作者：Johan Pedersen，Silicon Labs 智能家居產品營銷經理

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行控制。然而現在，我們可以看到互連性更高的智能家居設備生態(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報，然后將其他連網設備(例如智能燈和門鎖)逐步添加到其家庭網絡中，這些設備可以通過語音命令進行控制。

根據 Navigant Research 的最新報告，智能家居平臺的全球年營收預計將從 2019 年的 32 億美元增長到 2028 年的 143 億美元，復合年增長率(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，并與各種設備制造商、通信協(xié)議專家興趣小組(SIG)和智能家居技術聯盟緊密合作，以幫助推動當今智能家居市場的發(fā)展。

隨著 2020 年的到來，我們總結了六項主要趨勢，預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)的轉變

傳統(tǒng)上，“智能”意味著您可以通過語音命令調節(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。但這只是更遠大、更令人興奮的旅程的第一步。

物聯網設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設備。所有這些都意味著實現更復雜功能組合的可能性(這確實是人們的期望)，多種設備可以無縫且智慧地協(xié)同工作。

一個簡單的例子是當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能夠變得普及。

趨勢2：多協(xié)議連接變得更加普遍

當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：藍牙、Wi-Fi、Zigbee、Z-Wave、Thread 和專有網絡都具有不同的特性，各自在 IoT 連接中發(fā)揮作用。

設備制造商將繼續(xù)根據范圍、連接的設備數量、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。

這種使用最佳的無線技術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，有效的通信調度是成功利用動態(tài)多協(xié)議連接的關鍵要素。例如，通過使用單個多協(xié)議 SoC 進行設計，可以將無線子系統(tǒng)的材料清單(BOM)減少多達 40%，可以簡化印制電路板(PCB)的設計，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。

由此產生的多協(xié)議智能家居產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置中起作用。展望未來，我們將看到用于智能家居的終端產品開始支持多協(xié)議連接，這對那些在購買新產品時對包裝盒上會帶有哪種協(xié)議徽標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

即使您的設備是市場上功能最強大的智能家居產品，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業(yè)者正在做很多事情，以使智能家居設備的設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備添加到他們的網絡中。

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備制造商能夠在更靠近設備的地方利用機器學習功能，而不是全都通過云端來實現。

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據的數量和類型，來增強安全性和隱私性。

趨勢5：供應商幫助設備制造商更加關注差異化

智能家居設備的制造商對如何使用前沿技術改變我們的生活方式都有某種愿景。實現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行創(chuàng)新和差異化，而不是深入了解組件集成、無線認證等方面的細節(jié)。

結果就是，智能家居設備制造商在越來越多地尋找能夠提供開發(fā)工具以標準化跨越多通信協(xié)議的設計過程的芯片和軟件供應商。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，從而使設備設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趨勢和物聯網。隨著越來越多的連網設備收集更多數據，黑客發(fā)動越來越復雜的攻擊，以及精通技術的消費者越來越意識到這些攻擊和聯網家庭中存在的風險，安全需求(從設備到云端)正在日益增長。

當然，挑戰(zhàn)在于實現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商、無線協(xié)議 SIG、設備制造商、IoT 服務提供商和云服務商。

例如，Silicon Labs 的 Z-Wave Security S2 技術重新設計了 Z-Wave 安全性的工作方式，旨在為智能家庭網絡創(chuàng)建黃金標準。它使用橢圓曲線 Diffie-Hellman 加密技術和非對稱密鑰交換。至關重要的是，它在設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 服務能夠實現端到端安全性。

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。對于那些設計和制造智能家居產品的人來說，網絡協(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 年及以后實現智慧程度更高的智能家居。