智能家居其實并不是什么新的概念，市面上也已經有許多相關的產品，但是這些產品通常功能受限、連接性不佳。隨著人工智能技術的發(fā)展，搭配物聯(lián)網(wǎng)技術的普及，智能家居設備即將開始呈現(xiàn)出新的樣貌。本文將為您介紹智能家居技術的發(fā)展方向，以及來自Silicon Labs的相關解決方案。

主動智能使智能家居設備更聰明

一個多世紀以來，科幻作家一直在為我們描繪未來智能家居的生活方式，然而，現(xiàn)實與幻想仍然有段差距，當前的智能家居產品，雖然擁有智能，但仍不夠聰明。

舉例來說，目前的許多智能家居設備都可以稱為“被動服從”，也就是當設備被告知去做某件事時，它們才會按照要求去做。用戶可以安排任務，比如在早上鬧鐘響起前五分鐘打開咖啡壺，用戶還可以制定規(guī)則，比如當溫度上升到設定的閾值時打開空調，但是采用時間表和規(guī)則的方式，仍然只是系統(tǒng)按照指示去做事，并不具備真正的智能判斷能力。

主動智能的智能家居則會通過觀察和推理來了解家庭的模式和偏好，使用這些數(shù)據(jù)，智能家居可以在沒有人工輸入的情況下獨立做出決策。例如，燈和暖通空調除了可以根據(jù)人是否在房屋或房間中，來決定是否打開和關閉，甚至還可以根據(jù)該人的喜好調節(jié)溫度；自動澆水系統(tǒng)可以在下雨時關閉，或者隨著春季到夏季來臨，緩慢地增加澆水時間；智能恒溫器可以了解到家人通常在周五晚上下班后出去吃晚飯，然后等到晚些時候再打開空調。

這種更聰明的智能家居比被動聽話的智能家居設備靈活得多，被動式產品需要概括居住在家里的每個人的偏好來程序化規(guī)則，但更聰明的智能家居則可以單獨分析每個人的習慣和偏好，來自動做出相應的規(guī)則調整。人工智能（AI）和機器學習（ML）則是賦予智能設備邊緣自主權所需的主要技術。AI和ML將把歷來平凡的被動設備轉變?yōu)橹鲃拥纳鷳B(tài)系統(tǒng)參與者，通過它們的環(huán)境意識和決策能力為用戶帶來價值。

智能設備的安全性日趨重要

不過，隨著家中設備變得越來越智能，它們將收集越來越多關于家中個人的信息，新功能也將帶來了新的漏洞，如果受到侵入，這些數(shù)據(jù)可用于在用戶不知情的情況下跟蹤個人，小偷也可以容易地知道房子內什么時候沒人在家，因此隱私、預防和保護等安全性也顯得更為重要。

由于智能設備可以自行操作，因此防止黑客劫持其功能便非常重要。攻擊行為已經不僅是簡單地繞過門鎖入侵，滋擾或勒索軟件攻擊也是一個可能的問題，像是黑客可能會強制以高音量播放同一首歌曲，同時打開和關閉房屋內的燈。這些攻擊還可能威脅到用戶安全，例如將熱水器溫度升高到燙傷水平，某個沒有安全性的智能設備可能會被利用，并用作整個用戶網(wǎng)絡的網(wǎng)關，來控制所有的智能設備，因此更需要重視安全性的預防能力。

另一方面，安全性還需要考慮智慧財產（IP）保護，因為許多公司已經為特定應用開發(fā)強大的AI功能，投入相當多的時間和金錢，然而，在邊緣AI應用的情況下，必須在家庭中的智能設備或網(wǎng)關中實現(xiàn)安全性，如果設備沒有得到充分保護，OEM的AI投資可能會被復制和竊取。

支持多樣的標準與協(xié)議以提升安全性

AI和ML是相當復雜的技術，必須由許多供應商進行開發(fā)，每家供應商都會提供解決AI難題的關鍵元素，以增加自己的價值。因此，智能設備組件選擇的一個重要方面，便是芯片制造商匯集了多少支持供應商，選項越全面，系統(tǒng)的效率就越高，OEM便可以更快地進入市場。

例如，Silicon Labs提供EFR32 SoC和模塊來加速智能設備的設計、開發(fā)和部署。EFR平臺支持智能家居中使用的主要標準和協(xié)議，它還提供將智能帶到邊緣所需的計算、存儲和安全資源。該平臺由Simplicity Studio提供支持，這是一個集成開發(fā)環(huán)境，具有為所有技能水平的開發(fā)人員簡化和優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)所需的工具和功能。Silicon Labs還提供在用戶數(shù)據(jù)隱私、防止操作中斷和IP保護方面等各種保護智能系統(tǒng)所需的硬件、軟件和工具。

隨著安全威脅與日俱增，因此智能設備也必須找出相應的對策。為了提供當今最全面的安全性，Silicon Labs開發(fā)了Secure Vault，可以提供安全認證、安全升級、安全密鑰管理、安全調試、防篡改、安全啟動等安全技術，還提供真正的隨機數(shù)生成器、加密引擎和差分功耗分析（DPA），并將這些功能整合到一個安全子系統(tǒng)中，在所有安全功能和主機處理器之間提供硬件隔離。

Silicon Labs為物聯(lián)網(wǎng)設計提供了廣泛的安全平臺組合，例如，EFR32可依據(jù)不同應用的特定要求，提供不同的重要安全功能配置。Silicon Labs還利用領先的安全技術，包括用于基于Arm Cortex-M架構的MCU TrustZone，以提升系統(tǒng)的安全性。

提升智能設備的互操作性完善生態(tài)體系

除了更加智能之外，智能設備還需要能夠相互操作并協(xié)調它們的動作。領先的物聯(lián)網(wǎng)參與者了解互操作性對市場成功的重要性。這就是標準組織正在開發(fā)集成物聯(lián)網(wǎng)標準的原因，也是亞馬遜和谷歌等公司開始合作為智能家居生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)建標準化API的原因，當智能設備可以協(xié)同工作時，對業(yè)界與用戶都會是雙贏的局面。

為了推動智能設備的互操作性，Zigbee聯(lián)盟宣布更名為“連接標準聯(lián)盟”（CSA），并將以前稱為IP互聯(lián)家庭（又名“CHIP”）的項目重命名為“Matter”，致力于簡化和協(xié)調IoT產業(yè)標準。

Silicon Labs是CHIP項目的早期支持者，現(xiàn)在則是投入“Matter”標準，努力簡化物聯(lián)網(wǎng)產品開發(fā)，并確保最終用戶體驗到簡單、可靠和安全廣泛的智能家居應用。目前Silicon Labs的無線解決方案可用于開發(fā)支持Thread、Wi-Fi和藍牙協(xié)議的Matter終端產品。

Silicon Labs也推出其Unify軟件開發(fā)工具包（SDK），該工具包提供了跨物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)連接的通用構建塊。物聯(lián)網(wǎng)云和平臺開發(fā)人員現(xiàn)在能夠將世界一流的功能設計到他們的設備和網(wǎng)關中，并且完全有信心這些產品將支持當前和新興的無線協(xié)議進行互操作。Unify SDK將為Z-Wave和Zigbee提供現(xiàn)成的特定于協(xié)議的轉譯，并計劃支持藍牙、Thread、OpenSync和Matter，以顯著簡化物聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)絡互操作性，并支持擴展到智能家居、城市、建設和產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

結語

智能家居市場正在快速發(fā)展，智能設備需要更易于使用，而實現(xiàn)這一目標的最佳方式是讓設備通過AI和ML技術自行思考。此外，維護用戶隱私、防止設備被劫持和保護OEMIP所需的安全技術也相當重要。Silicon Labs能夠提供支持多種協(xié)議與安全性的解決方案，將可協(xié)助客戶構建出因應未來需求的產品，將您的想象變成現(xiàn)實，以搶占市場先機。