智能家居互聯(lián)充滿(mǎn)挑戰，英飛凌祭出開(kāi)發(fā)利器

1   智能家居互聯(lián)的技術(shù)挑戰

智能門(mén)鎖、智能門(mén)鈴、智能攝像頭、智能廚電設備等是當前智能家居的熱門(mén)應用。

這些應用所需要的創(chuàng )新技術(shù)有：兼顧高性能和低功耗的微處理器產(chǎn)品、實(shí)現高效性能的邊緣計算能力以及穩定地無(wú)線(xiàn)連接及實(shí)時(shí)傳輸性能。

智能家居應用是未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)世界的一部分，它需要連接各種不同的傳感器和人機交互，通過(guò)MCU 微處理器進(jìn)行信號處理和數據交互，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)例如Wi-Fi/ 藍牙連接到后臺服務(wù)器實(shí)現云端服務(wù)。此類(lèi)智能家居設計匯集了包括傳感器檢測，人機交互，語(yǔ)音采集，低功耗處理，多任務(wù)高效處理，無(wú)線(xiàn)連接傳輸以及云服務(wù)。涉及的技術(shù)和產(chǎn)品頗多，這對于工程師的技術(shù)能力和開(kāi)發(fā)進(jìn)度都具備挑戰。

工欲善其事必先利其器，一個(gè)好的平臺解決方案是物聯(lián)網(wǎng)及智能家居開(kāi)發(fā)設計的“神助攻”。從電子行業(yè)趨勢來(lái)看，“高集成化、端到端計算、無(wú)線(xiàn)連接”一直以來(lái)是降低功耗和加速智能家居產(chǎn)品設計的好途徑，簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)流程的意義不僅在于加快產(chǎn)品上市、減少開(kāi)發(fā)成本，更能讓工程師開(kāi)發(fā)者在擅長(cháng)領(lǐng)域專(zhuān)注功能的優(yōu)化。

另一方面，整合和集成的平臺能夠使得整個(gè)系統各項參數更加匹配，配置相應的安全功能就更加容易，最終產(chǎn)品的安全性和穩定性就有了很好的保障。

另外，智能家居的安全性需要關(guān)注。智能家居行業(yè)一直以來(lái)都是各自劃定自己的生態(tài)，跨平臺的聯(lián)動(dòng)比較少，用戶(hù)購買(mǎi)設備必須要自己查詢(xún)支持哪些平臺。

不過(guò)這樣的情況即將有所改善，亞馬遜、蘋(píng)果、Google和Zigbee 聯(lián)盟組成的智能家居設備開(kāi)源標準，也就是CHIP -“Connected Home over IP”，計劃將在2021 年如期上線(xiàn)。Connected Home over IP 將容納的設備類(lèi)型包括照明和電氣、溫度控制設備、門(mén)禁、安保、窗簾、電視等。簡(jiǎn)而言之，也就是幾乎所有類(lèi)型的主要的智能家居設備。它的目標是未來(lái)的設備能夠輕松地一次性添加對所有三大語(yǔ)音助手——也就是亞馬遜Alexa、蘋(píng)果Siri 和Google Assistant——的支持。Connected Home over IP 最初在2019 年12 月宣布，希望成為一個(gè)統一的標準，使設備制造商更容易創(chuàng )建智能家居硬件，提高智能家居產(chǎn)品之間的安全性和兼容性。

2   英飛凌的解決方案

針對工程師開(kāi)發(fā)的難點(diǎn)， 英飛凌提供的IoTAdvantEdge，擁有從主控芯片和無(wú)線(xiàn)連接芯片硬件、軟件代碼、第三方庫到后臺Cloud 連接的一整套物聯(lián)網(wǎng)及智能家居的開(kāi)發(fā)利器。

IoT-AdvantEdge 本身是一款集成度極高的平臺，由英飛凌的MCU 及Wi-Fi/Bluetooth 芯片、ModusToolbox開(kāi)發(fā)工具鏈、開(kāi)發(fā)工具與支持、生態(tài)伙伴的協(xié)力多個(gè)部分組合而成。

IoT-AdvantEdge 能夠加強邊緣計算和連接， 幫助與業(yè)界領(lǐng)先的云服務(wù)提供商進(jìn)行整合。借助IoTAdvantEdge，可將所需的功能設計到開(kāi)發(fā)者的智能物聯(lián)網(wǎng)邊端設備中，并開(kāi)始實(shí)施機器學(xué)習與本地決策制定。

IoT-AdvantEdge 能夠解決包括系統處理、實(shí)時(shí)數據監測、穩定無(wú)線(xiàn)連接、安全存儲和通訊，高效及低能耗在內的多個(gè)智能家居痛點(diǎn)問(wèn)題，其中連接、計算和安全是這個(gè)平臺最大的優(yōu)勢。值得一提的是，IoTAdvantEdge能夠加強邊緣計算和連接，可將所需的嵌入式功能設計到智能家居及物聯(lián)網(wǎng)邊端設備中，幫助與業(yè)界領(lǐng)先的云服務(wù)提供商進(jìn)行整合。

另外，針對智能家居的開(kāi)源標準，近期英飛凌推出全新評估套件Connected Home， 支持ZigBee 聯(lián)盟的Connected Home over IP 新標準，盡量用更低的成本，進(jìn)一步構筑強大的智能家居安全防護網(wǎng)，同時(shí)提高智能家居產(chǎn)品之間的兼容性。

保護用戶(hù)隱私和數據安全是Connected Home 的絕妙武器。無(wú)論是設計初始還是壽命末期，儲存與更新都能在硬件安全下完成。用戶(hù)也將告別不安全的密碼，通過(guò)受到保護的固件更新，保證設備的完整性。先進(jìn)的數據加密，保證個(gè)人安全。

該評估套件基于英飛凌OPTIGA? Trust M 安全解決方案，適用于Raspberry Pi 平臺，可以大幅簡(jiǎn)化安全智能家居設備的設計和開(kāi)發(fā)。OPTIGA? Trust M 可以保護商業(yè)模型、工藝技術(shù)、知識產(chǎn)權等資產(chǎn)免受他人操作干擾、惡意假冒克隆和蓄意攻擊。它專(zhuān)為易用性打造，能夠提供多種不同配置的模型，支持從最基本的認證應用到復雜的高級應用等應用類(lèi)型，包括智能家居與家庭自動(dòng)化。

（本文來(lái)源于電子產(chǎn)品世界雜志社2021年2月期）