電子發燒友報道（文/黃山明）近幾年，國內物聯網市場正在快速發展，同時在今年新基建及5G的大力推動下，萬物互聯的場景正在加速實現。智能家居作為物聯網的重要一環，也是萬物互聯技術的集中體現，而智能網關則是智能家居的重要組成部分。

智能家居市場快速發展 廠商積極布局網關領域

據IDC全球智能家居設備跟蹤報告顯示，2018年全球智能家居設備出貨量達到6.4億臺，預計2022年出貨量將達到13億臺，年均復合增長率超過20%。2017年全球智能家居市場規模約為1621.92億美元，2022年智能家居行業規模將達到2769.82億美元。而智能網關作為智能家居的關鍵設備，也將隨著智能家居的爆發而快速成長。

面對今年的市場，唯傳科技董事長姚曉海表示：“今年‘新基建’成為政策熱詞，在5G、人工智能、物聯網等技術的加持下，智能家居行業取得進一步發展。同時，在新冠疫情的影響下，智能家居企業不再局限于傳統的ToC市場，而是更多的轉向ToB市場，在智能建筑、智慧大廈、智慧社區等著力點上，實現新的業務增長。”

針對ToB場景的應用，唯傳科技推出基于LoRaWAN協議的智能網關，集成多種Sub-G通信技術，內置“NS”，可本地化也可接云端，解決用戶在項目實施中所面臨的高功耗、近距離以及組網復雜等技術瓶頸。

Semtech中國區銷售副總裁黃旭東對此表示：“智能家居市場是一個充滿了多樣性的市場，也是一個新技術迭出、創新快速涌現的市場。這些應用多樣性和持續創新，加上與音視頻網絡及家庭網絡等交融發展，使得智能家居網關百花齊放。但就其兩大核心功能，包括數據處理/控制和網絡連接而言，各自獨立成體系、僅有一兩種通信協議的技術商業模式也面臨很多挑戰。從發展趨勢來看，模塊化和組件化是非常重要的方向，智能家居網關需要根據面向應用的終端/傳感器和網絡來添加連接模塊，從而引入相應的通信協議和感知及控制設備。”

Semtech對此已經有全面的布局，并在不久前發布了LoRa Corecell參考設計，已廣泛適用于中國物聯網市場中的室內網關應用，包括智能家居、樓宇和工廠自動化等應用，該參考設計包括的射頻器件，其頻段和發射功率均符合國家規定。

LoRa Corecell參考設計提供了構建網關應用的“最小、優化解決方案”，以名稱“core”和“cell”表示。該參考設計由兩塊全新的芯片組成，包括基于LoRa的網關基帶收發器（SX1302）和低功耗多頻段Sub-GHz射頻前端（SX1250），使客戶能夠部署經濟高效的室內網關解決方案，這種射頻器件的頻段和發射功率符合中國規定。

云里物里副總經理龍招喜認為：“作為物聯網場景的心臟，網關是整個智能家居系統運行的控制器，它不僅包括了對信息的采集、輸入、輸出，還有集中、遠程和聯動控制等，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理念不斷成熟，應用范圍不斷拓寬，智能家居網關也在經歷著更新換代的過程，設備更精致、功能更全面、覆蓋范圍更廣、運行效率更快、指令傳達更精準、聯接安全性更高等等，智能家居網關正在走向應用性更廣、適應性更強的方向。”

云里物里作為全球領先物聯網解決方案供應商的國家級高新技術企業，非常重視智能家居網關的研發，也發布了藍牙智能IoT網關G1-D。G1-D采用圓形吸頂式設計，美觀富有科技感，超高藍牙接收靈敏度，不僅可以監測到任意藍牙BLE設備數據，對iBeacon數據及藍牙傳感器進行解析識別，還可以實現對任意藍牙設備的連接控制。通過Wi-Fi或PoE以及4G 網卡連接互聯網，將監測到的藍牙數據上傳到物聯網云平臺，從而與智能家居實現數據互通，達到控制效果。未來，云里物里將更加注重在智能家居網關的研發與創新，向市場推出更安全更智能的智能家居網關設備。

協議不統一 網關也不是萬能的

需要注意到的是，目前的物聯網協議五花八門，在智能家具體系中，Wi-Fi、ZigBee、BT等通信協議較為常見，但問題在于并沒有一個完整的標準去規定智能家居應該用哪種協議。這也使得不同協議之間的智能家居產品，如何聯動成為了一個問題。

智能家居領域這幾年來發展非常快，聯接智能設備的網關也出現了各類不同的通信協議，各類協議也在不停的更新版本改進缺點彌補短板，但是又沒有一種真正意義上國際標準用于智能家居的通訊協議。不過龍招喜認為，每種通信協議的出現必然就有其存在的意義，有其優劣勢，不同的通信協議應針對不同的產品需求去選擇，以發揮其技術特性。

黃旭東認為物聯網行業的一個規律是沒有一種通信協議能夠滿足所有應用的需求，在智能家居行業也是一樣，反映在智能網關設計上就是要充分考慮客戶的需求和應用場景，因此對通信協議的選擇和引用要更貼近應用。

由于各個聯盟之間互不相通，協議之間的融合目前來說相對較難。但想要讓不同的通信協議進行互聯互通，姚曉海表示，可以通過數據中臺、IoT Hub、云端匯聚等方式，在網關層面作出相應的協調。

此外，在越來越多的應用中，尤其是近年來在智能家居行業中探討的復雜場景中，黃旭東表示LoRa能夠比其他無線通信技術提供連接更可靠、電池巡航時間更長和部署更靈活等特點。因此，如果根據應用場景的需要來為網關選擇通信協議和技術，可以考慮LoRa的這些特性來構建智能家居系統。

針對未來智能家居通信協議的發展，云里物里更看好藍牙協議。藍牙功耗低傳輸速率快，建立連接的時間短，穩定性好、安全度高，而且目前我國智能手機的普及程度高，各類移動終端設備基本都能通過藍牙進行互聯，所以藍牙設備的應用范圍非常廣，通過與智能手機相連，能夠實現對智能設備的控制，在實際生活中的應用也更方便。

由于還未出現一個明確的標準來規范智能家居的通信協議，因此智能家居體系中充斥著不同的協議產品。此外，在智能家居市場中，不同的廠商由于互不相融，導致用戶想要更換產品需要付出更高的成本。

龍招喜認為，這種現象是物聯網快速發展過程中的階段性現象，以單品智能作為智能家居的切入點，搶占市場之后必然是多品智能家居之間的互聯互通。

通過智能網關產品可以有效解決此類問題，拿云里物里智能網關為例，云里物里智能網關可以連接任意BLE設備，通過固定的藍牙協議來統一智能設備的輸入輸出端口，就可通過藍牙實現智能設備之間的互聯互通。

同時，也能通過LoRa技術來打通不同廠商之間的限制，黃旭東表示，LoRa技術只是一個物理層的透傳技術，用戶可以在其上加載自己的私有協議，或者在網絡層鏈路層架設自己的安全引擎，可以進行最深度的定制，以利用LoRa的廣覆蓋、低功耗和高靈活性等特點來服務最終用戶。

選定一種通信協議，如藍牙、LoRa等，可以有效的打通不同廠商之間的壁壘，控制同一通信協議下的不同設備。但若想要達到完全的互聯互通，達成網關、網絡協議與設備的統一標準，還需要行業協會、政府相關部門的共同推動。

智能網關的數據安全

作為智能家居中的核心設備，其安全防護能力也備受關注，面對信息安全問題，智能網關又將如何防護？

姚曉海認為，作為智能家居設備的控制中心，網關的安全性確實不容忽視。現在大多數智能家居網關在網絡層、協議層都會做基礎加密，有的也會通過加密通訊模式、密碼驗證機制等方式來進行防御，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議來加強網關的信息安全性。龍招喜認為，為了保護數據傳輸過程中的安全性，選擇安全度高的通信協議十分重要，例如藍牙協議采用128位及以上AES加密方式，能有效保護數據在傳輸過程中的安全性。云里物里作為BLUETOOTHSIG聯盟成員企業，生產的設備從網關到感知層的各類感知設備，均采用藍牙5.0技術，通訊速率、容量、穩定性更好。

同時，從物理屬性上，云里物里也加強了網關的防水防震能力，讓網關更加實用。并且還將在網關中加上更高等級的加密，例如256AES加密等。當然，智能家居網關的防護等級將會越來越高，越來越安全。

Semtech從物理層及數據層對數據安全進行了詳盡的分析，從物理層分析，數據的安全性主要體現為該信號的隱蔽性強。隱蔽性強又叫做可檢性低（LPI - Low Probability of Intercept），即不容易被偵破，對各種窄帶通信系統的干擾很小。在數據網絡中，擴頻前數據高于噪聲基底，其信號非常容易被檢測。當信號被擴頻后，信號完全在噪聲基底之下，無法通過能量強度檢測出來。這也是軍工、通訊等行業一直使用擴頻技術作為通信手段的原因。

安全性方面，LoRa技術也繼承了擴頻技術的優點，一般設備很難偵破和干擾到LoRa信號。在所有的物聯網通信技術中，LoRa技術可以在噪聲下20dB解調，而其它的物聯網通信技術必須高于噪聲一定強度才能實現解調。其它物聯網通信技術的波形可以被頻譜儀等設備抓取。同樣，這些通信數據也可能被干擾或偽造。而LoRa技術具有較好的隱蔽性和抗干擾特性，具有較強的物理層安全特性。

從應用層分析，用戶可以根據實際的應用需求進行加密，由于LoRa在組網上具有很強的靈活性，其應用側的安全管理手段可以配合網絡層及加密算法，實現整個應用的整體安全。因此，選擇LoRa可以有效提高網關的數據安全性。

Wi-Fi當道 智能網關是否還有存在價值？

在智能家居體系中，可以明顯的看到一種趨勢，市場中越來越多的設備使用Wi-Fi進行聯網，這意味著這些設備只需要通過路由器就能控制，與此同時，這似乎也讓智能網關的作用越來越小，下一步，智能網關將如何發展？

黃旭東認為，未來，智能網關將出現匯聚多種物聯網連接到云、物聯網連接加邊緣計算、精益型處理與連接等模式，而不是簡單的依靠Wi-Fi就可以滿足所有的應用需要；但是其控制功能可能更多地被放置在大家更為習慣的設備上，如智能手機、平板電腦或者電視機上的App，從而使智能網關的可視度降低。

目前市場上大多數的智能家居設備都依靠Wi-Fi或藍牙等通信技術將設備連接到互聯網，但是這些短距離、高帶寬的通信協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等蜂窩網絡并不適用于低功耗的物聯網設備，因為這些設備僅需在低成本、低功耗和低帶寬的條件下進行連接。然后，LoRa在消費領域的應用潛力才剛剛開始被發掘。

云里物里從另一個角度看待智能網關的發展道路，龍招喜認為智能家居市場發展的最大瓶頸就是各智能家居廠家網關、網絡協議與設備的標準不統一，未來智能網關的發展方向，必然是朝著統一化、標準化的方向發展，提高不同設備節點之間的兼容性，減少網絡優化成本。在硬件優化上，技術的發展也將推動智能網關功能的融合，實現智能網關功能和性能上的提升。

雖然目前市場上的確存在部分采用了Wi-Fi連接的智能家居，隨著技術的升級，5G網絡的快速發展，智能網關的作用不僅不會因為Wi-Fi連接的發展而被削弱，相反智能網關的發展方向將會集合Wi-Fi連接的功能，將網關的功能與Wi-Fi連接的效果統一，還會出現智能網關取代Wi-Fi連接的局面。以智能網關整合各類家庭智能終端，實現各類家庭智能終端的網絡化、智能化、標準化，將促使智能網關的作用持續增強。

唯傳科技也提出了相似的觀點，姚曉海認為，智能網關的作用不會削弱，而是路由器將與網關實現深度融合。未來在Wi-Fi6技術的推動下，傳統路由器會增強網關功能，不僅是實現基礎網絡的連接，更是構建多場景、場景化的家庭智能管控系統的核心。

從技術發展角度來看，作為智能家居的核心，智能網關在未來的將占據越來越重要的作用。隨著各廠商網關、網絡協議及設備的標準開始統一，智能網關也將與路由器開始深度融合，成為支持更多應用場景的管理核心。

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