智能家居是被寄予厚望的一塊市場(chǎng)，研究機構Research and Markets最新發(fā)布的報告顯示，未來(lái)五年全球智能家居設備和服務(wù)市場(chǎng)將每年以8%~10%的速度增長(cháng)，到2018年市場(chǎng)規模將達到680億美元。雖然數據看起來(lái)很美好，智能家居的概念也很熱，產(chǎn)品非常炫，但消費者并不買(mǎi)賬，尚未真正重塑人們的家居生活形態(tài)。當前，智能家居的產(chǎn)業(yè)鏈是否已經(jīng)成熟？其發(fā)展面臨哪些障礙？上游芯片廠(chǎng)商又有哪些布局？何時(shí)才會(huì )真正進(jìn)入人們的生活？
智能家居“不智能” 亟需新的商業(yè)模式
所謂智能家居，是以住宅為平臺，利用綜合布線(xiàn)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)、 安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務(wù)的管理系統，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現環(huán)保節能的居住環(huán)境。
Imagination Technologies 消費類(lèi)電子市場(chǎng)高級經(jīng)理 Simon Forrest表示，智能家居意味著(zhù)家庭中大部分的產(chǎn)品和服務(wù)都是彼此互聯(lián)的，其中底層的技術(shù)能夠自主做出決策來(lái)管理這些服務(wù)，從而更好地服務(wù)于消費者和運營(yíng)商。Simon Forrest指出，相關(guān)的技術(shù)和通信標準目前都已基本成熟，因此可以看到已經(jīng)有智能家居解決方案開(kāi)始部署了，盡管他們是來(lái)自各個(gè)垂直領(lǐng)域的獨立供應商。“不過(guò)，智能家居的智能性只有當來(lái)自不同垂直市場(chǎng)供應商彼此的數據可以共享時(shí)才能實(shí)現，而這需要協(xié)作和新的業(yè)務(wù)模式才能成功。”Simon Forrest稱(chēng)，與 IoT/M2M 一樣，智能家居要求新的商業(yè)模式，消費者不會(huì )僅因一則廣告就頭腦發(fā)熱購買(mǎi)產(chǎn)品。眾所周知，所有的數據最終都會(huì )匯集到云上，因此新的商業(yè)模式將允許每一個(gè)服務(wù)供應商在不同的云之間發(fā)布數據，并在與其它供應商的服務(wù)交換數據時(shí)收取費用。Simon Forrest認為，最終，消費者必須從中獲益，否則他們不會(huì )認可智能家居這個(gè)概念。
Imagination Technologies 消費類(lèi)電子市場(chǎng)高級經(jīng)理 Simon Forrest
Simon Forrest進(jìn)一步稱(chēng)，供應商也必須要在一組互聯(lián)標準上達成一致，否則只能是將許多分散的設備串聯(lián)到智能手機上而已，而這并不算真正的智能。另外，服務(wù)提供商也需從中獲益——過(guò)去無(wú)法提供的關(guān)于其產(chǎn)品和服務(wù)的用戶(hù)使用信息和增值服務(wù)追加銷(xiāo)售（例如智能安全、受地理因素限制的智能手機功能等）。舉例來(lái)說(shuō)，電源供應商可以將燈泡亮度降低10%來(lái)為用戶(hù)節省能源開(kāi)支，同時(shí)降低整體的能源消耗，而無(wú)需新的電源站。這也是其中的“智能性”之所在。
“在過(guò)去的幾年里，智能家居生態(tài)鏈已經(jīng)實(shí)現了顯著(zhù)的發(fā)展和改善，但它仍沒(méi)有成熟到刺激消費者大規模采用智能家居產(chǎn)品。”Silicon Labs物聯(lián)網(wǎng)解決方案資深市場(chǎng)經(jīng)理Wennie Allen表示，智能家居生態(tài)鏈涉及許多利益相關(guān)者，包括上游的芯片和軟件供應商，以及中下游的聯(lián)網(wǎng)設備制造商、平臺提供商、零售商、服務(wù)提供商（諸如有線(xiàn)電視、通信或保安公司等）和大數據云提供商。在與家庭用戶(hù)開(kāi)展合作時(shí)，每個(gè)相關(guān)供應商的需求都有所不同。她舉例稱(chēng)，例如，為需要完整解決方案的客戶(hù)提供服務(wù)的下游服務(wù)提供商將關(guān)心他們所安裝的聯(lián)網(wǎng)設備的電池續航時(shí)間，以在合同期限內將勞動(dòng)力和更換成本降至最低。而為自己動(dòng)手型（DIY）客戶(hù)提供服務(wù)的零售商將強調一個(gè)低的購買(mǎi)價(jià)格，相對不是那么關(guān)心功耗和電池壽命。
聯(lián)發(fā)科表示，目前智能家居的產(chǎn)業(yè)鏈仍處于成長(cháng)階段，而任何一種產(chǎn)品形態(tài)在大眾市場(chǎng)的成熟和被廣泛接受都需要時(shí)間進(jìn)行消費習慣培養。
產(chǎn)業(yè)鏈薄弱 無(wú)線(xiàn)協(xié)議和應用層的互通性是主要瓶頸
從產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，智能家居產(chǎn)業(yè)可分為上游零部件，主要包括芯片、傳感器、無(wú)源器件和電路板等，而芯片是最核心的環(huán)節，直接反映了技術(shù)應用和產(chǎn)品性能；中游環(huán)節包括智能控制終端產(chǎn)品、智能控制中心、數據傳輸模塊和處理模塊等；下游終端是產(chǎn)成品，包括智能調溫器、家用電器、照明、安防和小型智能單品等。其中，中下游環(huán)節是互聯(lián)網(wǎng)公司布局的重點(diǎn)，通過(guò)掌握智能家庭網(wǎng)關(guān)，實(shí)現互聯(lián)網(wǎng)交互入口的掌控、應用程序開(kāi)發(fā)以及服務(wù)平臺控制等。
目前，單一的智能產(chǎn)品市場(chǎng)占有率不斷提升，如智能冰箱、空調、電視等產(chǎn)品眾多，然而成套的智能家居系統和解決方案并不多。智能家居產(chǎn)業(yè)鏈薄弱與高速發(fā)展的市場(chǎng)嚴重不匹配。
“智能家居從上游到下游的整個(gè)生態(tài)鏈都面臨著(zhù)挑戰。” Wennie Allen舉例稱(chēng)，例如，上游市場(chǎng)遭受著(zhù)四分五裂之苦，而且在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )協(xié)議棧之間缺乏互通性。中游市場(chǎng)面臨類(lèi)似的情況，用于集中器、路由器和網(wǎng)關(guān)的標準和協(xié)議各有不同。網(wǎng)關(guān)制造商也需要集成多種多樣的、相互競爭的技術(shù)，同時(shí)要確保在不同的產(chǎn)品間可以無(wú)縫地通信。下游市場(chǎng)甚至更復雜，擁有許多相互競爭的、不同類(lèi)型的終端產(chǎn)品和家庭生態(tài)系統。從最終用戶(hù)的體驗來(lái)看，智能家居是一個(gè)非常復雜的環(huán)境，飽受從智能恒溫器到智能照明系統，再到用于安全系統和智能家電的無(wú)線(xiàn)傳感器等不同產(chǎn)品的互通性問(wèn)題困擾，許多這樣的智能家居產(chǎn)品的安裝和使用很復雜。“在辦公室和工廠(chǎng)，我們可以從IT部門(mén)得到技術(shù)支持。通常在家庭的情況下，終端用戶(hù)必須靠自己去解決技術(shù)難題，或者依賴(lài)服務(wù)提供商或原始設備制造商（OEM）技術(shù)支持熱線(xiàn)提供幫助。”
Silicon Labs物聯(lián)網(wǎng)解決方案資深市場(chǎng)經(jīng)理 Wennie Allen
Wennie Allen認為，無(wú)線(xiàn)協(xié)議和應用層上的互通性是當今智能家居市場(chǎng)面臨的主要瓶頸。“許多不同的技術(shù)正在向聯(lián)網(wǎng)家庭這個(gè)方向匯聚，可選的連接技術(shù)包括Wi-Fi、Bluetooth low energy、用于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )的ZigBee和Thread，以及私有Sub-GHz協(xié)議，不同的技術(shù)滿(mǎn)足不同的需求。” Wennie Allen表示，在這些連接技術(shù)中，有三個(gè)主要部分使得每種無(wú)線(xiàn)協(xié)議都很獨特：物理層、無(wú)線(xiàn)協(xié)議棧和應用層。“如果撰寫(xiě)一篇‘無(wú)線(xiàn)小說(shuō)’，物理層（也稱(chēng)為無(wú)線(xiàn)電）類(lèi)似于一個(gè)個(gè)的詞語(yǔ)；協(xié)議棧便是語(yǔ)法——即如何安排各個(gè)詞語(yǔ)的規則；應用層形成精心制作的、描述性的、組成小說(shuō)的句子。”Wennie Allen舉例稱(chēng)，以在一個(gè)智能化家庭中安裝一個(gè)聯(lián)網(wǎng)照明應用為例：
連接照明器材的無(wú)線(xiàn)電運行在2.4GHz頻段，協(xié)議棧使用的是Bluetooth Smart 4.1，應用是定制的。當有人進(jìn)入房間時(shí)，一款運動(dòng)傳感器可自動(dòng)開(kāi)燈，可能會(huì )使用一個(gè)運行在不同的2.4GHz調制方案上的無(wú)線(xiàn)電；協(xié)議?？赡苁蔷哂蠭P功能的、用網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )的Thread協(xié)議；應用層對用戶(hù)的實(shí)現是開(kāi)放的。因此，必須考慮如何才能讓這些硬件和軟件單元互相通信以確保實(shí)現互通性。
“缺乏界定清晰的標準和設備模式是挑戰之一。此外，消費者仍然不太清楚到底智能家居中的哪些要素是最有用的。” Simon Forrest也表示，統一標準的重要性不言而喻，只有這樣才能夠保證不同設備之間的兼容，并消除消費者的困擾，因為他們并不知道未來(lái)哪些設備可能會(huì )集成在一起。更重要的是，不知道什么樣的智能家居解決方案能夠留存下去。這些設備需要與家中集中式的智能樞紐來(lái)進(jìn)行通信，這一樞紐隨后將數據轉化成信息，并將信息傳送給網(wǎng)絡(luò )中的其他設備以及云端，云端將能夠完成大部分的數據處理。
Simon Forrest認為， 802.11 Wi-Fi 非常重要，尤其是低功耗變體和諸如 802.11ah 等正在開(kāi)發(fā)中的技術(shù)，將在未來(lái)覆蓋整個(gè)家庭。藍牙也將起到重要的作用，尤其是藍牙技術(shù)將不斷發(fā)展并成為設備網(wǎng)中的重要組成部分。此外，我們也非常重視802.15.4技術(shù)的價(jià)值，尤其是Thread、ZigBee、 6LoWPAN 等極有可能在未來(lái)運行智能網(wǎng)絡(luò )協(xié)議的價(jià)值。至于采用哪種標準，將取決于設備的特性以及它所需要處理的數據率。
“如果智能家居市場(chǎng)要實(shí)現規?；瘧?，勢必需要統一的標準。”聯(lián)發(fā)科技認為，智能家居主要面臨三大挑戰，即不同設備間的互操作性、安全性和商業(yè)模式。據悉，為確保不同設備間可以互相溝通操作，聯(lián)發(fā)科技的產(chǎn)品支持多種業(yè)界標準，比如Apple Homekit、OIC、京東云, 阿里云等。在安全方面，其從內容保護、ID、系統安全、和網(wǎng)絡(luò )傳輸安全等多方面建立產(chǎn)品的安全機制。在商業(yè)模式方面，聯(lián)發(fā)科技注重生態(tài)系統經(jīng)營(yíng)，通過(guò)提供平臺，支持生態(tài)系統發(fā)展。
“應用層上的統一標準是智能家居市場(chǎng)成功的必要條件。” Wennie Allen表示，目前，市場(chǎng)上有20多個(gè)不同的、競爭性的應用層標準，這種分裂正阻礙著(zhù)可互通的智能家居產(chǎn)品的推出。這也市場(chǎng)上僅有相對較少的大型OEM可提供一整套互通的智能家居產(chǎn)品的重要原因。“這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有簡(jiǎn)單的解決方案，它需要供應鏈的所有環(huán)節和各個(gè)標準組織花費更多的時(shí)間和精力在市場(chǎng)上去推動(dòng)融合和互通。” Wennie Allen 稱(chēng)，“Silicon Labs在與諸如開(kāi)放連接基金會(huì )（OCF）等許多重要的標準組織密切合作。我們的目標是協(xié)助統一各種競爭性標準，以推動(dòng)智能家居市場(chǎng)中的互通性。在未來(lái)五年，我們有望看到針對智能家居應用的特殊需要，圍繞一系列關(guān)鍵標準而進(jìn)行的應用層和無(wú)線(xiàn)協(xié)議的一種融合和整合。”
實(shí)際上，除了標準不統一，目前智能家電的價(jià)格仍然很高。Simon Forrest稱(chēng)，即便是聯(lián)網(wǎng)燈泡、智能恒溫器、門(mén)窗鎖和智能插座等小件產(chǎn)品的價(jià)格也不低。“我們看到有幾款‘智能家居新手入門(mén)包’產(chǎn)品僅僅能夠覆蓋屋子里面的一個(gè)房間而已，但它的價(jià)格已是好幾百美元。增加更多的傳感器十分昂貴，這使得許多消費者往往選擇放棄擴展系統的計劃。” Simon Forrest認為，如果智能家居組件的價(jià)格能夠出現大的改觀(guān)，那么真正的智能家居解決方案就將到來(lái)，從而也將能夠分辨出能給消費者生活方式帶來(lái)益處的智能家居應用。
聯(lián)發(fā)科技表示，預期在標準逐漸統一后，將會(huì )有更具競爭性的市場(chǎng)價(jià)值出現，會(huì )讓智能家居加速走進(jìn)大眾家庭中。
安全性是推動(dòng)智能家居的另一關(guān)鍵因素
另外，在業(yè)界看來(lái)，安全也是推動(dòng)智能家居發(fā)展的重要因素之一。Simon Forrest表示，隨著(zhù)越來(lái)越多的智能家電連入家庭網(wǎng)絡(luò )，保證這些設備的安全性和防止攻擊和損壞非常重要。
Imagination 公司在這個(gè)問(wèn)題上已經(jīng)進(jìn)行了多年的研究，尤其是保護 SoC （不僅僅是 MIPS CPU，而是所有的網(wǎng)絡(luò )堆棧和 PowerVR 圖形處理器）內所有要素的安全問(wèn)題。通過(guò)這一研究，Imagination幫助客戶(hù)避開(kāi)那些可能使智能家居的發(fā)展后退好幾年的安全問(wèn)題。此外，Imagination 已經(jīng)能夠提供高效、安全的微處理器、高度集成的圖形處理器和超高效通信內核，它們都是SoC在未來(lái)推動(dòng)智能家居發(fā)展的重要因素。
Wennie Allen也表示，智能家居的安全性是另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。“可以展望的是，惡意控制下的數百萬(wàn)、甚至數十億部聯(lián)網(wǎng)設備可能帶來(lái)極其嚴重的后果。智能家居的開(kāi)發(fā)人員已經(jīng)意識到物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中各個(gè)層面都需要這種安全性，但是對于現今的大多數開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，還不能提供具有足夠安全性的元器件和流程。因此，為嵌入式系統添加先進(jìn)安全功能是很自然的事情，以進(jìn)一步加快智能家居行業(yè)的發(fā)展。” Wennie Allen說(shuō)，目前，包括Silicon Labs在內的許多嵌入式元器件供應商正在實(shí)現對安全技術(shù)的集成，如對MCU和無(wú)線(xiàn)SoC進(jìn)行片上硬件加密，這些技術(shù)曾經(jīng)都是專(zhuān)為消費產(chǎn)品中最昂貴的安全設備而定制的。
上游廠(chǎng)商積極布局 無(wú)線(xiàn)SoC和微控制器是兩大機遇
雖然目前智能家居市場(chǎng)最為熱鬧的是下游設備廠(chǎng)商和資本市場(chǎng)，但不置可否的是，智能家居的技術(shù)門(mén)檻使得下游設備廠(chǎng)商在布局智能化產(chǎn)品時(shí)不得不依靠上游的智能硬件及技術(shù)。作為智能家居產(chǎn)業(yè)的核心環(huán)節，上游芯片廠(chǎng)商又有何布局？他們又將如何推動(dòng)智能家居產(chǎn)業(yè)的發(fā)展？
“在智能家居應用中，為確保設備至設備的互通性，一個(gè)快速崛起的趨勢就是使用能夠‘講’多種無(wú)線(xiàn)語(yǔ)言的多協(xié)議SoC。” Wennie Allen介紹稱(chēng)，這種類(lèi)型的系統級芯片（SoC）實(shí)現支持各種無(wú)線(xiàn)標準是關(guān)鍵性的第一步，確保支持這些標準的各種聯(lián)網(wǎng)設備之間的互通性。不過(guò)，Wennie Allen同時(shí)也指出，這要求SoC器件必須有足夠的閃存空間，以能夠在固件中存儲多種協(xié)議棧，并能夠在設備加入網(wǎng)絡(luò )時(shí)支持其在各種協(xié)議之間實(shí)現動(dòng)態(tài)切換。同樣重要的是應用層軟件，它將最終用戶(hù)連接至硬件。
這種應用層如ZigBee Cluster Libraries（ZCL）、OCF、AllJoyn或Weave都與協(xié)議無(wú)關(guān)，因此就提供了一種統一潛在無(wú)線(xiàn)協(xié)議標準的方法?；谶@些多協(xié)議硬件設備的這一種整體性硬件和軟件方法，仔細地結合了固件、軟件和開(kāi)發(fā)工具，將支持物聯(lián)網(wǎng)設備可以輕松地講不同的無(wú)線(xiàn)語(yǔ)言。這種面向多協(xié)議連接的、統一的硬件和軟件，可承諾在許多不同的智能家居設備之間確保去實(shí)現互通性，從照明器材到無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)，再到制動(dòng)器。
Simon Forrest指出，許多智能家居設備，尤其是傳感器、制動(dòng)器和控制器需要將微控制器和連接性進(jìn)行集成。這些“不間斷”的設備需要低成本和低功耗的 SoC，才能實(shí)現較長(cháng)的使用壽命，甚至是在惡劣情況下，或僅僅能夠依靠電池電力的情況下使用。值得注意的是，智能家居不僅僅是指通過(guò)各個(gè)分立的傳感器將數據傳送到智能手機中，SoC 將不斷演進(jìn)來(lái)服務(wù)于越來(lái)越多的智能應用。
Simon Forrest直言，多年來(lái)，Imagination 一直在設計智能家居 SoC 的核心建構模塊，設計并授權從小型的微控制器到高端 CPU 的 MIPS 處理器。這使得Imagination能夠解決智能家居市場(chǎng)中許多領(lǐng)域的問(wèn)題，從內置 M 級內核的互聯(lián)燈泡和動(dòng)作傳感器，到要求多線(xiàn)程 MIPS I 級CPU 的高效家庭網(wǎng)關(guān)，到采用了Imagination 高性能 P 級CPU 和 PowerVR 圖形內核的監控視頻分析系統。
在Simon Forrest看來(lái)，集成新的無(wú)線(xiàn)通信標準和在微控制器領(lǐng)域的發(fā)展是兩大機遇。在無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域，Imaginatio一直在為 Wi-Fi、藍牙和 802.15.4 等其他標準研發(fā)通信技術(shù)，并將這種技術(shù)命名為Ensigma。“Ensigma本質(zhì)上是一種可調配的調制引擎，可用于支持多種標準。它可以降低芯片面積，并降低片上整體功耗等。而且由于架構靈活，它可隨標準的發(fā)展而不斷改進(jìn)并升級。” Simon Forrest介紹稱(chēng)，Imagination的 IP 效率能降低SoC功耗，可帶來(lái)更長(cháng)的電池生命周期和整體尺寸更小的解決方案，這是智能家居中的關(guān)鍵因素，因為許多傳感器/制動(dòng)器需要使用多年。
在智能家居（和IoT）的安全方面，Imagination 一直致力于處理器的研發(fā)，并最終開(kāi)發(fā)出名為OmniShield的技術(shù)。Simon Forrest解釋稱(chēng)，具體來(lái)講，Imagination將企業(yè)市場(chǎng)中的硬件虛擬化概念應用到了微控制器和嵌入式處理器中，使用硬件安全模塊來(lái)提供安全引導和信任的硬件根。這保證了運行在SoC上的軟件是正確的版本，
而虛擬化將運行在各個(gè)虛擬機中的功能和服務(wù)分立開(kāi)來(lái)。比如，智能家居網(wǎng)關(guān)/路由器使運營(yíng)者得以在智能家居安全和電子醫療服務(wù)運行的同時(shí)運行關(guān)鍵性的寬帶路由器代碼，或提供訪(fǎng)問(wèn)第三方解決方案提供商的通道。這意味著(zhù)，軟件生態(tài)系統可進(jìn)行單獨管理和運行，甚至采用不同的操作系統。
在智能家居設備中（例如燈泡、加熱控制器、智能冰箱等），OmniShield 可實(shí)現主要控制功能與網(wǎng)絡(luò )協(xié)議棧之間的隔離。這樣，任何企圖打破設備正常運行的攻擊都不會(huì )影響網(wǎng)絡(luò )性能，反之亦然。隨著(zhù)越來(lái)越多智能設備的部署，關(guān)鍵要減少攻擊面，并將黑客攻擊風(fēng)險最小化，防止黑客進(jìn)入家庭網(wǎng)絡(luò )等關(guān)鍵服務(wù)中。
“對于那些希望打造智能家居解決方案的企業(yè)，Imagination 已取得進(jìn)一步發(fā)展，開(kāi)發(fā)出了 Creator 程序。” Simon Forrest表示，嘗試并打造智能家居服務(wù)是一個(gè)非常龐大的項目。Creator Ci40 開(kāi)發(fā)板可提供理想的開(kāi)發(fā)平臺，并擁有雙核、雙線(xiàn)程 MIPS CPU，提供 Wi-Fi、藍牙和 802.15.4 等通信標準，包括連接數百個(gè)傳感器和制動(dòng)器的界面，并具備所有將設備連接至云的必需軟件。
目前，Imagination 的客戶(hù)包括主要的微控制器提供商和應用處理器提供商，可為多個(gè)市場(chǎng)提供解決方案。Simon Forrest透露，在智能家居方面，其客戶(hù)每年出貨數千萬(wàn)片 SoC。“隨著(zhù)智能家居家電的應用不斷發(fā)展，這一數據必將大幅增長(cháng)。我們的 IP 可提供各類(lèi)解決方案，從智能家電到智能電視、機頂盒、媒體播放器、家庭網(wǎng)關(guān)和路由器，到智能安全攝像頭等。這是一個(gè)非常多元化的市場(chǎng)，要求各種各樣的技術(shù)，而 Imagination 可以提供所有所需的元素。” Simon Forrest如是說(shuō)。
針對智能家居市場(chǎng)，Silicon Labs的策略是通過(guò)提供能夠支持多種無(wú)線(xiàn)協(xié)議的同一個(gè)具有高性?xún)r(jià)比和靈活性的SoC器件，來(lái)支持多協(xié)議無(wú)線(xiàn)平臺實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的互操作性。
為了幫助客戶(hù)簡(jiǎn)化設計工作，并加速產(chǎn)品的上市時(shí)間，Silicon Labs致力于提供開(kāi)發(fā)綜合性聯(lián)網(wǎng)家庭產(chǎn)品所需的關(guān)鍵芯片元器件、軟件協(xié)議棧和工具。Wennie Allen稱(chēng)，Silicon Labs提供一個(gè)豐富的產(chǎn)品組合，包括超低功耗8位和32位微控制器、多通信協(xié)議和多頻段無(wú)線(xiàn)SoC（支持用于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )的ZigBee和Thread，以及Bluetooth low energy和Sub-GHz私有協(xié)議）；以及大量用于無(wú)線(xiàn)感測應用中的光學(xué)和環(huán)境傳感器。“綜合我們多樣性的產(chǎn)品組合、無(wú)線(xiàn)協(xié)議棧和實(shí)現解決方案，Silicon Labs在智能家居的上游市場(chǎng)中扮演著(zhù)重要角色。我們除了提供硬件，也為智能家居客戶(hù)在其云連接應用的軟件方面提供幫助。”
眾所周知，聯(lián)網(wǎng)家庭應用主要包括兩個(gè)類(lèi)別：第一類(lèi)應用是控制和監測，包括終端用戶(hù)通過(guò)其移動(dòng)設備去遠程開(kāi)關(guān)家庭中的智能設備，如燈或空調系統；第二類(lèi)應用是遙測，即從家中的傳感器去收集諸如溫度、濕度和電量使用情況等關(guān)鍵數據。目前，Silicon Labs提供的解決方案支持智能家居客戶(hù)去實(shí)現這兩類(lèi)應用。“這些領(lǐng)域的目標智能家居應用包括部署于家電設備和安全系統中的聯(lián)網(wǎng)照明、智能恒溫器和無(wú)線(xiàn)傳感器等。” Wennie Allen說(shuō)。
Wennie Allen稱(chēng)，Silicon Labs為智能家具客戶(hù)帶來(lái)的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢就是“簡(jiǎn)便”，具體體現在Simplicity Studio開(kāi)發(fā)環(huán)境中。她進(jìn)一步介紹稱(chēng)，該開(kāi)發(fā)環(huán)境提供豐富的工具和資源，以支持開(kāi)發(fā)人員在同一個(gè)環(huán)境中去實(shí)現MCU和無(wú)線(xiàn)設計，同時(shí)優(yōu)化他們的產(chǎn)品以達到高能效和長(cháng)電池續航時(shí)間。Simplicity Studio支持多種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )協(xié)議、多個(gè)頻帶（從Sub-GHz到2.4GHz）和多種MCU處理能力（從8位到多種ARM Cortex-M內核）。此外，Silicon Labs提供綜合性的、易用的參考設計來(lái)加速諸如聯(lián)網(wǎng)照明和智能家居傳感器等應用的開(kāi)發(fā)。據介紹，Silicon Labs是物聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )解決方案的領(lǐng)先提供商。到目前為止，Silicon Labs已經(jīng)交付了1億個(gè)器件，包括用于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )應用的ZigBee SoC和模塊。Silicon Labs與諸如ZigBee聯(lián)盟（ZigBee Alliance）、Thread Group和Bluetooth SIG等標準組織保持著(zhù)深入的、有影響力的合作關(guān)系，并與智能家居生態(tài)系統提供商保持著(zhù)穩固的合作關(guān)系。
目前，Silicon Labs不僅為聯(lián)網(wǎng)照明品牌制造商提供無(wú)線(xiàn)SoC和模塊，并且其芯片也被大量應用于智能表計、恒溫器、安全設備和智能門(mén)鎖等產(chǎn)品上。在Wennie Allen看來(lái)，智能家居終端產(chǎn)品，如網(wǎng)關(guān)、傳感器和聯(lián)網(wǎng)照明用品等是市場(chǎng)的動(dòng)力。另外，全球市場(chǎng)對ZigBee產(chǎn)品的需求強勁，尤其是來(lái)自于聯(lián)網(wǎng)照明設備制造商的需求。
Wennie Allen透露，在過(guò)去幾年里，Silicon Labs在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )市場(chǎng)里的增長(cháng)一直是兩位數。“Silicon Labs在整個(gè)智能家居市場(chǎng)中的優(yōu)勢推動(dòng)了其物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的創(chuàng )紀錄銷(xiāo)售收入，在2016年第二季度達到了0.77億美元，環(huán)比增長(cháng)8%，同比增長(cháng)11%，并且占了Silicon Labs第二季度整個(gè)產(chǎn)品類(lèi)銷(xiāo)售收入的45%。”
在智能家居市場(chǎng)，目前聯(lián)發(fā)科技產(chǎn)品的主要優(yōu)勢在于聯(lián)網(wǎng)功能強和芯片整合度高，其方案目前已被智能排插、智能遙控等終端產(chǎn)品采用。目前，其已經(jīng)推出的MT7688與MT7687兩款系統單芯片解決方案（SoC）。其中MT7688瞄準的是以L(fǎng)inux為操作系統的智能家居設備，此款SoC提供較高的處理效能和支持較復雜的應用，比如無(wú)線(xiàn)喇叭與網(wǎng)絡(luò )攝影頭等。MT7687則是一款低功耗的WiFi SoC，支持運行FreeRTOS操作系統的家居設備，比如車(chē)庫門(mén)、電源開(kāi)關(guān)和自動(dòng)調溫器等。另外還有更符合成本效益的MT7681等相關(guān)的連網(wǎng)芯片，這些都可以協(xié)助將居家的插座、小器具、白電、黑電等家居設備連網(wǎng)。
除芯片方案外，聯(lián)發(fā)科技還針對開(kāi)發(fā)者推出開(kāi)發(fā)平臺，比如LinkIt Smart 7688開(kāi)發(fā)平臺，開(kāi)發(fā)者和創(chuàng )客們可基于此運行OpenWrt Linux的平臺為智能家庭和智能辦公環(huán)境開(kāi)發(fā)先進(jìn)的Wi-Fi無(wú)線(xiàn)連接設備，比如利用云服務(wù)的IP攝像頭、監控設備、智能電器和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)。Linkit 7687 Wi-Fi開(kāi)發(fā)板提供低功耗和可靠的連接性能，能快速的創(chuàng )建物智能居家和辦公室物聯(lián)網(wǎng)原型，模塊設計能用于后續量產(chǎn)設備中。
東芝電子（中國）有限公司針對智能家居市場(chǎng)提供的產(chǎn)品和技術(shù)比較廣泛，包括傳感器接口、數據處理、存儲、無(wú)線(xiàn)通信等核心產(chǎn)品和技術(shù)。其副董事長(cháng)野村尚司表示，目前一些能源監控，通信運營(yíng)商（控制方面應用）的公司都采用了東芝電子的產(chǎn)品，提供半導體整體解決方案是東芝的目標。
東芝電子（中國）有限公司副董事長(cháng) 野村尚司
作為全球領(lǐng)先的傳感器供應商，ST針對智能家居的智能感應和數據收集特點(diǎn)，提供豐富的低功耗，高性能傳感器產(chǎn)品。據ST模擬和MEMS產(chǎn)品部市場(chǎng)部經(jīng)理秦亮介紹，ST的慣性傳感器LSM6DS3/LSM6DSL，LSM303AGR可以用于產(chǎn)品姿態(tài)檢測和運動(dòng)追蹤，環(huán)境傳感器LPS22HB氣壓計，HTS221溫濕度傳感器可以提供高精度的環(huán)境信息采集，高SNR和高AOP的硅麥MP34DT04，MP23AB01DM可以提供完整真實(shí)的環(huán)境聲音采集。“從今年的情況來(lái)看，ST的低功耗高精度的6軸慣性傳感器LSM6DS3/LSM6DSL，LSM303AGR被廣泛用于智能門(mén)鎖應用，針對系統的功耗管理和防盜檢測提供高精度的數據和算法支持。”
目前還沒(méi)有一家大而全的公司可以囊括智能家居上游的全產(chǎn)業(yè)鏈，各大企業(yè)主要聚焦于自己比較擅長(cháng)的業(yè)務(wù)進(jìn)行精細化運作。
人工智能與智能家居融合 將推動(dòng)芯片升級
在業(yè)界看來(lái)，僅僅是能聯(lián)網(wǎng)、手機APP控制并不是真正的智能，高度人工智能的智能家居才是未來(lái)的王者。無(wú)疑，人工智能將在智能家庭中扮演重要的角色。
“智能家居需要提供的應用遠遠不止于控制燈泡這樣的單一應用，它需要做的不僅僅是告知用戶(hù)設備的狀態(tài)，更需要演化成能夠做出智能決策的系統來(lái)自動(dòng)管理家庭。” Simon Forrest稱(chēng)，人工智能，不論是在設備里或者云上，將成為智能家居解決方案的重要組成部分，而這是真正的智能之所在。
Simon Forrest指出，人工智能對芯片本身也會(huì )有一定的要求。他舉例來(lái)稱(chēng)，如自然語(yǔ)言處理、聲音識別技術(shù)、視覺(jué)處理算法等都對芯片提出了要求，要求它不僅要進(jìn)行本地數據處理，并需要將之傳輸到云上進(jìn)行進(jìn)一步的處理和數據整合。有的芯片要求更多的 CPU 性能，有的需要利用 GPU 進(jìn)行計算和視覺(jué)處理，有的需要先進(jìn)的安全特性。毫無(wú)疑問(wèn)的是，智能家居所帶來(lái)的改變將促使芯片隨著(zhù)新需要的出現而發(fā)展。
Wennie Allen也表示，盡管移動(dòng)APP在控制智能家居系統時(shí)作用巨大，但是這些APP并不是人工智能（Artificial Intelligence，AI）和自動(dòng)化的真實(shí)案例，因為人們仍然在控制著(zhù)應用。“人工智能系統能夠學(xué)習人們的行為并使智能家居功能實(shí)現自動(dòng)化，這遠比移動(dòng)APP要復雜，而且它要求精密的、基于云的技術(shù)。”
Wennie Allen進(jìn)一步稱(chēng)，人工智能系統的一個(gè)關(guān)鍵要素是數據收集的提升，以支持更多數據驅動(dòng)的智能和實(shí)現自動(dòng)化功能的規則。這些數據中的大部分都可能來(lái)源于部署于整個(gè)家庭中的無(wú)線(xiàn)傳感器（用于測量溫度、濕度、光、接近、磁和加速度等），并且都是通過(guò)無(wú)線(xiàn)連接到云端。“如果我們想要一個(gè)真正自主操作的智能家居環(huán)境，就需要更智能的傳感器數據。但問(wèn)題是如何去分析海量的數據以及通過(guò)使用先進(jìn)的云分析能用它做什么。” Wennie Allen表示，Silicon Labs通過(guò)提供芯片、軟件和解決方案來(lái)支持這條方程式的第一部分：無(wú)線(xiàn)傳感器在家庭中的大量部署。同時(shí)也幫助客戶(hù)與云合作伙伴攜手，開(kāi)發(fā)智能化智能家居應用的數據分析工具。
聯(lián)發(fā)科技表示，高度人工智能的智能家居是未來(lái)智能家居的理想狀態(tài)，但在高度人工智能完善前，手機APP控制仍是一個(gè)很好的解決方式, 透過(guò)云端大數據分析加上用戶(hù)手機APP的決策，會(huì )加速后續使用場(chǎng)景的完善, 并且用戶(hù)也更容易接受未來(lái)高度人工智能的服務(wù)。“在這個(gè)過(guò)程中，需要芯片在連接性、處理能力和感知能力三方面實(shí)現突破，連接不穩定, 感知訊號不準確, 處理器效能不佳或是功耗太差都會(huì )造成后續云端數據判讀，智能判斷產(chǎn)生錯誤，而這也是聯(lián)發(fā)科技現在及將來(lái)在物聯(lián)網(wǎng)芯片方面的主要著(zhù)力點(diǎn)和優(yōu)勢所在。”聯(lián)發(fā)科技表示，未來(lái)將加大與家電廠(chǎng)商的合作力度，將聯(lián)發(fā)科技的物聯(lián)網(wǎng)方案更多應用在白色家電（空調、電冰箱等）和小家電（電飯鍋、豆漿機等）上。
未來(lái)3-5年智能家居或進(jìn)入人們的生活
至于智能家居何時(shí)才會(huì )真正落地和廣泛進(jìn)入人們的生活，受訪(fǎng)企業(yè)皆表示大約3-5年會(huì )真正開(kāi)始普及。
“我們預計，智能家居將在未來(lái) 3~5 年間開(kāi)始在人們的生活中扮演重要的角色。” Simon Forrest說(shuō)，到那個(gè)時(shí)候，關(guān)鍵的通信標準需要被選定，不同供應商之間需要進(jìn)行協(xié)作，相關(guān)設備的價(jià)格也需盡量合理來(lái)贏(yíng)得消費者的廣泛采用。一旦消費者看到其中的益處，他們就會(huì )樂(lè )意將智能家居納入他們的日常生活之中。
Wennie Allen也表示，消費者對智能家居產(chǎn)品的真正大規模使用還需要好幾年的時(shí)間。行業(yè)必須解決阻礙智能家居產(chǎn)品大規模部署的眾多挑戰，例如互通性、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和應用層標準的融合、易用性和家庭網(wǎng)絡(luò )的安全性等。對于那些處于供應鏈任何環(huán)節的單個(gè)公司來(lái)說(shuō)，解決這些挑戰都是力所不及的。“走向成功需要整個(gè)行業(yè)共同的努力來(lái)實(shí)現標準化，并朝著(zhù)共同的解決方案攜手工作。在未來(lái)5年內行業(yè)有可能實(shí)現一定程度的整合，以助力推動(dòng)智能家居產(chǎn)品的廣泛采用。”
“從各家提供云服務(wù)的公司的商用化發(fā)展來(lái)看，大概3-5年之后智能家居才會(huì )真正開(kāi)始落地。”野村尚司如是說(shuō)。
