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，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 的最新報告，智能家居平臺的全球年營收預(yù)計將從 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)了六項主要趨勢，預(yù)計在未來一年中這六項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通過智能手機打開暖氣。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)備正變得越來越強大且智慧，外形尺寸也正在縮小。通信協(xié)議的增強正在提供更大的范圍和更高的能源效率，消費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現(xiàn)更復(fù)雜功能組合的可能性(這確實是人們的期望)，多種設(shè)備可以無縫且智慧地協(xié)同工作。

一個簡單的例子是當(dāng)您與家人或朋友坐下來觀看電影時，單個語音命令將使電視和機頂盒打開，并準(zhǔn)備放映電影，同時百葉窗降下，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?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，沒有一種協(xié)議能成為絕對主流。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)的方法正在推動對多協(xié)議連接的需求。例如，Silicon Labs 開發(fā)了具有動態(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。每個協(xié)議對延遲和帶寬都有其自己的要求，有效的通信調(diào)度是成功利用動態(tài)多協(xié)議連接的關(guān)鍵要素。例如，通過使用單個多協(xié)議 SoC 進(jìn)行設(shè)計，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，并且可以通過使用 RF 共存方法消除多個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)品對消費者更具吸引力，他們不再需要花費太多時間來查看規(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，這對那些在購買新產(chǎn)品時對包裝盒上會帶有哪種協(xié)議徽標(biāo)而感到焦慮的消費者來說，事情將變得更加容易。買就對了，它將正常工作。

這與我們的下一個智能家居趨勢非常契合…

趨勢3：改善用戶體驗

即使您的設(shè)備是市場上功能最強大的智能家居產(chǎn)品，但如果安裝和使用它的體驗很差，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)就是一個例子，該系統(tǒng)使消費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

越來越強大的計算能力使智能家居設(shè)備制造商能夠在更靠近設(shè)備的地方利用機器學(xué)習(xí)功能，而不是全都通過云端來實現(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更多的時間進(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)計過程的芯片和軟件供應(yīng)商。這些實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)計人員的工作更加輕松。因此，它留出了更多的創(chuàng)新時間，同時也加快了產(chǎn)品上市時間。

趨勢6：需要更強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)動越來越復(fù)雜的攻擊，以及精通技術(shù)的消費者越來越意識到這些攻擊和聯(lián)網(wǎng)家庭中存在的風(fēng)險，安全需求(從設(shè)備到云端)正在日益增長。

當(dāng)然，挑戰(zhàn)在于實現(xiàn)安全性而又不會對電池壽命、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 補充了其他針對 IP 域的優(yōu)化機制，這些機制使 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，這是令人興奮的時刻。對于那些設(shè)計和制造智能家居產(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，對于消費者而言這是個好消息，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，這將使他們在 2020 年及以后實現(xiàn)智慧程度更高的智能家居。