近年来,在智能化、5G、AI、物联网等新兴技术的驱动下,智能家居行业得以快速发展。目前智能家居市场格局未定,面对这片新蓝海,各大厂商正积极布局,以抢占先机,为未来占据市场高点奠定基础。


为了进一步了解智能家居领域相关企业的市场布局和进展,发展现状、未来趋势以及发展过程中遇到的问题,与非网推出了“智能家居大爆发”专题,邀请行业公司就上述问题进行分享讨论。

 

Silicon Labs 智能家居解决方案的产品营销经理 Johan Pedersen

 

Silicon Labs 智能家居解决方案的产品营销经理 Johan Pedersen 接受了与非网记者的采访。

 

任何一个行业的发展都是从初步走向成熟,智能家居从产品形态来看分为单品智能化、单品之间联动、系统实现智能化三个阶段,对于目前智能家居正处于哪一发展阶段?

 

Johan Pedersen 表示,智能家居已经从一种设备业务转变为一个全面的消费者解决方案生态系统。仅仅通过遥控器开灯是不够的;消费者希望他们能通过其他触发控制器来打开或关闭灯具。例如,当一个家庭坐下来一起看电影时,轻触按钮或语音命令就可以关闭起居室的窗帘、调低照明亮度并打开电视以创建“电影之夜”的场景。


随着为设备和网关制造商提供的无线技术不断发展,带来了更好的安全性、更小的外形、更好的无线覆盖范围、更长的电池寿命和更强的处理能力,同时也创造了机会去打造更复杂和更普及的智能家居产品,使其超越“聪明”而进入了“智能化”的领域。这种全新品类的智能家居的复杂和精妙将意味着需要一系列新型设备,它们现在已经能够为消费者带来更多好处。

 

在智能家居产业链中,Silicon Labs 处于什么位置?扮演什么角色?


Johan Pedersen 向与非网记者介绍道,“凭借我们丰富的经验,Silicon Labs 为智能家居市场增添了巨大价值;过去 15 年来,我们已经和推动智能家居市场增长的大多数主要品牌开展了合作。Silicon Labs 通过打造可扩展平台方法来提供的物联网连接,使客户能够为其智能家居产品和应用需求选择最佳无线解决方案,同时充分利用世界一流的硬件、软件栈和开发工具来实现这些无线协议。我们支持广泛的无线协议,包括 Zigbee、Z-Wave、Thread、蓝牙 Mesh、低功耗蓝牙、Wi-Fi 和专有协议。我们专注于解决方案而不仅仅是芯片与大规模网状网络、应用测试以及全球服务体系和全球支持相结合,帮助产品制造商利用我们的技术,通过强大的产品更快地进入市场。”


“Silicon Labs 已成为各种行业标准组织的基础成员,这些机构是全新智能家居环境的支柱,他们引领了各种推动您家庭中的连接更加简单、安全和互联互通项目的开发。基于 Silicon Labs 的 Z-Wave S2 技术而已经完成的工作提高了智能家居设备安全性,为其他智能家居标准设定了很高的指标。蓝牙 Mesh 和 Zigbee 的大规模网络测试也体现了 Silicon Labs 对质量保障和高可靠连接的承诺。


Silicon Labs 在降低智能家居产品开发工作复杂性方面一直处于市场领先地位。Silicon Labs 提供的独到开发工具在整个协议组合中实现了流程的标准化,并通过简化能耗分析、配置和无线网络优化等方面的大量工作来加快产品上市时间,从而使设备开发人员能够将更多时间花在产品的差异化上。  ”Johan Pedersen 继续补充道。

 

此外,智能家居一直是近年来的热门话题,但一直“雷声大,雨点小”,喊了多年的智能家居迟迟没有爆发,对于智能家居产业呈现的散且慢的特征。Johan Pedersen 认为,智能家居市场增长缓慢是由一些重要问题导致的:易用性,安全问题以及智能家居生态系统可以提供的实用性、安全方面以及有关智能家居生态系统可带来的好处等市场教育。然而,消费者正在采用智能家居技术,并从其带来的增强便利性、安全性和舒适性中受益。随着家庭网络中连接设备数量的增加,智能家居正变得更加智能。他们不再受短距离和功耗大小的限制,设备可以智能地适应不断变化的条件。


积极正面的用户体验是智能家居市场发展的关键。在过去几年中获得了发展动力的语音界面是使智能家居设备控制变得更加轻松的方式之一,随着家庭中开始纳入更多的情境感知、带有机器学习功能的产品,这些障碍将更快的消失。Z-Wave SmartStart 调试运行系统是 Silicon Labs 进一步简化终端用户工作的独特方式之一,它使设备能够通过简单地扫描二维码而借由预设的调试运行机制加入到网络中。Silicon Labs 在不断地创新,安全性、互联互通、易用性、可靠连接性、无线覆盖范围和电池续航时间都是创新的一部分。
此外,智能家居不同设备之间的互连也是阻碍该行业发展的因素之一,智能家居是一个多行业交叉覆盖的系统工程,各设备厂商按照不同的接口标准与协议生产设备,市场上没有一套统一的行业标准,产品稳定性欠缺,不同设备之间的互连、互通变得困难,从 Silicon Labs 公司的角度来看,如何解决分散的智能家居市场和信息储存的问题?


Johan Pedersen 答道,Silicon Labs 在应对互联互通相关挑战方面亦有独到之处。


“我们相信互联互通是智能家居市场成功的关键。作为无线物联网连接解决方案的领先提供商,Silicon Labs 以两种方式关注到该问题。促进我们的组合中每种协议之间的互联互通是我们正在采取的一种方法。在这种方法中,我们力助推动统一的物联网技术标准。Silicon Labs 与领先的无线标准组织合作,如 Zigbee Alliance、Thread Group、Z-Wave Alliance、Bluetooth SIG 和 Wi-Fi Alliance,我们致力于推动整个行业从互联互通、安全性和标准化中获得的优势。


对于 Z-Wave,互联互通是基础,它由严格的认证计划控制;该计划要求极高的互联互通标准,以确保生态系统中设备的向后兼容性和面向未来亦不过时。Zigbee 的互联互通正在通过全面的“Works With”计划推动,该计划几乎涵盖了市场上的所有产品类型。对于蓝牙 Mesh,Silicon Labs 正在与 Bluetooth SIG 密切合作,以扩展不同的智能家居设备类型和类别定义。


在我们的第二种互联互通性方法中,Silicon Labs 已经开发了一种通过“多协议”无线解决方案来组合不同通信协议的路线图。我们相信每种无线技术都在智能家居市场中占有一席之地,且大多数家庭环境都需要多种协议来涵盖所有的应用场景。出于这个原因,Silicon Labs 率先推出了我们的多协议连接解决方案,以支持 Zigbee 和蓝牙以及其他协议选项的动态多协议连接。


蓝牙和 Zigbee 均运行在 2.4 GHz 频段。每种协议都有其自己对于延迟和带宽的不同要求,有效的通信调度是能够成功利用动态多协议连接的关键因素。取决于具体的应用,分配给每种协议的时间可能会有所不同,需要一个可配置的连接时隙。系统测试也是必要的,以确保可以满足应用程序时序要求。通过使用一款多协议 SoC 进行设计,无线子系统材料清单(BOM)可以减少高达 40%,并且可以简化印刷电路板(PCB)设计,无需解决多个射频电路之间可能的干扰。”

 

同时,Johan Pedersen 指出,边缘计算和云计算是下一代智能家居设备非常重要的技术,可以驱动真正智能的“场景感知”智能家居。Silicon Labs 的无线连接解决方案使智能家居设备能够在边缘节点上收集数据,并将数据传输到本地网关或云端,从而可以进行更复杂的处理和分析。由于当今市场上许多智能设备相对简单的功能和对其的期望,许多功能性智能实际上并不驻留在设备上。在典型的传统部署中,传感器观察诸如运动、光线和湿度等变量,并将它们报告给网关设备并等待进一步的指令。通常,网关连接到远程云环境,该环境分析状态并发出相关指令。虽然这种架构已经证明了其在市场上的商业可行性,但它缺乏场景感知应用所需的即时性和灵活性。


人工智能(AI)和机器学习是新兴的技术领域,可以在将数据传输到云端之前在边缘实现更复杂的数据分析和压缩,从而在这些场景感知端节点中减少延迟并提高隐私性和安全性。


AI、5G、机器学习等新兴技术的发展在一定程度上能够降低智能家居的安全风险,但由于智能家居应用的特殊性和隐私性,安全问题不容忽视。根据 Silicon Labs 的相关研发情况,智能家居的安全现状如何?如何更好地解决智能家居的安全风险问题?


Johan Pedersen 强调,安全是 Silicon Labs 的第一要务。无论是通过家庭网络还是局域网(LAN)从互联网或广域网(WAN)提供远程访问或保护智能家居个人网络(PAN)节点之间的通信,都需要考虑许多挑战。其中包括安全攻击威胁、可用的加密计算能力、可用的网络带宽、可用的代码空间、防火墙策略和高效率电池运行等。Silicon Labs 的 Z-Wave S2 安全技术已经成为使用椭圆曲线 Diffie-Hillman 加密(ECDH 加密)和非对称(a-symmetric)密钥交换的智能家居方案的黄金标准。S2 安全性仅需要嵌入式设备中很小的代码占用空间,从而为设备特性和功能留下足够的空间。S2 为 IP 域补充了类似的优化机制,支持 Z-Wave 服务以安全的端到端方式运行。我们正在推进这种安全解决方案的稳健性,并鼓励其他标准组织效仿。


智能家居作为物联网行业的细分,未来的发展潜力巨大,整个行业的产值也将会高达千亿美元规模。未来将逐渐打造成智能家居全产业链,没有任何几家企业可以独自主导,因此需要产业链各相关企业共同合作,来主导未来行业发展,打造产业繁荣之势。


 

 

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