人工智能让智能家居更智能

智能家居设备已成为改善人类生活便利性的重要工具，但早期的智能家居设备通常只能被动接受用户设定的指令，仍然缺乏智能性。随着人工智能技术的发展，智能家居设备将能够主动调整相关设置，以匹配用户的生活方式和习惯。本文将介绍人工智能如何增强智能家居设备的功能，以及Silicon Labs提供的解决方案如何改善智能家居设备的功能和安全性。

人工智能为智能家居设备赋予了自主决策能力

在许多科幻文学作品中，未来带有智能家居的生活方式已被描绘，这些叙述正逐渐成为现实。从功能的角度来看，智能家居的未来在于增强用户的舒适感、安全性和能源效率。为实现这一目标，关键在于更为便捷地利用智能设备的能力，从需要手动控制的被动服从型设备转变为能够适应我们生活方式的主动智能生态系统。   人工智能（AI）和机器学习（ML）是赋予边缘智能设备自主能力的关键技术。AI和ML将传统的被动设备转变为主动的生态系统参与者，通过环境感知和决策能力为用户提供价值。   然而，与此同时，在边缘使用AI和ML将会增加对安全性的需求。增强的情境感知催生了加强安全措施的必要性，以保护AI和ML设备避免恶意攻击。这意味着收集和存储用户数据的设备需要防止黑客利用智能设备谋取私利，从而保护用户隐私和安全。此外，还需要提升安全性以防止知识产权（IP）被盗窃，因为设备制造商已在AI模型上投入了大量资源，不希望这些资产被窃取并用于制造假冒产品。   当今的许多智能家居设备可以被描述为被动服从型；它们遵循指令并按指示执行功能。而智能家居的主动智能，则使得设备能够通过观察和推理了解家庭中的模式和偏好。有了这些数据，智能家居可以独立作出决策，无需手动输入或编程。智能家居设备可以根据个人的生活习惯和偏好进行判断和决策，使应用更加轻松便捷。

先进智能家居设备协助老年人护理

智能家居能够真正展现其价值的领域之一是在高级护理和监控方面。利用AI和ML，可以通过更少的侵入性干预来完成老年人护理，并提供更好的认知支持。许多老年人希望保持自主性，而他们的成年子女则希望定期确认老人是否摔倒、受伤或忘记服药。在这种情况下，可以在房屋内放置传感器来跟踪老年人一天中的活动，从而取代相机的需求。通过学习他们的日常行为，智能家居可以监控老年人的健康和安全，在检测到异常行为时通知人工护理人员。   为了实现这些功能，必须最大化智能化功能。最初，人们普遍认为AI和ML会发生在云端。然而，对于更复杂的功能，设备需要收集有关家庭及其居住者的更详细信息。此外，放置在家庭中的智能设备数量正在增加，这导致需要在边缘处理的数据量急剧增加。   AI和ML是复杂的技术，必须由许多供应商开发，每个供应商通过解决人工智能挑战提供支持并增加他们自己的价值。因此，芯片制造商提供广泛的智能设备组件的能力变得至关重要。他们能够提供的选项越全面，系统的效率就越高，设备制造商进入市场的速度也就越快。

Silicon Labs 是无线连接解决方案的领导者之一，为您的智能设备提供卓越的射频性能和能源效率。为了保护您的知识产权免受伪造和网络威胁，Silicon Labs 通过 Secure Vault™ 提供先进的物联网安全措施。此外，Silicon Labs 提供全面的协议栈，包括动态多协议功能，便于调试。同时，Silicon Labs 的 Matter 解决方案无缝集成了顶级智能家居生态系统的软件开发工具包（SDK），使您能够快速推出智能设备，并通过单一库存单位（SKU）覆盖更大的用户群体。   Silicon Labs 的无线 SoC 和模块以其卓越的射频性能而闻名。适用于电源设备的 BG21 低功耗蓝牙 SoC 提供高达 +20 dBm 的发射功率（无需前端模块 FEM）和高接收灵敏度，确保您的设备几乎在家庭中的任何位置都能可靠连接。对于 Wi-Fi 6 需求，Silicon Labs 的 SiWx915 通过其 SoC（芯片系统）、NCP（网络协处理器）和 RCP（射频协处理器）功能为高密度环境提供不间断的云连接。对于 Wi-Fi 4 应用，Silicon Labs 提供 WF200（尺寸4 x 4 mm）以实现可靠的 RCP 解决方案。   对于电池驱动和可充电设备而言，功率效率对于提供更好的用户体验非常关键。当为最大能源节省设计低功耗蓝牙（BLE）连接时，Silicon Labs 的 BG27 是一款紧凑型的超低功耗高性能无线解决方案，适用于 BLE 应用。它将杰出的超低功耗无线电与高性能 ARM Cortex®-M33、大容量内存、DCDC 升压、电荷计数器和16位 ADC相结合，增强设备功能。BG27 集成电荷计数器，可准确跟踪设备电池电量，为用户提供不中断的使用体验。凭借集成的 DCDC 转换器，BG27 提供宽电压范围 0.8V-1.6V 或 1.71V-3.8V。支持单节碱性电池和纽扣电池的使用，BG27 减小产品尺寸，降低成本，并延长电池寿命。   对于 Wi-Fi 应用，Silicon Labs 的 SiWx917 是市场上功耗最低的 Wi-Fi 6 解决方案，它支持 SoC、NCP 和 RCP 模式，以及与 BLE 的共存，实现多协议应用。SiWx917 SoC 是理想的超低功耗物联网无线设备的选择，这些设备需要通过 Wi-Fi®、BLE、Matter 和 IP网络实现安全的云连接。它非常适合开发具有长续航时间的电池供电设备。SiWx917 SoC 包括超低功耗 Wi-Fi 6 和 BLE 5.4 无线 CPU 子系统、集成的微控制器（MCU）应用子系统、安全子系统、外围设备和电源管理子系统，所有功能集成在一个 7x7 mm 的 QFN 封装内，提供一个完全集成的解决方案。   当您的智能设备需要更高水平的智能以满足可用性、功能性和差异化需求时，AI 和 ML 技术可以为您提供必要的优势。Silicon Labs 的 MG24 多协议 SoC 配备内置 AI/ML 硬件加速器，仅消耗 1/6 的能量，就可实现高达 4 倍的 ML 推断速度。此内置功能允许您在电池供电设备中集成更多的智能。   Silicon Labs 提供 EFR32 SoC 和模块以加速智能设备的设计、开发和部署。EFR 平台支持智能家居使用的主要标准和协议。它还提供了计算、存储和安全资源，将智能带到边缘。这一平台由 Simplicity Studio 提供支持，这是一款集成开发环境，为各种水平的开发人员提供简化和优化物联网开发的工具和功能。   Silicon Labs 提供全面的物联网设计安全平台产品。例如，EFR32 在配置中提供了关键的安全功能，旨在满足不同应用的特定要求。Silicon Labs 还利用领先的安全技术，包括适用于 Arm Cortex-M 架构 MCU 的 TrustZone。

安全性是智能家居设备用户最关注的问题之一。Silicon Labs的Secure Vault™ 是领先的全球IoT安全解决方案，旨在保护您的设备免受最复杂的网络威胁并赢得用户的信任。此外，Silicon Labs还提供定制芯片制造服务 (CPMS)，为您或您的合同制造商提供具有定制安全功能的SoC（系统芯片），从而在外包生产过程中保护您的知识产权免受伪造。   安全认证防止伪造设备使用公共设备ID冒充真品设备。Secure Vault技术用于基于ECC直接在芯片上生成唯一的设备公/私钥对，私钥绝不离开设备。通过使用带有公钥的证书，设备制造商或外部服务可以随时向设备发起挑战，以验证运行该设备的芯片是否为正品。   Secure Vault的安全启动和安全更新技术可以防止黑客通过替换原始代码为表面正常但实际上包含恶意代码的方式接管设备，从而实现远程控制。将安全启动与信任根和安全加载器技术相结合以创建完整的"信任链"，设备制造商可以确保设备仅运行可信的应用代码，且固件更新在执行前经过认证。   Secure Vault的安全密钥管理能够防止攻击者从设备中提取密钥或内容，这通过根据每个设备的独特特性创建物理不可克隆功能 (PUF) 密钥来实现。在安全密钥管理中，所有密钥均使用PUF密钥加密。此外，PUF密钥会在启动时生成，并且从不存储在闪存中。   Secure Vault的安全调试防止黑客通过芯片的调试端口控制设备。设备制造商仍可通过使用加密令牌解锁端口来访问设备的调试功能。Secure Vault的防篡改技术保护设备免受篡改攻击，如电压干扰、磁干扰和强制温度调节。在检测到篡改尝试时，设备可以采取适当措施，例如立即删除所有密钥。

智能家居应用的快速发展主要受到易用性这一关键因素的推动，而实现这一目标的最佳方式是通过AI和ML技术使设备具备自我思考的能力。然而，在提升智能家居设备便利性的同时，还必须关注用户隐私的维护、防止设备被劫持以及保护设备制造商的知识产权，对此所需的安全技术已经到位。通过与Silicon Labs合作，您可以加速未来所需智能家居设备的开发。立即行动，将想象变为现实。