作者：Johan Pedersen，Silicon Labs 智能家居产品营销经理
就在不久之前，“智能家居”还意味着各种各样的独立连接小裝置，从智能 LED 灯到 HVAC 控件再到安全摄像头，用户可以通过智能手机进行控制。然而现在，我们可以看到互连性更高的智能家居设备生态系统的增长，它们能够相互聆听、相互指示甚至可以预测用户偏好。很多消费者选择这种系统的原因是流行的新型智能音箱所采用的用户友好型语音界面。消费者经常购买 Amazon Echo、Apple HomePod 或 Google Home 智能音箱来播放音乐和查看天气预报，然后将其他连网设备(例如智能灯和门锁)逐步添加到其家庭网络中，这些设备可以通过语音命令进行控制。
根据 Navigant Research 的最新报告，智能家居平台的全球年营收预计将从 2019 年的 32 亿美元增长到 2028 年的 143 亿美元，复合年增长率(CAGR)为 18.1%。
Silicon Labs 涉足快速发展的智能家居市场已有 15 年，提供芯片和软件解决方案，并与各种设备制造商、通信协议专家兴趣小组(SIG)和智能家居技术联盟紧密合作，以帮助推动当今智能家居市场的发展。
随着 2020 年的到来，我们总结了六项主要趋势，预计在未来一年中这六项主要趋势将日益凸显。
趋势1：从“智能”(smart)到“智慧”(intelligent)的转变
传统上，“智能”意味着您可以通过语音命令调节灯光，或者下班开始回家时通过智能手机打开暖气。这种智能化操作很棒，人们都喜欢它。但这只是更远大、更令人兴奋的旅程的第一步。
物联网设备正变得越来越强大且智慧，外形尺寸也正在缩小。通信协议的增强正在提供更大的范围和更高的能源效率，消费者正在向他们的住宅添加更多的连网设备。所有这些都意味着实现更复杂功能组合的可能性(这确实是人们的期望)，多种设备可以无缝且智慧地协同工作。
一个简单的例子是当您与家人或朋友坐下来观看电影时，单个语音命令将使电视和机顶盒打开，并准备放映电影，同时百叶窗降下，灯光变暗，以创建您想要的电影般的氛围。期望这种完整的体验能够变得普及。
趋势2：多协议连接变得更加普遍
当涉及智能家居连接时，没有一种协议能成为绝对主流。这样说有充分的理由：蓝牙、Wi-Fi、Zigbee、Z-Wave、Thread 和专有网络都具有不同的特性，各自在 IoT 连接中发挥作用。
设备制造商将继续根据范围、连接的设备数量、功率限制以及他们想要集成的智能家居生态系统所使用的协议等因素选择通信技术。
这种使用最佳的无线技术的方法正在推动对多协议连接的需求。例如，Silicon Labs 开发了具有动态多协议连接能力的无线 IoT 解决方案，该解决方案能够支持 Zigbee、蓝牙和其他协议选项。每个协议对延迟和带宽都有其自己的要求，有效的通信调度是成功利用动态多协议连接的关键要素。例如，通过使用单个多协议 SoC 进行设计，可以将无线子系统的材料清单(BOM)减少多达 40%，可以简化印制电路板(PCB)的设计，并且可以通过使用 RF 共存方法消除多个无线电之间的潜在干扰。
由此产生的多协议智能家居产品对消费者更具吸引力，他们不再需要花费太多时间来查看规格，以确保某些东西可以在其设置中起作用。展望未来，我们将看到用于智能家居的终端产品开始支持多协议连接，这对那些在购买新产品时对包装盒上会带有哪种协议徽标而感到焦虑的消费者来说，事情将变得更加容易。买就对了，它将正常工作。
这与我们的下一个智能家居趋势非常契合…
趋势3：改善用户体验
即使您的设备是市场上功能最强大的智能家居产品，但如果安装和使用它的体验很差，也不太可能成功。我们看到市场上的相关业者正在做很多事情，以使智能家居设备的设置和操作尽可能简单。Z-Wave SmartStart 安装系统就是一个例子，该系统使消费者能够通过扫描二维码将新设备添加到他们的网络中。
趋势4：人工智能的使用增加
越来越强大的计算能力使智能家居设备制造商能够在更靠近设备的地方利用机器学习功能，而不是全都通过云端来实现。
这种将智能迁移到边缘的好处是可以减少延迟，从而可以创建响应速度更快和更智能的系统。它还将通过限制家庭外共享数据的数量和类型，来增强安全性和隐私性。
趋势5：供应商帮助设备制造商更加关注差异化
智能家居设备的制造商对如何使用前沿技术改变我们的生活方式都有某种愿景。实现这一愿景是他们的头等大事。这就是为什么他们希望花费更多的时间进行创新和差异化，而不是深入了解组件集成、无线认证等方面的细节。
结果就是，智能家居设备制造商在越来越多地寻找能够提供开发工具以标准化跨越多通信协议的设计过程的芯片和软件供应商。这些实用工具可解决繁琐的能耗分析、配置和连接优化等工作，从而使设备设计人员的工作更加轻松。因此，它留出了更多的创新时间，同时也加快了产品上市时间。
趋势6：需要更强大但影响较小的安全性
没有深入研究安全性，也就无从谈起智能技术趋势和物联网。随着越来越多的连网设备收集更多数据，黑客发动越来越复杂的攻击，以及精通技术的消费者越来越意识到这些攻击和联网家庭中存在的风险，安全需求(从设备到云端)正在日益增长。
当然，挑战在于实现安全性而又不会对电池寿命、带宽、CPU 使用率和系统成本产生不可接受的影响。要确保 IoT 的安全，就需要一种全面、协作的方法，这涉及整个生态系统，包括芯片和软件供应商、无线协议 SIG、设备制造商、IoT 服务提供商和云服务商。
例如，Silicon Labs 的 Z-Wave Security S2 技术重新设计了 Z-Wave 安全性的工作方式，旨在为智能家庭网络创建黄金标准。它使用椭圆曲线 Diffie-Hellman 加密技术和非对称密钥交换。至关重要的是，它在设备上的代码占用空间很小，这为制造商提供了添加所需功能的额外空间。S2 补充了其他针对 IP 域的优化机制，这些机制使 Z-Wave 服务能够实现端到端安全性。
令人振奋的一年即将到来
在智能家居市场上，这是令人兴奋的时刻。对于那些设计和制造智能家居产品的人来说，网络协议互操作性的日趋便捷以及可简化开发和改善用户体验的新工具意味着他们将能够更快地制造出更具吸引力的产品。
顺便说一句，对于消费者而言这是个好消息，他们将从更快的创新步伐、更广泛的易用产品选择以及真正的生态系统互操作性中受益，这将使他们在 2020 年及以后实现智慧程度更高的智能家居。
