对微信IoT平台及其音视频能力在物联网产品中接入的调研
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Oct 10, 2024
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2024-10-10-wechat-AV-streaming-service-in-IoT
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音视频
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AI summary
微信IoT平台为物联网产品提供云端和音视频接入解决方案，支持微信小程序与摄像头的双向语音和视频通话，具备高质量的音视频传输和云存储服务。尽管在国内市场表现良好，但在海外市场的竞争力受到限制，主要由于微信生态的使用率较低和服务器部署密度不足。
summary
本文基于对腾讯微信IoT及其IoT Video相关宣传资料的学习，整理了在IoT尤其是IPC品类产品中整合IoT Video功能（重点是微信的双向音视频通话）的相关信息，作为后续产品规划的参考。
基于微信生态的IoT平台总结
微信IoT平台是腾讯的微信团队针对物联网消费类电子、交通出行、工业能源、零售教育等以智能硬件为载体，提供行业价值和业务的云端以及音视频接入能力的完整解决方案。除了提供一个IoT平台以外，该解决方案最大的特色就在于微信小程序以及微信原本就已经具备的音视频对讲能力在各种不同类型硬件产品上的支持导入。
下图是该平台的应用架构以及产品矩阵图：
从纵向的角度分开三个部分来看：
- 第一部分的IoT Explorer其实与其他的IoT解决方案差异不大，例如阿里云、Amazon、Tuya等在IoT设备和平台的接入上已经非常成熟了。微信IoT平台在这方面的差异化无非就是微信小程序的接入处理上更为方便，理想的情况下，用户根本不需要安装额外的app，直接就可以使用微信小程序对自己的IoT设备进行访问和管理。但是考虑到其实IoT硬件厂家本身也就可以针对自己的硬件开发微信小程序，微信小程序本身的资源限制无法提供过于复杂的功能，微信小程序的访问速度相比原生app速度更慢体验稍差等方面的问题，小程序接入的这一点差异化的价值貌似也没有多大。
- 第二部分的IoT Video在摄像头品类产品上的导入，应该是这个平台最大的亮点和差异化所在。这个IoT Video功能在摄像头硬件上的导入，就意味着：
- 摄像头可以实现与微信小程序的直接对讲，用户端的呈现就是普通的微信语音以及微信视频的对讲界面，使用非常方便。
- 摄像头与微信小程序之间的音视频对讲效果方面，与微信语音和视频通话的效果一致，在推送速度、通话质量、延迟等方面都是顶尖水平的存在。
- 此外，针对摄像头类型的业务需求，微信IoT平台也提供了这个行业目前已成标配的云存和云端AI增值服务。
- 第三部分是是云兔，这个是一个相对独立的模块。实际上是微信IoT团队所运营的一个虚拟移动运营商的业务，云兔提供了一个针对IoT领域的虚拟SIM卡，可以支持在国内三大运营商的基站上漫游使用，确保更稳定的网络连接和基站覆盖区域。
基本上，对于IoT硬件以及摄像头硬件厂商的产品开发与规划而言，如果使用腾讯IoT平台来提高云端业务支持的话，云端可以完全依赖于平台所提供的支持，硬件厂商不需要云业务开发团队，用户端方面可以有微信小程序和app两种选择，均可以基于腾讯IoT平台所提供的小程序以及APP SDK进行规划和安排开发，这样硬件厂商可以把主要的精力放在自己硬件产品的实现，以及尝试利用微信IoT平台所提供的额外功能来实现差异化价值的设计与实现。
其他亮点功能
- 腾讯微信IoT平台还包含一个基于蓝牙低功耗保活的防丢应用，实际上类似于Apple的Find my应用，利用蓝牙beacon frame来跟踪和记录设备的所在位置。
- 微信IoT平台的设备端SDK与其云端的功能配合，还可以在普通的带Audio的IoT设备上实现一个类似智能音箱的功能，通过设备端的录放音频功能与云端的QQ音乐等资源互动，这一点倒是可以大大降低智能音箱设备的开发和整合门槛。例如在IPC上通过SDK整合就可以包含基本的智能音箱的访问功能。
- 腾讯连连及其设备认证功能。当设备接入微信IoT平台并且通过腾讯连连认证后，可以使用腾讯连连小程序通过扫码的方式方便的把设备加入到自己的列表中，降低首次使用设备的门槛，提升用户体验。
微信IoT Video
如上所述，IoT Video模块的中心就是能够为物联网带摄像头品类的产品整合微信的双向语音以及视频通话功能，并在此基础上增加了IPC业务标配的云端存储以及云端AI分析等方面的增值功能。
IoT Video所包含的主要功能包括：双向呼叫，双向音视频通话，远程监控，本地回放，云端录像，云端AI视频分析。因此可以说是提高了一套完整的针对IPC领域的云端解决方案。
得益于在超过10亿用户每天的广泛使用和不断优化打磨，微信的双向音视频语音通话质量在同等条件下，在各个性能维度上都毫无疑问是顶级别的存在。从参考文档1上得到的信息：
- 微信的双向音视频通话中使用了基于TCP和UDP的P2P直连以及中继的网络链路，动态测量和评估各个链路的传输质量，从中选择最优的链路来进行音视频的传输。也就是说，整个音视频传输仍然是走P2P直连+中继的通用解决方案，在P2P能够打通的情况下确实可以降低可观的流量和服务器费用。
- P2P成功率可以达到80%（不知道这个数据是国内还是国外，在北美达到80%难度并不大，要是在国内能做到80%那还是很牛的指标了），当然这个成功率对腾讯本身的意义和价值更大，打洞成功率的提升可以有效的降低他们自己的服务器和流量的成本。
- 出图时间指标1s，延迟300-500ms，总之就是能够在相同的网络条件下提供与微信音视频通话相同的用户双向对讲体验。
- 提供针对微信小程序和Android/iOS app的SDK，可以方便的整合这些功能到用户自己的APP以及小程序中。
- 针对IPC领域的业务需求，提供有基于事件录像的云存解决方案，以及7x24的全时云存解决方案。
- 微信IoT Video提供的设备端SDK可以运行在Android、Linux甚至RTOS系统下，资源占用很低，适合于低成本、低功耗的IPC应用。
基于IoT Video的摄像头与微信小程序之间进行双向视频对讲的流程大致如下：
既然是做IPC领域的云端解决方案，那么对云端录像数据的各种AI分析自然不在话下，这一点跟其他竞品差异不大：
费用模型整理
相比于其他的IoT Cloud或者音视频Streaming服务的供应商，微信IoT Video功能使用的费用模型还是太复杂了一些。
大致总结如下：
- 基于的IPC业务远程P2P拉流的5年账号费用大概是5-7元，基本还算是正常，但是如果要用到微信的双向音视频对讲功能，还需要每年支付2-3元，这个价格就有点高了。
- 云存功能方面，事件录像文件根据历史视频保存时间每年的年费大致在30（3天历史视频）-180元（30天历史视频），7x24录像文件的年份则大概在60（3天）-400元（30天）。海外部署的情况下，在此费用的基础上上浮1.5倍。
- 另外，云端AI功能对于用户上传的7x24录像以及触发事件录像文件进行分析，生成各种AI分析结果以及浓缩录像等方面的功能，也会依据各项AI功能单独收发，年费大致在20-100元不等。
整体来讲，除了IoT Video所能提供的差异化的微信双向音视频对讲以外，这个费用相比其能够提供的价值来讲，费用还是偏高了（尤其是与其竞品相比而言）。此外，离谱的是，初步与微信IoT业务人员联系得到的信息，如果要在产品中整合这个IoT Video的功能，还需要额外支付一个20-30万人民币的开发入门费，这一点相比于其竞品（Tuya，Agora等），对于下游的设备开发商而言可就太不友好了。
海外支持
考虑到微信生态主要还是在国内使用，如果要在针对海外市场的IPC产品中使用IOT Video的功能，微信小程序以及基于微信的通知推送等功能的实用性就要大打折扣。但是IoT Video所具备的卓越的双向音视频对讲性能仍然具备着比较强悍的竞争力。所以微信IOT平台也针对其IOT云端解决方案在海外的应用做了一些布局：
- 腾讯云在海外多个地理节点（如欧洲，北美，东南亚等比较热门的区域）部署大量的服务器，能够支持应用的就近接入，这样也就能尽可能的保证音视频数据在互联网上传输的质量，保持音视频通话的良好用户体验。
- 因为微信app在海外用户时长的市占率微乎其微，对IoT device的访问以及对IoT Video的使用依赖于小程序就走不通了，针对这个问题，微信提供了独立的APP组件，硬件厂商可以基于这些app组件开发自己的native app，来实现对IoT Cloud以及IoT Video功能的访问。
- 融入海外app应用生态的用户使用习惯，支持google的FCM、apple的APNS等消息推送渠道，以及对主流智能音箱控制如Alexa，Google Home的支持也不在话下。
- 在海外尤其是欧洲和北美使用的数据合规性，微信团队当然也有着非常深入的理解和事实上的部署行动，确保云端应用和用户数据保存访问方面的合规性。
但是客观的讲，抛开了基于小程序来调用IoT Video的功能；腾讯云在海外服务器数量部署密度远低于国内，从而导致其音视频对讲的性能很难达到与国内网络环境下一致的水平等，应该也是无非避免的问题所在，会导致其IoT Video在海外应用的竞争力会大打折扣，所以我自己对于其IoT Video乃至完整的IoT平台在海外的推广，还是持不太乐观的态度。
参考资料：
- 《腾讯物联网音视频产品助力客户终端产品革新》PPT