安富利推出的基于BLE的HomeKit智能家居方案

作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用落地的一個(gè)重要場(chǎng)景，智能家居自然是商家必爭(zhēng)之地。而有實(shí)力的廠商在智能家居領(lǐng)域跑馬圈地的一個(gè)通行套路就是——利用自己的資源和影響力，建立“智能家居平臺(tái)”，讓盡可能多的（第三方）設(shè)備接入進(jìn)來，快速形成可以和別人抗衡的智能家居生態(tài)圈。

在智能家居平臺(tái)“大戰(zhàn)”中，蘋果公司出的大招兒是2014年推出的HomeKit。其實(shí)HomeKit在思路上與其他友商大同小異，就是通過iOS設(shè)備上的一個(gè)特定的APP（Home）去統(tǒng)一管理所有符合HomeKit協(xié)議的設(shè)備，既免去了一個(gè)設(shè)備對(duì)應(yīng)一個(gè)APP的繁復(fù)，又能夠根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)于HomeKit設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一配置、操控和互操作。

當(dāng)然，在一些關(guān)鍵點(diǎn)的設(shè)計(jì)上，HomeKit還是表現(xiàn)得很“蘋果”。比如HomeKit更為強(qiáng)調(diào)安全和隱私，對(duì)產(chǎn)品形態(tài)的約束較多，開發(fā)生態(tài)也相對(duì)封閉。同時(shí)，從安全性方面來看，HomeKit設(shè)備之間的控制信息傳遞是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的，不會(huì)有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云端，而且設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也都是存儲(chǔ)在用戶的iOS設(shè)備上，不會(huì)上云。因此，硬件設(shè)備廠商想要接入HomeKit平臺(tái)，就必須要使用蘋果公司批準(zhǔn)認(rèn)證的安全芯片，還需要經(jīng)過長達(dá)5個(gè)月的認(rèn)證過程的煎熬。

HomeKit的這種行事風(fēng)格，在外人看來是把雙刃劍——確保了產(chǎn)品品質(zhì)和用戶體驗(yàn)，卻也束縛了自身的發(fā)展。所以在其他友商的智能家居平臺(tái)設(shè)備瘋狂擴(kuò)軍的同時(shí)，HomeKit支持設(shè)備的數(shù)量增長這幾年一直不溫不火。

不過蘋果顯然意識(shí)到了這一點(diǎn)，他們已經(jīng)從幾個(gè)維度上做出調(diào)整和布局：

技術(shù)上，去年6月的WWDC上，蘋果更改了HomeKit 認(rèn)證規(guī)則——硬件廠商和開發(fā)者不必一定采用特定的安全芯片，所有的認(rèn)證程序只需一個(gè)軟件升級(jí)即可，這次“減負(fù)”可以說是蘋果展示的一個(gè)很大的“善意”了。

產(chǎn)品上，很多人預(yù)測(cè)今年年初蘋果HomePod智能音箱的上市，會(huì)對(duì)HomeKit發(fā)展起到推波助瀾的作用，HomePod搭載的Siri語音助手無疑會(huì)給HomeKit智能家居設(shè)備的互操作性帶來更多新玩兒法。

市場(chǎng)上，這些年蘋果一直在利用自己的品牌影響力，和一些高端的房地產(chǎn)企業(yè)合作，去挖掘前裝市場(chǎng)的機(jī)會(huì)，這也能夠起到不錯(cuò)的市場(chǎng)示范和教育作用。

所以總體來說，對(duì)于智能家居設(shè)備廠商而言，支持HomeKit還是會(huì)成為其進(jìn)行產(chǎn)品規(guī)劃時(shí)的重要選項(xiàng)，尤其是對(duì)于一些中小型的廠商。

分析起來原因有兩點(diǎn)：一是借助蘋果的品牌和資源，可以快速實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)擴(kuò)張；二是有蘋果HomeKit認(rèn)證做背書，雖然要為此付出更高的成本，但是也有利于在市場(chǎng)定價(jià)上獲得更大的溢價(jià)空間。

既然有了開發(fā)HomeKit產(chǎn)品的打算，對(duì)于終端設(shè)備廠商和開發(fā)者來說，如何能夠快速開發(fā)出HomeKit設(shè)備并通過認(rèn)證，就成了關(guān)鍵的第一步。

實(shí)際上從HomeKit推出之后，芯片廠商就已經(jīng)在積極地跟進(jìn)。如Nordic Semiconductor在提供可供HomeKit使用的低功耗藍(lán)牙（BLE）芯片的同時(shí)，很快就發(fā)布了能夠滿足HomeKit技術(shù)規(guī)范要求的SDK，方便開發(fā)者基于Nordic藍(lán)牙SoC芯片快速完成產(chǎn)品的開發(fā)和上市。

更進(jìn)一步地，很多方案商和技術(shù)分銷商利用自己獨(dú)特的資源整合和方案開發(fā)能力，向市場(chǎng)提供了很多成熟、完整的HomeKit解決方案，讓開發(fā)者可以在更高的起點(diǎn)上開始他們的二次開發(fā)工作。

比如安富利推出的基于BLE的 HomeKit 智能家居方案，就是其中一個(gè)范例。從方案框圖（圖1）可以看出，其架構(gòu)非常簡(jiǎn)潔，只包括一個(gè)主控MCU和外圍的傳感器和執(zhí)行器。其中的主控MCU采用的是nRF51822，這是一款Nordic Semiconductor的BLE多協(xié)議SoC ，在單芯片中同時(shí)集成了處理器內(nèi)核、無線收發(fā)器，以及其他的外設(shè)、接口功能。內(nèi)置的Arm Cortex M0處理器內(nèi)核，負(fù)責(zé)產(chǎn)品功能控制和運(yùn)行BLE協(xié)議，同時(shí)具備極佳低功耗特性。該芯片同時(shí)支持BLE和2.4GHz通信協(xié)議，也令其在應(yīng)用開發(fā)中可以獲得更大的靈活性。

圖1，安富利開發(fā)的BLE HomeKit設(shè)備解決方案框圖

從方案的BOM中可以看到，安富利方案中的外圍傳感器和執(zhí)行部件也都系出名門，都是代表廠商的經(jīng)典產(chǎn)品：

HDC1000：一款來自TI的集成式溫度/濕度傳感器，功耗低，測(cè)量精度高。溫度測(cè)量范圍范圍-40°C至+125°C，濕度測(cè)量采用的是新型電容式傳感器。

APDS9960：這是Avago的一款集成環(huán)境光感（ALS）、紅外LED 和接近檢測(cè)器的光學(xué)傳感器模塊，可通過I2C接口與MCU連接，可實(shí)現(xiàn)手勢(shì)檢測(cè)、環(huán)境光、顏色等多種感知功能。

KXG03：ROHM集團(tuán)旗下Kionix公司出品，集成三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀，外形小巧，采用先進(jìn)的低功耗結(jié)構(gòu)、包括I2C、SPI等數(shù)字接口、特別優(yōu)化了功耗與噪音性能之間的平衡，在溫度變化時(shí)也具有很好的偏置穩(wěn)定性。

ALQ305：松下的高性能繼電器。

圖2，安富利開發(fā)的BLE HomeKit設(shè)備解決方案實(shí)物圖

方案中，主控MCU通過數(shù)據(jù)接口從外部傳感器獲取數(shù)據(jù)，或者將指令發(fā)送給執(zhí)行部件，同時(shí)通過BLE與iOS設(shè)備保持通信、交互數(shù)據(jù)，利用基于蘋果的Home APP進(jìn)行操控配置，進(jìn)而構(gòu)成一個(gè)智能家居產(chǎn)品的完整功能。因此，安富利的BLE HomeKit方案，可以廣泛地應(yīng)用在風(fēng)扇控制、車庫門開門器、照明控制、智能電源插座、溫度控制、相對(duì)濕度控制等智能家居產(chǎn)品中。想讓你的產(chǎn)品快速成為HomeKit家族中的一員，以這樣的方案為起點(diǎn)，顯然是一條捷徑。