実際、スマートホームは新しい概念ではなく、市場には多くの関連製品がありますが、これらの製品は通常、機能が制限されており、接続性が悪いです。人工知能技術の発展とモノのインターネット技術の普及により、スマートホームデバイスは新たな姿を呈しつつあります。この記事では、Silicon Labsのスマートホーム テクノロジーと関連ソリューションの開発方向について説明します。
アクティブインテリジェンスがスマートホームデバイスをさらにスマートにする
1世紀以上もの間、SF作家たちはスマート ホームを私たちの未来のライフスタイルとして描写してきました。しかし、現実と空想の間にはまだギャップが存在します。現在のスマートホーム製品はインテリジェントではありますが、まだ十分にスマートではありません。
たとえば、現在多くのスマートホーム デバイスは「受動的に従順」であると言えます。つまり、デバイスは何かを行うように指示されると、要求どおりにそれを実行します。ユーザーは、朝の目覚まし時計が鳴る5分前にコーヒーポットをオンにするなどのタスクを設定したり、温度が設定されたしきい値まで上昇したらエアコンをオンにするなどのルールを作成したりできます。しかし、スケジュールやルールを採用しても、システムは指示に従って物事を実行するだけで、知的な判断を下す能力はありません。
アクティブなスマートホームは、観察と推論を通じて家族のパターンと好みを理解します。これらのデータを使用することで、スマートホームは人間の介入なしに自律的に意思決定を行うことができます。たとえば、照明やHVACは、人が家や部屋にいるかどうかに応じてオンとオフを決定できるだけでなく、人の好みに応じて温度を調整することもできます。自動散水システムは、雨が降るとオフにしたり、春から夏にかけて散水時間を徐々に長くしたりできます。スマート サーモスタットは、家族が通常、金曜日の夜に仕事の後に外食し、その後エアコンをオンにするまで待つことを学習できます。
このよりインテリジェントなスマートホームは、受動的で従順なスマートホームデバイスよりもはるかに柔軟性があります。受動的な製品では、ルールをプログラムするために自宅に住む全員の好みをまとめる必要がありますが、インテリジェントなスマートホームでは、全員の習慣や好みを個別にプロファイルして、それに応じたルールの調整を自動的に行うことができます。人工知能 (AI) と機械学習 (ML) は、エッジ自律性を備えたスマート デバイスを強化するために必要な主要なテクノロジーです。AIとMLは、通常の受動的なデバイスをアクティブなエコシステムの参加者に変え、環境認識と意思決定能力を通じてユーザーに価値をもたらします。
スマートデバイスのセキュリティはますます重要になっています
しかし、家庭用機器がますますインテリジェントになるにつれ、家庭内の個人に関する情報がますます収集されるようになり、新しい機能によって新たな抜け穴も生まれます。侵入された場合、これらのデータはユーザーの知らないうちに個人を追跡するために使用され、泥棒は家に誰もいないことを簡単に知ることができるため、プライバシー、予防、保護は特に重要です。
スマートデバイスは単独で動作するため、ハッカーによる機能の乗っ取りを防ぐことが非常に重要です。攻撃は、単にドアロックの侵入を回避するだけにとどまらず、さらに進んでいます。迷惑攻撃やランサムウェア攻撃も問題となる可能性があります。たとえば、ハッカーは家の中の照明をオン/オフにしながら、同じ曲を大音量で強制的に再生する可能性があります。これらの攻撃はユーザーの安全を脅かす可能性もあります。たとえば、給湯器の温度が火傷するレベルまで上昇したとします。その場合、安全でないスマートデバイスが、ユーザーネットワーク全体のゲートウェイとして利用され、すべてのスマートデバイスを制御する可能性があるため、セキュリティと防止機能にさらに注意を払う必要があります。
一方、多くの企業が特定のアプリケーション向けの強力なAI機能の開発に多大な時間と資金を投資しているため、セキュリティのために知的財産 (IP) の保護も必要です。ただし、エッジAIアプリケーションの場合、家庭内のスマート デバイスやゲートウェイでセキュリティを実現する必要があります。デバイスが完全に保護されていない場合、OEMのAI投資がコピーされ、盗まれる可能性があります。
セキュリティを向上させるために多様な標準とプロトコルをサポートする
AIとMLは非常に複雑なテクノロジーであり、多くのベンダーが開発する必要があります。各ベンダーは、AIパズルを解くための重要な要素を提供し、その価値を高めます。したがって、スマート デバイス コンポーネントを選択する際の重要な側面は、チップ メーカーに対してサポート サプライヤーがいくつあるかということです。オプションが包括的であればあるほど、システムの効率が高くなり、OEMがより早く市場に参入できるようになります。
たとえば、Silicon Labsは、スマート デバイスの設計、開発、展開を加速するためのEFR32 SoCとモジュールを提供しています。EFRプラットフォームは、スマート ホームで使用される主要な標準とプロトコルをサポートし、エッジにインテリジェンスをもたらすために必要なコンピューティング、ストレージ、セキュリティ リソースも提供します。このプラットフォームは、あらゆるスキル レベルの開発者向けにIoT開発を簡素化および最適化するために必要なツールと機能を備えた統合開発環境であるSimplicity Studioによってサポートされています。Silicon Labsは、ユーザー データのプライバシー、運用中断の防止、IP保護の観点からインテリジェント システムを保護するために必要なハードウェア、ソフトウェア、ツールも提供しています。
セキュリティの脅威が増大する中、スマートデバイスはそれに応じた対策を講じる必要があります。現在最も包括的なセキュリティを提供するために、Silicon Labsは、セキュア認証、セキュリティ アップグレード、セキュリティ キー管理、セキュリティ デバッグ、改ざん防止、セキュリティ ブートなどのセキュリティ テクノロジだけでなく、真性乱数ジェネレータ、暗号化エンジン、差分電力分析 (DPA) も提供できるSecure Vaultを開発しました。また、これらの機能をセキュリティ サブシステムに統合して、すべてのセキュリティ機能とホスト プロセッサ間のハードウェア分離を実現しています。
Silicon Labsは、モノのインターネット設計向けに幅広いセキュリティ プラットフォームの組み合わせを提供しています。たとえば、EFR32は、さまざまなアプリケーションの特定の要件に応じて、さまざまな重要なセキュリティ機能構成を提供できます。Silicon Labsは、Arm Cortex-Mアーキテクチャに基づくMCU TrustZoneなどの最先端のセキュリティ テクノロジーも活用して、システム セキュリティを強化しています。
スマートデバイスの相互運用性を高め、エコシステムを改善する
スマートデバイスは、よりインテリジェントになるだけでなく、相互に連携して動作を調整できる必要があります。モノのインターネットの大手企業は、市場での成功には相互運用性が重要であることを理解しています。これが、標準化団体が統合されたIoT標準を開発し、AmazonやGoogleなどの企業が協力してスマートホーム エコシステム向けの標準化されたAPIを作成し始めた理由です。スマートデバイスが連携できれば、業界とユーザー双方にメリットがもたらされます。
Zigbee Allianceは、スマートデバイスの相互運用性を促進するために、「Connectivity Standards Alliance」(CSA)に名称を変更し、以前はConnected Home over IP(別名「CHIP」)として知られていたプロジェクトを、IoT業界標準の簡素化と調整に取り組む「Matter」に改名すると発表しました。
CHIPプロジェクトの初期の支援者であるSilicon Labsは現在、「Matter」標準に投資しており、モノのインターネット製品の開発を簡素化し、エンドユーザーがシンプルで信頼性が高く安全な幅広いスマート ホーム アプリケーションを体験できるように努めています。Silicon Labsのワイヤレス ソリューションは現在、Thread、Wi-Fi、BluetoothプロトコルをサポートするMatter最終製品の開発に利用できます。
Silicon Labsは、モノのインターネット エコシステム全体を接続するための共通の構成要素を提供するUnifyソフトウェア開発キット (SDK) もリリースしました。IoTクラウドおよびプラットフォーム開発者は、デバイスやゲートウェイに世界クラスの機能を設計できるようになりました。彼らは、これらの製品が相互運用性を備え、現在のワイヤレス プロトコルと新しいワイヤレス プロトコルをサポートすることに完全に自信を持っています。Unify SDKは、Z-WaveおよびZigbee用の既成のプロトコル固有の変換を提供し、Bluetooth、Thread、OpenSync、Matterをサポートして、モノのインターネットのワイヤレス ネットワークの相互運用性を大幅に簡素化し、スマート ホーム、都市、ビル、産業エコシステムへの拡張をサポートする予定です。
結論
スマートホーム市場は急速に発展しており、スマートデバイスはより使いやすくする必要があります。この目標を達成する最善の方法は、AIおよびMLテクノロジーを通じてデバイスが自ら考えるようにすることです。さらに、ユーザーのプライバシーを維持し、デバイスの乗っ取りを防ぎ、OEM IPを保護するために必要なセキュリティ テクノロジも非常に重要です。Silicon Labsは、複数のプロトコルとセキュリティをサポートするソリューションを提供できます。これにより、お客様は将来のニーズを満たす製品を構築し、想像を現実のものにすることで市場機会を獲得できるようになります。
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