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展，搭配物聯網技術的普及，智能家居設備即將開始呈現出新的樣貌。本文將為您介紹智能家居技術的發展方向，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則的方式，仍然只是系統按照指示去做事，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，使用這些數據，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，甚至還可以根據該人的喜好調節溫度；自動澆水系統可以在下雨時關閉，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為主動的生態系統參與者，通過它們的環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，這些數據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，并用作整個用戶網絡的網關，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關中實現安全性，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，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、開發和部署。EFR平臺支持智能家居中使用的主要標準和協議，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，這是一個集成開發環境，具有為所有技能水平的開發人員簡化和優化物聯網開發所需的工具和功能。Silicon Labs還提供在用戶數據隱私、防止操作中斷和IP保護方面等各種保護智能系統所需的硬件、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為物聯網設計提供了廣泛的安全平臺組合，例如，EFR32可依據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，以提升系統的安全性。

提升智能設備的互操作性完善生態體系

除了更加智能之外，智能設備還需要能夠相互操作并協調它們的動作。領先的物聯網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集成物聯網標準的原因，也是亞馬遜和谷歌等公司開始合作為智能家居生態系統創建標準化API的原因，當智能設備可以協同工作時，對業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聯盟宣布更名為“連接標準聯盟”（CSA），并將以前稱為IP互聯家庭（又名“CHIP”）的項目重命名為“Matter”，致力于簡化和協調IoT產業標準。

Silicon Labs是CHIP項目的早期支持者，現在則是投入“Matter”標準，努力簡化物聯網產品開發，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支持Thread、Wi-Fi和藍牙協議的Matter終端產品。

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

結語

智能家居市場正在快速發展，智能設備需要更易于使用，而實現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議與安全性的解決方案，將可協助客戶構建出因應未來需求的產品，將您的想象變成現實，以搶占市場先機。