市場(chǎng)將近3000億美元 但智能網(wǎng)關(guān)還有存在的必要嗎？

電子發(fā)燒友報(bào)道（文/黃山明）近幾年，國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)正在快速發(fā)展，同時(shí)在今年新基建及5G的大力推動(dòng)下，萬物互聯(lián)的場(chǎng)景正在加速實(shí)現(xiàn)。智能家居作為物聯(lián)網(wǎng)的重要一環(huán)，也是萬物互聯(lián)技術(shù)的集中體現(xiàn)，而智能網(wǎng)關(guān)則是智能家居的重要組成部分。

智能家居市場(chǎng)快速發(fā)展 廠商積極布局網(wǎng)關(guān)領(lǐng)域

據(jù)IDC全球智能家居設(shè)備跟蹤報(bào)告顯示，2018年全球智能家居設(shè)備出貨量達(dá)到6.4億臺(tái)，預(yù)計(jì)2022年出貨量將達(dá)到13億臺(tái)，年均復(fù)合增長(zhǎng)率超過20%。2017年全球智能家居市場(chǎng)規(guī)模約為1621.92億美元，2022年智能家居行業(yè)規(guī)模將達(dá)到2769.82億美元。而智能網(wǎng)關(guān)作為智能家居的關(guān)鍵設(shè)備，也將隨著智能家居的爆發(fā)而快速成長(zhǎng)。

面對(duì)今年的市場(chǎng)，唯傳科技董事長(zhǎng)姚曉海表示：“今年‘新基建’成為政策熱詞，在5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的加持下，智能家居行業(yè)取得進(jìn)一步發(fā)展。同時(shí)，在新冠疫情的影響下，智能家居企業(yè)不再局限于傳統(tǒng)的ToC市場(chǎng)，而是更多的轉(zhuǎn)向ToB市場(chǎng)，在智能建筑、智慧大廈、智慧社區(qū)等著力點(diǎn)上，實(shí)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)?！?br />
針對(duì)ToB場(chǎng)景的應(yīng)用，唯傳科技推出基于LoRaWAN協(xié)議的智能網(wǎng)關(guān)，集成多種Sub-G通信技術(shù)，內(nèi)置“NS”，可本地化也可接云端，解決用戶在項(xiàng)目實(shí)施中所面臨的高功耗、近距離以及組網(wǎng)復(fù)雜等技術(shù)瓶頸。

Semtech中國區(qū)銷售副總裁黃旭東對(duì)此表示：“智能家居市場(chǎng)是一個(gè)充滿了多樣性的市場(chǎng)，也是一個(gè)新技術(shù)迭出、創(chuàng)新快速涌現(xiàn)的市場(chǎng)。這些應(yīng)用多樣性和持續(xù)創(chuàng)新，加上與音視頻網(wǎng)絡(luò)及家庭網(wǎng)絡(luò)等交融發(fā)展，使得智能家居網(wǎng)關(guān)百花齊放。但就其兩大核心功能，包括數(shù)據(jù)處理/控制和網(wǎng)絡(luò)連接而言，各自獨(dú)立成體系、僅有一兩種通信協(xié)議的技術(shù)商業(yè)模式也面臨很多挑戰(zhàn)。從發(fā)展趨勢(shì)來看，模塊化和組件化是非常重要的方向，智能家居網(wǎng)關(guān)需要根據(jù)面向應(yīng)用的終端/傳感器和網(wǎng)絡(luò)來添加連接模塊，從而引入相應(yīng)的通信協(xié)議和感知及控制設(shè)備?！?br />
Semtech對(duì)此已經(jīng)有全面的布局，并在不久前發(fā)布了LoRa Corecell參考設(shè)計(jì)，已廣泛適用于中國物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)中的室內(nèi)網(wǎng)關(guān)應(yīng)用，包括智能家居、樓宇和工廠自動(dòng)化等應(yīng)用，該參考設(shè)計(jì)包括的射頻器件，其頻段和發(fā)射功率均符合國家規(guī)定。

LoRa Corecell參考設(shè)計(jì)提供了構(gòu)建網(wǎng)關(guān)應(yīng)用的“最小、優(yōu)化解決方案”，以名稱“core”和“cell”表示。該參考設(shè)計(jì)由兩塊全新的芯片組成，包括基于LoRa的網(wǎng)關(guān)基帶收發(fā)器（SX1302）和低功耗多頻段Sub-GHz射頻前端（SX1250），使客戶能夠部署經(jīng)濟(jì)高效的室內(nèi)網(wǎng)關(guān)解決方案，這種射頻器件的頻段和發(fā)射功率符合中國規(guī)定。

云里物里副總經(jīng)理龍招喜認(rèn)為：“作為物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景的心臟，網(wǎng)關(guān)是整個(gè)智能家居系統(tǒng)運(yùn)行的控制器，它不僅包括了對(duì)信息的采集、輸入、輸出，還有集中、遠(yuǎn)程和聯(lián)動(dòng)控制等，它是一把鑰匙，控制著智能化的大門。最近幾年隨著智能家居建設(shè)理念不斷成熟，應(yīng)用范圍不斷拓寬，智能家居網(wǎng)關(guān)也在經(jīng)歷著更新?lián)Q代的過程，設(shè)備更精致、功能更全面、覆蓋范圍更廣、運(yùn)行效率更快、指令傳達(dá)更精準(zhǔn)、聯(lián)接安全性更高等等，智能家居網(wǎng)關(guān)正在走向應(yīng)用性更廣、適應(yīng)性更強(qiáng)的方向?！?br />
云里物里作為全球領(lǐng)先物聯(lián)網(wǎng)解決方案供應(yīng)商的國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，非常重視智能家居網(wǎng)關(guān)的研發(fā)，也發(fā)布了藍(lán)牙智能IoT網(wǎng)關(guān)G1-D。G1-D采用圓形吸頂式設(shè)計(jì)，美觀富有科技感，超高藍(lán)牙接收靈敏度，不僅可以監(jiān)測(cè)到任意藍(lán)牙BLE設(shè)備數(shù)據(jù)，對(duì)iBeacon數(shù)據(jù)及藍(lán)牙傳感器進(jìn)行解析識(shí)別，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)任意藍(lán)牙設(shè)備的連接控制。通過Wi-Fi或PoE以及4G 網(wǎng)卡連接互聯(lián)網(wǎng)，將監(jiān)測(cè)到的藍(lán)牙數(shù)據(jù)上傳到物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，從而與智能家居實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通，達(dá)到控制效果。未來，云里物里將更加注重在智能家居網(wǎng)關(guān)的研發(fā)與創(chuàng)新，向市場(chǎng)推出更安全更智能的智能家居網(wǎng)關(guān)設(shè)備。

協(xié)議不統(tǒng)一 網(wǎng)關(guān)也不是萬能的

需要注意到的是，目前的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議五花八門，在智能家具體系中，Wi-Fi、ZigBee、BT等通信協(xié)議較為常見，但問題在于并沒有一個(gè)完整的標(biāo)準(zhǔn)去規(guī)定智能家居應(yīng)該用哪種協(xié)議。這也使得不同協(xié)議之間的智能家居產(chǎn)品，如何聯(lián)動(dòng)成為了一個(gè)問題。

智能家居領(lǐng)域這幾年來發(fā)展非常快，聯(lián)接智能設(shè)備的網(wǎng)關(guān)也出現(xiàn)了各類不同的通信協(xié)議，各類協(xié)議也在不停的更新版本改進(jìn)缺點(diǎn)彌補(bǔ)短板，但是又沒有一種真正意義上國際標(biāo)準(zhǔn)用于智能家居的通訊協(xié)議。不過龍招喜認(rèn)為，每種通信協(xié)議的出現(xiàn)必然就有其存在的意義，有其優(yōu)劣勢(shì)，不同的通信協(xié)議應(yīng)針對(duì)不同的產(chǎn)品需求去選擇，以發(fā)揮其技術(shù)特性。

黃旭東認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的一個(gè)規(guī)律是沒有一種通信協(xié)議能夠滿足所有應(yīng)用的需求，在智能家居行業(yè)也是一樣，反映在智能網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)上就是要充分考慮客戶的需求和應(yīng)用場(chǎng)景，因此對(duì)通信協(xié)議的選擇和引用要更貼近應(yīng)用。

由于各個(gè)聯(lián)盟之間互不相通，協(xié)議之間的融合目前來說相對(duì)較難。但想要讓不同的通信協(xié)議進(jìn)行互聯(lián)互通，姚曉海表示，可以通過數(shù)據(jù)中臺(tái)、IoT Hub、云端匯聚等方式，在網(wǎng)關(guān)層面作出相應(yīng)的協(xié)調(diào)。

此外，在越來越多的應(yīng)用中，尤其是近年來在智能家居行業(yè)中探討的復(fù)雜場(chǎng)景中，黃旭東表示LoRa能夠比其他無線通信技術(shù)提供連接更可靠、電池巡航時(shí)間更長(zhǎng)和部署更靈活等特點(diǎn)。因此，如果根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的需要來為網(wǎng)關(guān)選擇通信協(xié)議和技術(shù)，可以考慮LoRa的這些特性來構(gòu)建智能家居系統(tǒng)。

針對(duì)未來智能家居通信協(xié)議的發(fā)展，云里物里更看好藍(lán)牙協(xié)議。藍(lán)牙功耗低傳輸速率快，建立連接的時(shí)間短，穩(wěn)定性好、安全度高，而且目前我國智能手機(jī)的普及程度高，各類移動(dòng)終端設(shè)備基本都能通過藍(lán)牙進(jìn)行互聯(lián)，所以藍(lán)牙設(shè)備的應(yīng)用范圍非常廣，通過與智能手機(jī)相連，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)智能設(shè)備的控制，在實(shí)際生活中的應(yīng)用也更方便。

由于還未出現(xiàn)一個(gè)明確的標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范智能家居的通信協(xié)議，因此智能家居體系中充斥著不同的協(xié)議產(chǎn)品。此外，在智能家居市場(chǎng)中，不同的廠商由于互不相融，導(dǎo)致用戶想要更換產(chǎn)品需要付出更高的成本。

龍招喜認(rèn)為，這種現(xiàn)象是物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展過程中的階段性現(xiàn)象，以單品智能作為智能家居的切入點(diǎn)，搶占市場(chǎng)之后必然是多品智能家居之間的互聯(lián)互通。

通過智能網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品可以有效解決此類問題，拿云里物里智能網(wǎng)關(guān)為例，云里物里智能網(wǎng)關(guān)可以連接任意BLE設(shè)備，通過固定的藍(lán)牙協(xié)議來統(tǒng)一智能設(shè)備的輸入輸出端口，就可通過藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備之間的互聯(lián)互通。

同時(shí)，也能通過LoRa技術(shù)來打通不同廠商之間的限制，黃旭東表示，LoRa技術(shù)只是一個(gè)物理層的透?jìng)骷夹g(shù)，用戶可以在其上加載自己的私有協(xié)議，或者在網(wǎng)絡(luò)層鏈路層架設(shè)自己的安全引擎，可以進(jìn)行最深度的定制，以利用LoRa的廣覆蓋、低功耗和高靈活性等特點(diǎn)來服務(wù)最終用戶。

選定一種通信協(xié)議，如藍(lán)牙、LoRa等，可以有效的打通不同廠商之間的壁壘，控制同一通信協(xié)議下的不同設(shè)備。但若想要達(dá)到完全的互聯(lián)互通，達(dá)成網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與設(shè)備的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，還需要行業(yè)協(xié)會(huì)、政府相關(guān)部門的共同推動(dòng)。

智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)安全

作為智能家居中的核心設(shè)備，其安全防護(hù)能力也備受關(guān)注，面對(duì)信息安全問題，智能網(wǎng)關(guān)又將如何防護(hù)？

姚曉海認(rèn)為，作為智能家居設(shè)備的控制中心，網(wǎng)關(guān)的安全性確實(shí)不容忽視?，F(xiàn)在大多數(shù)智能家居網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)層、協(xié)議層都會(huì)做基礎(chǔ)加密，有的也會(huì)通過加密通訊模式、密碼驗(yàn)證機(jī)制等方式來進(jìn)行防御，確保用戶信息安全。

從具體方案來看，也可以選擇特定通信協(xié)議來加強(qiáng)網(wǎng)關(guān)的信息安全性。龍招喜認(rèn)為，為了保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性，選擇安全度高的通信協(xié)議十分重要，例如藍(lán)牙協(xié)議采用128位及以上AES加密方式，能有效保護(hù)數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。云里物里作為BLUETOOTHSIG聯(lián)盟成員企業(yè)，生產(chǎn)的設(shè)備從網(wǎng)關(guān)到感知層的各類感知設(shè)備，均采用藍(lán)牙5.0技術(shù)，通訊速率、容量、穩(wěn)定性更好。

同時(shí)，從物理屬性上，云里物里也加強(qiáng)了網(wǎng)關(guān)的防水防震能力，讓網(wǎng)關(guān)更加實(shí)用。并且還將在網(wǎng)關(guān)中加上更高等級(jí)的加密，例如256AES加密等。當(dāng)然，智能家居網(wǎng)關(guān)的防護(hù)等級(jí)將會(huì)越來越高，越來越安全。

Semtech從物理層及數(shù)據(jù)層對(duì)數(shù)據(jù)安全進(jìn)行了詳盡的分析，從物理層分析，數(shù)據(jù)的安全性主要體現(xiàn)為該信號(hào)的隱蔽性強(qiáng)。隱蔽性強(qiáng)又叫做可檢性低（LPI - Low Probability of Intercept），即不容易被偵破，對(duì)各種窄帶通信系統(tǒng)的干擾很小。在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，擴(kuò)頻前數(shù)據(jù)高于噪聲基底，其信號(hào)非常容易被檢測(cè)。當(dāng)信號(hào)被擴(kuò)頻后，信號(hào)完全在噪聲基底之下，無法通過能量強(qiáng)度檢測(cè)出來。這也是軍工、通訊等行業(yè)一直使用擴(kuò)頻技術(shù)作為通信手段的原因。

安全性方面，LoRa技術(shù)也繼承了擴(kuò)頻技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，一般設(shè)備很難偵破和干擾到LoRa信號(hào)。在所有的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)中，LoRa技術(shù)可以在噪聲下20dB解調(diào)，而其它的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)必須高于噪聲一定強(qiáng)度才能實(shí)現(xiàn)解調(diào)。其它物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的波形可以被頻譜儀等設(shè)備抓取。同樣，這些通信數(shù)據(jù)也可能被干擾或偽造。而LoRa技術(shù)具有較好的隱蔽性和抗干擾特性，具有較強(qiáng)的物理層安全特性。

從應(yīng)用層分析，用戶可以根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用需求進(jìn)行加密，由于LoRa在組網(wǎng)上具有很強(qiáng)的靈活性，其應(yīng)用側(cè)的安全管理手段可以配合網(wǎng)絡(luò)層及加密算法，實(shí)現(xiàn)整個(gè)應(yīng)用的整體安全。因此，選擇LoRa可以有效提高網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)安全性。

Wi-Fi當(dāng)?shù)?智能網(wǎng)關(guān)是否還有存在價(jià)值？

在智能家居體系中，可以明顯的看到一種趨勢(shì)，市場(chǎng)中越來越多的設(shè)備使用Wi-Fi進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，這意味著這些設(shè)備只需要通過路由器就能控制，與此同時(shí)，這似乎也讓智能網(wǎng)關(guān)的作用越來越小，下一步，智能網(wǎng)關(guān)將如何發(fā)展？

黃旭東認(rèn)為，未來，智能網(wǎng)關(guān)將出現(xiàn)匯聚多種物聯(lián)網(wǎng)連接到云、物聯(lián)網(wǎng)連接加邊緣計(jì)算、精益型處理與連接等模式，而不是簡(jiǎn)單的依靠Wi-Fi就可以滿足所有的應(yīng)用需要；但是其控制功能可能更多地被放置在大家更為習(xí)慣的設(shè)備上，如智能手機(jī)、平板電腦或者電視機(jī)上的App，從而使智能網(wǎng)關(guān)的可視度降低。

目前市場(chǎng)上大多數(shù)的智能家居設(shè)備都依靠Wi-Fi或藍(lán)牙等通信技術(shù)將設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)，但是這些短距離、高帶寬的通信協(xié)議在覆蓋范圍和功耗過高等方面有著局限性；另一方面，諸如5G等蜂窩網(wǎng)絡(luò)并不適用于低功耗的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，因?yàn)檫@些設(shè)備僅需在低成本、低功耗和低帶寬的條件下進(jìn)行連接。然后，LoRa在消費(fèi)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力才剛剛開始被發(fā)掘。

云里物里從另一個(gè)角度看待智能網(wǎng)關(guān)的發(fā)展道路，龍招喜認(rèn)為智能家居市場(chǎng)發(fā)展的最大瓶頸就是各智能家居廠家網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，未來智能網(wǎng)關(guān)的發(fā)展方向，必然是朝著統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展，提高不同設(shè)備節(jié)點(diǎn)之間的兼容性，減少網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化成本。在硬件優(yōu)化上，技術(shù)的發(fā)展也將推動(dòng)智能網(wǎng)關(guān)功能的融合，實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)關(guān)功能和性能上的提升。

雖然目前市場(chǎng)上的確存在部分采用了Wi-Fi連接的智能家居，隨著技術(shù)的升級(jí)，5G網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，智能網(wǎng)關(guān)的作用不僅不會(huì)因?yàn)閃i-Fi連接的發(fā)展而被削弱，相反智能網(wǎng)關(guān)的發(fā)展方向?qū)?huì)集合Wi-Fi連接的功能，將網(wǎng)關(guān)的功能與Wi-Fi連接的效果統(tǒng)一，還會(huì)出現(xiàn)智能網(wǎng)關(guān)取代Wi-Fi連接的局面。以智能網(wǎng)關(guān)整合各類家庭智能終端，實(shí)現(xiàn)各類家庭智能終端的網(wǎng)絡(luò)化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化，將促使智能網(wǎng)關(guān)的作用持續(xù)增強(qiáng)。

唯傳科技也提出了相似的觀點(diǎn)，姚曉海認(rèn)為，智能網(wǎng)關(guān)的作用不會(huì)削弱，而是路由器將與網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)深度融合。未來在Wi-Fi6技術(shù)的推動(dòng)下，傳統(tǒng)路由器會(huì)增強(qiáng)網(wǎng)關(guān)功能，不僅是實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的連接，更是構(gòu)建多場(chǎng)景、場(chǎng)景化的家庭智能管控系統(tǒng)的核心。

從技術(shù)發(fā)展角度來看，作為智能家居的核心，智能網(wǎng)關(guān)在未來的將占據(jù)越來越重要的作用。隨著各廠商網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)開始統(tǒng)一，智能網(wǎng)關(guān)也將與路由器開始深度融合，成為支持更多應(yīng)用場(chǎng)景的管理核心。

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