作者：Johan Pedersen，Silicon Labs 智能家居產(chǎn)品營銷經(jīng)理

就在不久之前，“智能家居”還意味著各種各樣的獨(dú)立連接小裝置，從智能 LED 燈到 HVAC 控件再到安全攝像頭，用戶可以通過智能手機(jī)進(jìn)行控制。然而現(xiàn)在，我們可以看到互連性更高的智能家居設(shè)備生態(tài)系統(tǒng)的增長，它們能夠相互聆聽、相互指示甚至可以預(yù)測用戶偏好。很多消費(fèi)者選擇這種系統(tǒng)的原因是流行的新型智能音箱所采用的用戶友好型語音界面。消費(fèi)者經(jīng)常購買 Amazon Echo、Apple HomePod 或 Google Home 智能音箱來播放音樂和查看天氣預(yù)報(bào)，然后將其他連網(wǎng)設(shè)備(例如智能燈和門鎖)逐步添加到其家庭網(wǎng)絡(luò)中，這些設(shè)備可以通過語音命令進(jìn)行控制。

根據(jù) Navigant Research 的最新報(bào)告，智能家居平臺(tái)的全球年?duì)I收預(yù)計(jì)將從 2019 年的 32 億美元增長到 2028 年的 143 億美元，復(fù)合年增長率(CAGR)為 18.1%。

Silicon Labs 涉足快速發(fā)展的智能家居市場已有 15 年，提供芯片和軟件解決方案，并與各種設(shè)備制造商、通信協(xié)議專家興趣小組(SIG)和智能家居技術(shù)聯(lián)盟緊密合作，以幫助推動(dòng)當(dāng)今智能家居市場的發(fā)展。

隨著 2020 年的到來，我們總結(jié)了六項(xiàng)主要趨勢，預(yù)計(jì)在未來一年中這六項(xiàng)主要趨勢將日益凸顯。

趨勢1：從“智能”(smart)到“智慧”(intelligent)的轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)上，“智能”意味著您可以通過語音命令調(diào)節(jié)燈光，或者下班開始回家時(shí)通過智能手機(jī)打開暖氣。這種智能化操作很棒，人們都喜歡它。但這只是更遠(yuǎn)大、更令人興奮的旅程的第一步。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備正變得越來越強(qiáng)大且智慧，外形尺寸也正在縮小。通信協(xié)議的增強(qiáng)正在提供更大的范圍和更高的能源效率，消費(fèi)者正在向他們的住宅添加更多的連網(wǎng)設(shè)備。所有這些都意味著實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜功能組合的可能性(這確實(shí)是人們的期望)，多種設(shè)備可以無縫且智慧地協(xié)同工作。

一個(gè)簡單的例子是當(dāng)您與家人或朋友坐下來觀看電影時(shí)，單個(gè)語音命令將使電視和機(jī)頂盒打開，并準(zhǔn)備放映電影，同時(shí)百葉窗降下，燈光變暗，以創(chuàng)建您想要的電影般的氛圍。期望這種完整的體驗(yàn)?zāi)軌蜃兊闷占啊?/p>

趨勢2：多協(xié)議連接變得更加普遍

當(dāng)涉及智能家居連接時(shí)，沒有一種協(xié)議能成為絕對(duì)主流。這樣說有充分的理由：藍(lán)牙、Wi-Fi、Zigbee、Z-Wave、Thread 和專有網(wǎng)絡(luò)都具有不同的特性，各自在 IoT 連接中發(fā)揮作用。

設(shè)備制造商將繼續(xù)根據(jù)范圍、連接的設(shè)備數(shù)量、功率限制以及他們想要集成的智能家居生態(tài)系統(tǒng)所使用的協(xié)議等因素選擇通信技術(shù)。

這種使用最佳的無線技術(shù)的方法正在推動(dòng)對(duì)多協(xié)議連接的需求。例如，Silicon Labs 開發(fā)了具有動(dòng)態(tài)多協(xié)議連接能力的無線 IoT 解決方案，該解決方案能夠支持 Zigbee、藍(lán)牙和其他協(xié)議選項(xiàng)。每個(gè)協(xié)議對(duì)延遲和帶寬都有其自己的要求，有效的通信調(diào)度是成功利用動(dòng)態(tài)多協(xié)議連接的關(guān)鍵要素。例如，通過使用單個(gè)多協(xié)議 SoC 進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以將無線子系統(tǒng)的材料清單(BOM)減少多達(dá) 40%，可以簡化印制電路板(PCB)的設(shè)計(jì)，并且可以通過使用 RF 共存方法消除多個(gè)無線電之間的潛在干擾。

由此產(chǎn)生的多協(xié)議智能家居產(chǎn)品對(duì)消費(fèi)者更具吸引力，他們不再需要花費(fèi)太多時(shí)間來查看規(guī)格，以確保某些東西可以在其設(shè)置中起作用。展望未來，我們將看到用于智能家居的終端產(chǎn)品開始支持多協(xié)議連接，這對(duì)那些在購買新產(chǎn)品時(shí)對(duì)包裝盒上會(huì)帶有哪種協(xié)議徽標(biāo)而感到焦慮的消費(fèi)者來說，事情將變得更加容易。買就對(duì)了，它將正常工作。

這與我們的下一個(gè)智能家居趨勢非常契合…

趨勢3：改善用戶體驗(yàn)

即使您的設(shè)備是市場上功能最強(qiáng)大的智能家居產(chǎn)品，但如果安裝和使用它的體驗(yàn)很差，也不太可能成功。我們看到市場上的相關(guān)業(yè)者正在做很多事情，以使智能家居設(shè)備的設(shè)置和操作盡可能簡單。Z-Wave SmartStart 安裝系統(tǒng)就是一個(gè)例子，該系統(tǒng)使消費(fèi)者能夠通過掃描二維碼將新設(shè)備添加到他們的網(wǎng)絡(luò)中。

趨勢4：人工智能的使用增加

越來越強(qiáng)大的計(jì)算能力使智能家居設(shè)備制造商能夠在更靠近設(shè)備的地方利用機(jī)器學(xué)習(xí)功能，而不是全都通過云端來實(shí)現(xiàn)。

這種將智能遷移到邊緣的好處是可以減少延遲，從而可以創(chuàng)建響應(yīng)速度更快和更智能的系統(tǒng)。它還將通過限制家庭外共享數(shù)據(jù)的數(shù)量和類型，來增強(qiáng)安全性和隱私性。

趨勢5：供應(yīng)商幫助設(shè)備制造商更加關(guān)注差異化

智能家居設(shè)備的制造商對(duì)如何使用前沿技術(shù)改變我們的生活方式都有某種愿景。實(shí)現(xiàn)這一愿景是他們的頭等大事。這就是為什么他們希望花費(fèi)更多的時(shí)間進(jìn)行創(chuàng)新和差異化，而不是深入了解組件集成、無線認(rèn)證等方面的細(xì)節(jié)。

結(jié)果就是，智能家居設(shè)備制造商在越來越多地尋找能夠提供開發(fā)工具以標(biāo)準(zhǔn)化跨越多通信協(xié)議的設(shè)計(jì)過程的芯片和軟件供應(yīng)商。這些實(shí)用工具可解決繁瑣的能耗分析、配置和連接優(yōu)化等工作，從而使設(shè)備設(shè)計(jì)人員的工作更加輕松。因此，它留出了更多的創(chuàng)新時(shí)間，同時(shí)也加快了產(chǎn)品上市時(shí)間。

趨勢6：需要更強(qiáng)大但影響較小的安全性

沒有深入研究安全性，也就無從談起智能技術(shù)趨勢和物聯(lián)網(wǎng)。隨著越來越多的連網(wǎng)設(shè)備收集更多數(shù)據(jù)，黑客發(fā)動(dòng)越來越復(fù)雜的攻擊，以及精通技術(shù)的消費(fèi)者越來越意識(shí)到這些攻擊和聯(lián)網(wǎng)家庭中存在的風(fēng)險(xiǎn)，安全需求(從設(shè)備到云端)正在日益增長。

當(dāng)然，挑戰(zhàn)在于實(shí)現(xiàn)安全性而又不會(huì)對(duì)電池壽命、帶寬、CPU 使用率和系統(tǒng)成本產(chǎn)生不可接受的影響。要確保 IoT 的安全，就需要一種全面、協(xié)作的方法，這涉及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，包括芯片和軟件供應(yīng)商、無線協(xié)議 SIG、設(shè)備制造商、IoT 服務(wù)提供商和云服務(wù)商。

例如，Silicon Labs 的 Z-Wave Security S2 技術(shù)重新設(shè)計(jì)了 Z-Wave 安全性的工作方式，旨在為智能家庭網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建黃金標(biāo)準(zhǔn)。它使用橢圓曲線 Diffie-Hellman 加密技術(shù)和非對(duì)稱密鑰交換。至關(guān)重要的是，它在設(shè)備上的代碼占用空間很小，這為制造商提供了添加所需功能的額外空間。S2 補(bǔ)充了其他針對(duì) IP 域的優(yōu)化機(jī)制，這些機(jī)制使 Z-Wave 服務(wù)能夠?qū)崿F(xiàn)端到端安全性。

令人振奮的一年即將到來

在智能家居市場上，這是令人興奮的時(shí)刻。對(duì)于那些設(shè)計(jì)和制造智能家居產(chǎn)品的人來說，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議互操作性的日趨便捷以及可簡化開發(fā)和改善用戶體驗(yàn)的新工具意味著他們將能夠更快地制造出更具吸引力的產(chǎn)品。

順便說一句，對(duì)于消費(fèi)者而言這是個(gè)好消息，他們將從更快的創(chuàng)新步伐、更廣泛的易用產(chǎn)品選擇以及真正的生態(tài)系統(tǒng)互操作性中受益，這將使他們?cè)?2020 年及以后實(shí)現(xiàn)智慧程度更高的智能家居。