概要：智能家居其实并不是什么新的概念，市面上也已经有许多相关的产品，但是这些产品通常功能受限、连接性不佳。随着人工智能技术的发展，搭配物联网技术的普及，智能家居设备即将开始呈现出新的样貌。本文将为您介绍智能家居技术的发展方向，以及来自Silicon Labs的相关解决方案。
主动智能使智能家居设备更聪明
一个多世纪以来，科幻作家一直在为我们描绘未来智能家居的生活方式，然而，现实与幻想仍然有段差距，当前的智能家居产品，虽然拥有智能，但仍不够聪明。
举例来说，目前的许多智能家居设备都可以称为“被动服从”，也就是当设备被告知去做某件事时，它们才会按照要求去做。用户可以安排任务，比如在早上闹钟响起前五分钟打开咖啡壶，用户还可以制定规则，比如当温度上升到设定的阈值时打开空调，但是采用时间表和规则的方式，仍然只是系统按照指示去做事，并不具备真正的智能判断能力。
主动智能的智能家居则会通过观察和推理来了解家庭的模式和偏好，使用这些数据，智能家居可以在没有人工输入的情况下独立做出决策。例如，灯和暖通空调除了可以根据人是否在房屋或房间中，来决定是否打开和关闭，甚至还可以根据该人的喜好调节温度；自动浇水系统可以在下雨时关闭，或者随着春季到夏季来临，缓慢地增加浇水时间；智能恒温器可以了解到家人通常在周五晚上下班后出去吃晚饭，然后等到晚些时候再打开空调。
这种更聪明的智能家居比被动听话的智能家居设备灵活得多，被动式产品需要概括居住在家里的每个人的偏好来程序化规则，但更聪明的智能家居则可以单独分析每个人的习惯和偏好，来自动做出相应的规则调整。人工智能（AI）和机器学习（ML）则是赋予智能设备边缘自主权所需的主要技术。AI和ML将把历来平凡的被动设备转变为主动的生态系统参与者，通过它们的环境意识和决策能力为用户带来价值。
智能设备的安全性日趋重要
不过，随着家中设备变得越来越智能，它们将收集越来越多关于家中个人的信息，新功能也将带来了新的漏洞，如果受到侵入，这些数据可用于在用户不知情的情况下跟踪个人，小偷也可以容易地知道房子内什么时候没人在家，因此隐私、预防和保护等安全性也显得更为重要。
由于智能设备可以自行操作，因此防止黑客劫持其功能便非常重要。攻击行为已经不仅是简单地绕过门锁入侵，滋扰或勒索软件攻击也是一个可能的问题，像是黑客可能会强制以高音量播放同一首歌曲，同时打开和关闭房屋内的灯。这些攻击还可能威胁到用户安全，例如将热水器温度升高到烫伤水平，某个没有安全性的智能设备可能会被利用，并用作整个用户网络的网关，来控制所有的智能设备，因此更需要重视安全性的预防能力。
另一方面，安全性还需要考虑智慧财产（IP）保护，因为许多公司已经为特定应用开发强大的AI功能，投入相当多的时间和金钱，然而，在边缘AI应用的情况下，必须在家庭中的智能设备或网关中实现安全性，如果设备没有得到充分保护，OEM的AI投资可能会被复制和窃取。
支持多样的标准与协议以提升安全性
AI和ML是相当复杂的技术，必须由许多供应商进行开发，每家供应商都会提供解决AI难题的关键元素，以增加自己的价值。因此，智能设备组件选择的一个重要方面，便是芯片制造商汇集了多少支持供应商，选项越全面，系统的效率就越高，OEM便可以更快地进入市场。
例如，Silicon Labs提供EFR32 SoC和模块来加速智能设备的设计、开发和部署。EFR平台支持智能家居中使用的主要标准和协议，它还提供将智能带到边缘所需的计算、存储和安全资源。该平台由Simplicity Studio提供支持，这是一个集成开发环境，具有为所有技能水平的开发人员简化和优化物联网开发所需的工具和功能。Silicon Labs还提供在用户数据隐私、防止操作中断和IP保护方面等各种保护智能系统所需的硬件、软件和工具。
随着安全威胁与日俱增，因此智能设备也必须找出相应的对策。为了提供当今最全面的安全性，Silicon Labs开发了Secure Vault，可以提供安全认证、安全升级、安全密钥管理、安全调试、防篡改、安全启动等安全技术，还提供真正的随机数生成器、加密引擎和差分功耗分析（DPA），并将这些功能整合到一个安全子系统中，在所有安全功能和主机处理器之间提供硬件隔离。
Silicon Labs为物联网设计提供了广泛的安全平台组合，例如，EFR32可依据不同应用的特定要求，提供不同的重要安全功能配置。Silicon Labs还利用领先的安全技术，包括用于基于Arm Cortex-M架构的MCU TrustZone，以提升系统的安全性。
提升智能设备的互操作性完善生态体系
除了更加智能之外，智能设备还需要能够相互操作并协调它们的动作。领先的物联网参与者了解互操作性对市场成功的重要性。这就是标准组织正在开发集成物联网标准的原因，也是亚马逊和谷歌等公司开始合作为智能家居生态系统创建标准化API的原因，当智能设备可以协同工作时，对业界与用户都会是双赢的局面。
为了推动智能设备的互操作性，Zigbee联盟宣布更名为“连接标准联盟”（CSA），并将以前称为IP互联家庭（又名“CHIP”）的项目重命名为“Matter”，致力于简化和协调IoT产业标准。
Silicon Labs是CHIP项目的早期支持者，现在则是投入“Matter”标准，努力简化物联网产品开发，并确保最终用户体验到简单、可靠和安全广泛的智能家居应用。目前Silicon Labs的无线解决方案可用于开发支持Thread、Wi-Fi和蓝牙协议的Matter终端产品。
Silicon Labs也推出其Unify软件开发工具包（SDK），该工具包提供了跨物联网生态系统连接的通用构建块。物联网云和平台开发人员现在能够将世界一流的功能设计到他们的设备和网关中，并且完全有信心这些产品将支持当前和新兴的无线协议进行互操作。Unify SDK将为Z-Wave和Zigbee提供现成的特定于协议的转译，并计划支持蓝牙、Thread、OpenSync和Matter，以显着简化物联网无线网络互操作性，并支持扩展到智能家居、城市、建设和产业生态系统。
结语
智能家居市场正在快速发展，智能设备需要更易于使用，而实现这一目标的最佳方式是让设备通过AI和ML技术自行思考。此外，维护用户隐私、防止设备被劫持和保护OEMIP所需的安全技术也相当重要。Silicon Labs能够提供支持多种协议与安全性的解决方案，将可协助客户构建出因应未来需求的产品，将您的想象变成现实，以抢占市场先机。
