档。基于所需技能列表，核心团队组建了完整的项目团队，项目人员主要来自英特尔员工，并在少数情况下纳入外部人员以完善团队的专业知识。
完整项目团队的首要任务是量化与项目相关的潜在机会，作为初步原型设计的依据。此用例的核心机会被确定为集成与智能家居某些功能的编程控制和通知，包括以下内容：
- 前门：项目将锁定和解锁门，并提供物理模型上关于门锁/解锁状态以及门打开/关闭状态的状态。
- 门铃：当模型上的门铃按钮被按下时，将在管理应用程序和移动应用程序上显示视觉表示。
- 车库门：用户可以从移动应用程序发送命令来升降车库门。移动应用程序还将显示门打开或关闭时的进度，并在门被阻挡无法关闭时发出警报。
传感器将检测并将此信息发送到云端，以便进行日志记录和分析，以及远程安全访问，从而用户可以查看事件通知和上述各种智能家居元素的状况。
团队还确定了进一步扩展解决方案的机会，但将其指定为本项目范围之外。这些机会包括为住宅和商业客户提供的托管服务，包括集成到现有解决方案中以丰富家庭安全产品。
第二阶段：设计概念验证原型
项目团队认为，为了使本项目对开发者社区尽可能有用，它应该基于易于获得的零件和技术。基于此决定，我们决定将物料清单限制在 Grove IoT Commercial Developer Kit、Intel® IoT Developer Kit 和 Intel® IoT Gateway Software Suite（https://software.intel.com/en-us/node/633283），使用行业中广泛使用且低成本或免费的软件技术，并在可行的情况下使用免费开源软件 (FOSS)。
为了加速原型阶段并降低其复杂性，团队选择将原型本地部分构建为台式模型，包括计算平台和传感器，而不集成实际比例的智能家居模型，尽管该模型将在项目的未来阶段添加。
原型硬件选择
本项目选择了 Intel® NUC Kit DE3815TYKHE 小型 PC。该平台在图 1 中显示，其高级规格在表 1 中给出。除了强大的性能外，团队认为，作为英特尔最新推出的专门针对物联网的硬件平台，它是本次演示项目的未来之选。Intel NUC 基于 Intel® Atom™ 处理器 E3815，提供无风扇散热解决方案、4 GB 板载闪存（以及用于额外存储的 SATA 连接），以及广泛的 I/O 端口。Intel NUC 被构想为一个高度紧凑且可定制的设备，提供台式机规模的计算能力。
为了简化与传感器的接口过程，团队选择利用 Arduino 生态系统，使用 Arduino 101 板（也显示在图 1 中，规格见表 1）。该板使 Intel NUC 在硬件和引脚上都与 Arduino 扩展板兼容，符合项目团队的开源理念。虽然蓝牙* 在当前项目中未使用，但该板确实具有此功能，团队正在考虑将来使用。
表 1. 智能家居项目中使用原型硬件
| Intel® NUC Kit DE3815TYKHE | Arduino* 101 板 | |
|---|---|---|
| 处理器/微控制器 | Intel® Atom™ 处理器 E3815 (512K 缓存, 1.46 GHz) | Intel® Curie™ 计算模块 @ 32 MHz |
| 内存 | 8 GB DDR3L-1066 SODIMM (最大) |
|
| 网络/I/O | 集成 10/100/1000 LAN |
|
| 尺寸 | 190 毫米 x 116 毫米 x 40 毫米 | 68.6 毫米 x 53.4 毫米 |
| 规格 | 完整规格 | 完整规格 |
对于创建原型所需的传感器和其他组件，团队选择了 Grove Starter Kit for Arduino（由 Seeed Studio 制造），该套件基于 Grove IoT Commercial Developer Kit 中使用的 Grove Starter Kit Plus。这套组件价格低廉，并且由于是预选零件集，它减少了在物联网原型设计中识别和采购物料清单的工作量。原型传感器的选择（详细说明如下）以以下关键数据为指导：
- 前门的上锁/解锁状态
- 前门的上/下状态
- 车库门的开/关状态
- 车库门被阻挡/未被阻挡的状态
- 事件：门铃响，前门锁/解锁，前门开/关，车库门开/关，车库门被阻挡
原型软件规范
对于原型操作系统，团队考虑了 Yocto Linux* 和 Intel® IoT Gateway Software Suite。Yocto Linux 支持使用 FOSS 的项目理念，它提供了高度的灵活性，以及对源代码的强大控制，并且能够创建定制的轻量级嵌入式操作系统，以满足系统的需求。另一方面，Intel® IoT Gateway Software Suite 提供开箱即用的实现，无需定制。它还为开发提供 Node-RED 功能。团队认为这种因素组合是原型开发的最佳实践，因此 Intel® IoT Gateway Software Suite 被选为原型的操作系统。
以下应用程序被确定为作为解决方案的一部分进行开发：
- 控制应用程序将运行在智能家居模型本身上，收集传感器数据，并处理解决方案的机电方面（例如，打开/关闭车库门），以及与人机用户（即通过管理和移动应用程序）和云端的数据交换。
- 管理应用程序将在 PC 或平板电脑上运行，并允许详细查看智能家居的操作，包括事件、状态和日志，以及访问云数据和分析。
- 移动应用程序将在智能手机或其他移动设备上运行，使客户能够打开和关闭车库门，并监控门在打开、关闭或被阻挡时的进度。
第三阶段：构建和完善概念验证原型
使用 Intel® NUC Kit DE3815TYKHE、Arduino 101 板和 Grove Starter Kit Plus IoT Edition，团队开发了图 2 所示的概念验证原型。该原型被构建为一个台式概念验证，不连接到机械部件，如工作门，项目团队认为在当前阶段不需要这些。相反，例如，旋转角度传感器用于模拟前门的锁/解锁，步进电机代表车库门，一个简单的按钮作为智能家居完整模型中的门铃按钮。
原型物料清单总结在表 2 中。
表 2. 智能家居原型组件
| 组件 (Component) | 详细说明 |
|---|---|
| 基础系统 | |
|
Intel® NUC Kit DE3815TYKHE |
|
|
Arduino* 101 板 |
|
|
USB Type A 转 Type B 线缆 |
用于连接 Arduino 101 板到 NUC |
| Grove* Starter Kit Plus IoT Edition 的组件 | |
|
Base Shield V2 |
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|
带驱动器的齿轮步进电机 |
http://www.seeedstudio.com/depot/Gear-Stepper-Motor-with-Driver-p-1685.html |
|
按钮模块 |
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|
触摸传感器模块 |
http://www.seeedstudio.com/depot/Grove-Touch-Sensor-p-747.html |
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光传感器模块 |
http://www.seeedstudio.com/depot/Grove-Light-Sensor-p-746.html |
|
旋转传感器模块 |
http://www.seeedstudio.com/depot/Grove-Rotary-Angle-Sensor-p-770.html |
|
红色 LED |
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|
带 RGB 背光的 LCD 模块 |
http://www.seeedstudio.com/depot/Grove-LCD-RGB-Backlight-p-1643.html |
|
蜂鸣器模块 |
|
项目团队还发现，智能家居原型应在云中断或网络连接不良的情况下提供本地功能。
概念验证原型中使用的控制应用程序是用 JavaScript* 编写的。它访问 IBM Bluemix 来传输数据到和从移动应用程序和管理应用程序，以支持包括打开和关闭车库门、锁定和解锁前门以及处理门铃响等事件通知的功能。移动应用程序是用 JavaScript 编写的，用于在 Web 浏览器中使用，以避免将应用程序迁移到多个智能手机平台的必要性。
用于开发此解决方案软件的开发环境是 Intel® XDK IoT Edition，它包含在 Grove IoT Commercial Developer Kit 中，并且可以免费下载。它使开发人员能够直接在基于 Intel® 架构的物联网平台上创建和运行 Node.js 应用程序，包括 Intel® NUC Kit DE3815TYKHE，以及远程调试功能。Node-RED 也是一个开发选项。
为了访问 Intel NUC 上的 I/O，需要声明 MRAA，这是一个 C/C++ 库，具有 JavaScript 和 Python* 绑定，用于与其他平台接口。它提供了一个结构化且合理的 API，其中端口名称和编号与物理硬件匹配。有关更多信息，请访问 GitHub。此外，本解决方案的开发使用了 Firmata，它允许与 Arduino 开发环境进行编程交互，利用 Arduino 的硬件抽象能力。使用 Libmraa 抽象 Firmata 可以更好地编程控制 Intel NUC 上的 I/O，从而简化从传感器收集数据的过程。UPM 提供用于访问传感器的特定函数调用。
智能家居概念验证原型包括一个车库门激活按钮、一个门铃激活按钮和蜂鸣器、一个触摸传感器来识别前门的开/关状态、一个旋转角度传感器来模拟前门的锁/解锁，以及一个带 RGB 背光的 LCD 显示屏，显示车库门和前门的开/关状态，并在门铃响起时显示消息。原型还包括指示灯 LED，显示车库门的开/关状态。
智能家居软件应用程序是用 Node.js 构建的，它收集来自传感器的输入数据，并在 LCD 显示屏上显示信息。如果在 LCD 上显示“门已打开”消息，则点亮绿色 LED。如果在 LCD 上显示“门已关闭”消息，则点亮红色 LED。该应用程序还可以控制步进电机来打开和关闭实际的车库门，尽管出于简洁的考虑，在概念验证原型中并未实现该电机。
第四阶段：生产稳定的 Beta 版本
一旦智能家居的概念验证完成，项目团队就确定其功能足够成功，可以继续构建生产版本。在此阶段，整个解决方案被构想为包括以下部分：
- 房屋物理模型，按比例建造，包括解决方案中突出显示的功能部分：门铃、前门、车库门以及相关系统。
- 网关，作为基于英特尔架构的商业产品购买，并使用定制开发软件实现。
- 客户端应用程序，用 JavaScript 实现，用于控制整个解决方案并生成和访问基于云的分析。
- 云分析，基于 IBM Bluemix，允许基于自动售货机随时间的用法数据来改进业务流程。
为项目 Beta 版本选择组件
项目完成阶段的早期工作涉及选择将构成最终生产解决方案的特定组件。
智能家居模型采购
虽然团队选择将概念验证原型创建为智能家居的板级模拟，但他们决定生产版本将基于实际房屋的比例模型。团队聘请了一位外部制造商，他们擅长建造复杂的、功能性的比例模型。智能家居模型的初始规格和成品模型的艺术渲染图如图 3 所示。
在此阶段需要做出的其他关键决策包括选择工业级传感器、基于英特尔架构的网关、用于数据存储和分析的云服务以及客户端应用程序的软件技术。
传感器及相关组件选择
用于替换概念验证原型中使用的 Grove Starter Kit 的工业级传感器及相关组件详见表 3。
用优质胶合板和金属加固建造的 1/12 比例定制模型房屋，尺寸约为三英尺，包含以下组件：
- 手动开启的前门，配有英特尔提供的传感器来检测开/关状态以及可操作的门铃按钮。
- 电动车库门，配有英特尔提供的步进电机和传感器来检测下行和上行终点，以及一个小的尼龙剪断螺钉，以防止在门被阻挡时损坏。
门和屋顶将采用模块化结构，可拆卸，以便在测试和诊断期间完全访问。
表 3. 生产智能家居组件
| 组件 (Component) | 描述 | 详细说明 |
|---|---|---|
| 智能家居模型 | 比例模型 | 定制制造 |
| 物联网网关 | Dell iSeries Wyse* 3290 物联网网关 | 更多信息 |
| USB Type A 转 Micro-USB Type B 线缆 | 连接 I2C/GPIO 控制器到网关 | |
| 电源 12V 10A | 更多信息 | |
| DC 1 对 2 分线器 | 从同一 PS 为网关和传感器供电 | 更多信息 |
| 逻辑电平转换器 - 双向适配器 | 在 2 种不同逻辑电平之间转换（例如，3.3V 到 12V） | 更多信息 |
| IIC GPIO 扩展器 | I2C 转 16xGPIO 分线器，使用 PCA9555 | 更多信息 |
| FT4222H USB Eval 2.0 转四通道 SPI 扩展器 | USB 转 SPI/I2C/4xGPIO 扩展器 | 更多信息 |
| Applied Motion NEMA23 高扭矩步进电机 | 8 线，0.71A，22AWG，扭矩：127 至 177 盎司-英寸 | 更多信息 |
| Applied Motion STR2 步进驱动器 | 12-48V 输入 - 2.2A 步进电机驱动器，带多种控制 | 更多信息 |
| ST12C 直角支架 | DM 系列红外反射器安装支架 | 更多信息 |
| RL204-1 反射板 | 矩形红外反射板 | 更多信息 |
| DM 系列光电红外反射器 | 光电 TBLR 12mm 10-30vdc 四线 NPN 极性反射金属线 | 更多信息 |
| OMRON GSL-1 开关 | 磁簧开关 | 更多信息 |
| 开关 推 SPST-NO 0.15A 24V | 用于门铃的简单按钮 | 更多信息 |
| Highly Electric Z15G1704 开关 | 滚轮限位开关（数量 = 3） | 更多信息 |
网关选择
选择用于智能家居产品版本的网关的因素包括：
- 强大的计算资源，确保平稳运行，避免因运行缓慢而导致错误。
- 现成的商业可用性显然是必要的，以便项目能够按时进行。网关还必须有足够的数量可供智能家居概念的假定产品化。
最终，Dell iSeries Wyse 3290 IoT Gateway（规格摘要见表 4）被选用于本项目的产品阶段。该网关为当前和可预见的未来功能提供了所需的性能，并且对于智能家居产品的假定商业分销易于获得（可能大量供应）。
团队同意继续使用 Intel® IoT Gateway Software Suite（原型已基于此），这是一个简单的决定，特别是网关已预先验证了该操作系统。此外，Intel® NUC 和网关都可以运行 Intel® IoT Gateway Software Suite，从而简化了将软件元素从原型移植到智能家居模型产品版本的过程。同样，其他核心软件组件，如 Intel® XDK 和原型中使用的库，都保持不变，以简化向产品阶段的过渡。
智能家居产品阶段的传感器状态总结在表 5 中。对于每个传感器，“打开”和“关闭”值表示返回的逻辑电平，“边缘动作”表示要监视的转换。
表 4. 智能家居产品阶段的网关规格
| Dell iSeries Wyse* 3290 物联网网关 | |
|---|---|
| 处理器 | Intel® Celeron® 处理器 N2807 (1M 缓存, 最高 2.16 GHz) |
| 内存 | 4 GB DDR3 RAM 1600 MHz |
| 网络 |
|
| 物理规格 |
|
表 5. 智能家居产品阶段的传感器状态
| Sensor | 打开 | Closed | 边缘动作 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 红外线 | 1 | 0 | 两者 | 停止或恢复车库门操作 |
| 门铃 | 1 | 0 | 下降 | 触发门铃按下事件 |
| 门 | 1 | 0 | 两者 | 触发门打开/关闭事件 |
| 门锁 | 0 | 1 | 两者 | 触发门锁/解锁事件 |
| 车库关闭 | 1 | 0 | 下降 | 停止车库门，触发车库完全关闭事件 |
| 车库打开 | 1 | 0 | 下降 | 停止车库门，触发车库完全打开事件 |
系统架构
解决方案拓扑图如图 4 所示。
第五阶段：评估功能并添加功能
在评估智能家居解决方案之前，团队将硬件和软件组件安装到模型中，如图 5 所示。
管理和移动应用程序的差异化
项目团队认为，为解决方案包含两个独立的应用程序用于智能家居解决方案的控制和监控将非常有价值：
- 客户端应用程序，供系统管理员使用，支持测试/调试功能，并提供对云分析数据的访问。
- 移动应用程序，供最终用户使用，允许控制门铃和车库门开启器，并显示两扇门的开/关状态。团队还决定添加前门锁的状态监控。
为浏览器实现管理和移动应用程序
为了避免为不同平台提供多个版本的富客户端应用程序（或承担跨平台富客户端开发的额外复杂性），团队决定使用 HTML5 和 JavaScript，并利用 Intel XDK IoT Edition 来实现管理和移动应用程序。这种方法允许管理员和最终用户使用的所有硬件平台都能使用每个应用程序的单个版本。团队确定的关键平台包括：
- iOS* 设备，包括 iPad* 和 iPhone*
- Android* 设备，包括智能手机和平板电脑
- 运行 Windows* 或 Linux 的笔记本电脑和台式电脑
门锁功能
除了前门和车库门的开/关状态外，团队还发现增加显示前门锁/解锁状态的功能非常有价值。因此，在交付给制造商的模型规格中增加了一个门锁。
云警报
添加了以下基于云的功能：
- 车库门打开时，车库内的灯会亮起。当车库门关闭后，灯会在规定时间内熄灭。
- 如果车库门保持开启一段时间，则会向用户生成警报。
- 如果前门保持开启或未锁一段时间，则会向用户生成警报。
额外的入口授权方法
存在集成一套开放式方法的可能性，供人们向智能家居系统识别身份，以访问前门或车库门。这些方法可能包括从智能手机的近场通信（NFC）功能到指纹读取器等生物识别技术。这种功能扩展尚未实现，但智能家居设计的模块化特性和额外传感器容量的可用性使其有望成为未来的努力方向。
第六阶段：最终确定设计并发布生产
负责开发此解决方案的项目团队以工程为中心，因此为最终产品创建一流的用户界面（UI）在一定程度上超出了团队的核心能力。因此，团队聘请了外部资源以合同方式完成此任务。UI 提供商参加了定期的团队会议以及与核心软件开发团队的专门会议。
在这些讨论中，UI 被改进以整合额外的功能。例如，团队为车库门和前门增加了更强大的状态指示，以显示门是打开、关闭、锁定还是被卡住。移动应用程序的视觉外观被改变，以更接近传统车库门开启器的外观。
管理应用程序 UI
管理应用程序 UI（如图 6 所示）设计用于在平板电脑上运行，并基于云数据提供智能家居的管理功能。
管理应用程序 UI 包含以下主要元素：
- 菜单系统包含一个主页按钮（跳转到图中所示的主屏幕）、一个关于屏幕（包含软件信息）、一个设置按钮（提供硬件设置详细信息，包括传感器放置和连接）和一个日志按钮（用于访问事件日志，该日志跟踪每种已跟踪事件类型的最新实例，包括门铃响、前门锁、解锁、打开或关闭，以及车库门打开、关闭或被卡住）。
- 通知面板显示关于门铃响以及前门（打开、关闭、锁定和解锁）和车库门（打开、关闭或被卡住）状态变化的事件通知。此显示基于与云端交换和存储的数据，而不是本地派生数据。它同时显示事件本身和检测到该事件的传感器。
- 状态面板显示系统中跟踪的每个事件的最新实例，包括车库门打开、关闭或被卡住，前门打开、关闭、锁定或解锁，以及门铃响。它包含每个事件的时间戳。
- 前门视图显示门的打开或关闭状态，以及一个动画图标来指示门是否已锁或已解锁。当门铃响起时，也会提供视觉通知。
- 车库门视图提供一个动画显示，展示车库门打开、关闭或被物体阻挡的过程。如果门被阻挡，应用程序会在动画中直观地显示阻挡，并阻止门关闭。
管理应用程序还提供关于无法完成的请求操作的弹出通知，例如“前门已锁。请先解锁。”如果用户尝试在门打开时锁定它，也会出现类似的通知。
移动应用程序 UI
移动应用程序 UI（如图 7 所示）设计用于在智能手机上运行，允许客户打开和关闭智能家居的车库门。它还每秒轮询一次云数据来报告门的状态。
移动应用程序 UI 包含以下主要元素：
- 通知面板显示车库门的开/关状态，以及通过动画展示车库门打开或关闭的过程。它还通过在动画中显示障碍物并向用户显示“移除障碍物以继续”对话框来指示门是否被障碍物阻挡。
- 打开和关闭按钮允许用户远程打开和关闭车库门。当按下按钮时，应用程序将数据发送到云端，从云端接收响应，并根据该响应显示门的状态。管理应用程序也会立即响应通过移动应用程序执行的操作。
结论
一个结构化的过程对于将智能家居项目从早期构思阶段、原型开发最终到商业解决方案的生产效率至关重要。此处描述的六阶段方法旨在提供一个模型，组织可以根据其自身项目的需求进行调整。通过在类似创客社区使用的低成本组件上进行原型开发，可以在项目早期识别项目的可行性，此时对时间和金钱的投入有限。对于那些显示出潜力的项目，可以进行功能改进，并将解决方案迁移到基于商用网关和工业级传感器及其他组件的生产就绪平台。
这种循序渐进的项目开发方法为实现商业可行产品提供了一条途径，有助于降低风险，同时使项目团队能够自由创新。本文档是对“物联网产品路径：智能家居”的概述。有关项目教程，请参阅 物联网产品路径：如何构建智能家居原型。