通盘剖析多种无线协议在智能家居的应用和技术

时间： 2024-06-23 来源：SiliconLabs公众号

技术问答

SILICON LABS（亦称“芯科科技”）首席产品经理Rob Alexander先生近期参与行业媒体Big-Bit的专题访谈，针对智能家居应用的多样无线连接协议的特性和应用机会，以及相关的技术和解决方案发展趋势进行全面的解析，从而帮助行业开发人员迈向日益扩大规模的智能家居市场。

科技的力量正在逐步改变我们的生活方式，智能家居已然成为现代生活的标配。这一行业的市场规模已轻松突破1000亿美元大关，并预计将在不久的将来，到2024年，冲破1500亿美元的天际线。智能家居，正以其独特的魅力和巨大的潜力，引领着未来家居生活的新篇章。

智能家居正在构筑万亿规模市场

伴随消费者对智能家居产品的接受度不断提高，以及技术的不断进步，智能家居行业的营收规模持续扩大。数据显示，中国智能家居行业的营收规模从2018年的1.87万亿元增长至2022年的2.33万亿元，显示了强劲的增长势头。全球范围内，拥有智能家居设备的家庭数量也在稳步增长，2023年已达到3.61亿户，渗透率达16.38%，预计四年后达到28.84%。同时全球智能家居市场销售收入也接近1400亿美元，未来四年增长率预计高达60.01%，2027年市场规模将达2229亿美元。

互联互通，Matter协议是否更胜一筹？

物联网(IoT)、Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Z-Wave以及Matter协议等技术在智能家居市场的互联互通方面都凸显出了不同的特性和优势。这些技术使得各种智能家居设备能够相互连接、通信和协作，从而为用户提供更加便捷、智能的生活体验。

其中，物联网技术通过为智能家居设备提供网络连接能力，实现了设备的远程监控和控制。Wi-Fi和蓝牙技术则广泛应用于智能家居设备之间的无线连接和数据传输。Zigbee和Z-Wave则是专为智能家居设计的低功耗、高可靠性的无线通信技术，它们能够在设备间建立稳定的连接，实现设备之间的联动和智能控制。

而在这些主流技术中，Matter协议是一个值得关注的新趋势。我们知道，Matter协议旨在建立一个统一的、开放的应用层标准，使得不同品牌和生态系统的智能家居设备能够无缝连接和协作。通过消除不同协议间的兼容性问题，Matter协议有望极大地简化智能家居设备的设置和使用过程，推动市场的进一步发展和普及。

举例来说，通过采用Matter协议，用户可能不再需要为每个智能家居设备单独安装和配置不同的应用程序或控制系统。相反，它们可以使用一个统一的平台或应用程序来管理和控制所有支持Matter协议的设备。这将极大地提高用户的使用体验和便利性。

目前，Matter协议已更新至1.3版本，增加了一些新功能和支持设备类型，可以更好地体现产品或其部件的运行，从而改善用户的调试体验。

芯科科技首席产品经理Rob Alexander认为，随着Matter标准的推出和持续演进，此前困扰智能家居的碎片化问题将会逐步得到解决，跨生态系统的互联互通很快会实现，这也将助力智能家居从智能单品时代迈向全屋智能时代。因此，在未来很长一段时间内，Matter将成为智能家居市场的重要推动力量。

可以说，智能家居市场在互联互通方面已经取得了显著的进展，不过未来仍有巨大的发展空间和潜力。

未来，随着从芯片到设备，乃至系统和整个生态的安全性不断提升，将为消费者提供令人更安心、更从容的智能家居体验。如果能够解决消费者对于智能家居产品和系统的安全性的顾虑，届时肯定还会有更多原本观望的消费者加入采用智能家居的行列。

我们期待看到更注重稳定性和易用性、更加安全智能、更加个性化的智能家居解决方案的出现，迎接崭新的智能家居生活的到来。

瞄准智能家居产品的核心需求

相对于传统产品，智能产品增加智能化和便捷性的设计和功能也是消费者关注的重点。能够具备高度的智能化水平，能够自主学习、理解并满足个性化需求的产品更符合消费者的预期。同时，产品的操作应尽可能简单便捷，能够轻松上手，让每个人都享受到智能家居带来的便利。

在无线连接方面，芯科科技就拥有业界最全面的无线产品组合，支持最多样化的无线通信协议，包括蓝牙、Matter、专有协议、Thread、Wi-SUN、Wi-Fi、Zigbee和Z-Wave等，其中很多协议都可用于智能家居领域。此外，芯科科技还在其MG24、BG24、FG28、SiWx917等多款产品中集成了专用的人工智能/机器学习(AI/ML)加速器，实现了性能和能效的显著增强，可以进一步提升智能家居设备的智能化程度。

对于智能家居产品，消费者除了对智能化程度和操作便捷性有要求外，对产品的能效和安全防护能力等也越来越看重。

芯科科技作为一家专注于物联网的半导体企业，一直致力于为智能家居市场提供高性能、超低功耗、高安全性、智能化的无线连接解决方案，可以帮助智能家居设备制造商满足消费者的需求，提升其产品的认知度和接受度。

自开发无线连接产品以来，芯科科技一直非常注重于降低功耗，在多款产品中都实现了超低功耗，可以支持电池供电型应用获得超长的电池续航时间。这对于很多智能家居产品而言都是非常有价值的特性。

另外，安全性也是消费者不可忽视的需求。对于涉及家庭安全、隐私保护等方面的智能家居产品，消费者对其安全性能的要求尤为严格。他们希望这些产品能够具备强大的安全防护功能，确保家庭生活的安全无忧。

多方推动，释放智能家居市场空间

随着5G、物联网、AI等前沿技术的融合，其应用将为智能家居市场带来无限可能。这些技术将进一步推动智能家居设备的互联互通，提升智能化水平，为消费者带来更加便捷、高效、舒适的家居体验。

特别是伴随着用户对家居生活舒适度要求的提纲与技术成熟度的替身，AI技术将更多渗透到各品类产品。据预测，2025年AI技术在智能家居的整体渗透率将接近50%，进一步服务用户的日常生活。

但在推动市场快速发展的同时，我们也需要关注智能家居控制系统的安全性和隐私保护问题，采取有效的措施来保障用户的权益和安全。因此，如何通过不断强化的安全技术和功能，来保障消费者在使用智能家居系统过程中的安全性和个人隐私，就成为当前智能家居开发需要面对的重要课题之一。

Rob Alexander认为，Matter或许可以为智能家居设备制造商和开发者在安全性方面提供一种领先的方案。Matter的基础安全设计是基于数十年来构建物联网设备的已有研究和经验，根据现代的安全和隐私最佳实践原则打造的。这意味着Matter甚至可以很容易地从目前专注的家居市场扩展到对无线安全有更高要求的其他行业领域。例如，医疗设备或商业场所，这些应用领域遭受安全攻击的可能性更高。

为了确保安全性和隐私保护，Matter采用了一系列特定的技术，包括对加入网络的智能家居设备进行身份验证、对到达目的地的消息进行加密、使用经过验证的标准加密算法以及空中(OTA)升级。其中，安全空中升级是Matter协议中一种不会过时的安全方法。如果Matter设备有足够的存储空间来支持OTA，那就可以根据Matter OTA策略来非常方便地对新的固件进行升级，从而防止对设备的劫持和对网络的危害。

展望未来，除了前沿技术的普及，随着消费者对智能家居认知度的提高，智能家居市场需求将进一步释放。越来越多的消费者也将开始接受并购买智能家居产品，推动市场规模的不断扩大。同时智能家居行业的跨界融合也将为市场带来新的增长点。例如，智能家居与房地产、装修、家电等行业的深度融合，将创造出更多新的商业模式和服务形态，进一步拓展市场空间。

结语：

如今的智能家居已不再单单停留在智能单品的层面，更多向系统化、联网化等方面持续推进。5G、物联网和AI等技术的不断普及，对于智能家居市场的发展势必会产生强大的推动作用。伴随消费者需求释放和行业间的跨界融合，智能家居市场未来的发展空间有望继续保持强劲的增长势头。

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