智能家居安全机制及Microchip解决方案

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以Apple HomeKit为例

“Siri，开灯”，一个简单的口令实现所有居家设备的控制曾经是建立智能家居的梦想。随着iOS与AndroidTM两大移动设备阵营的普及，配合开发的智能外设也越来越多。从单纯充电到高级数字音乐播放器，甚至集成电器或灯光的数字信号控制器，移动设备不再只有接拨电话或简单的邮件或聊天功能，而成为了生活中不可或缺的帮手。通过无线及云端处理（图1及图2）再受限于使用环境，更多远程遥控应用需求可以连成图3。

图1：iOS Home App负责连接支持HomeKit配件协议—— HAP之居家设备

图2：iOS设备与支持HAP的居家设备间的通信模式

图3：照明开关、家用风扇及温度监控等应用

通过Siri语音或iOS APP就可以控制居家虽然设备方便，不过如果您家的电器被别人恶意控制可就笑不出来了。因此“安全”就成为智能控制一个相当重要的议题，Apple HomeKit引入相当多的安全机制（如Secure Remote Password、Ed25519、Curve25519、HKDF-SHA-512及ChaCha20-Poly1305等算法）来保护居家设备与iOS设备间的通信不被恶意侵入（图4）。不过这些复杂的算法如果完全依靠软件实现，那么硬件之间的连线将会使您大伤脑筋。

图4：HomeKit安全机制及Microchip解决方案示例

今天，我们就以Microchip支持Apple HomeKit的Wi-Fi®开发套件为例，介绍如何打造更智能、更快速安全的居家设备。在这一经完全认证的解决方案中，Microchip允许经MFi授权的开发者能够利用这一业界首款具备硬件安全引擎（图5）的HomeKit Wi-Fi开发套件，无缝进行验证与加密，同时大幅缩短系统计算时间。举例而言，建立配对仅需0.95秒，而验证配对仅需不到0.1秒，几乎瞬间即可轻松与设备建立连接。缩短系统活动时间，同时降低功耗，相当于采用BLE技术的系统也能同时保持Wi-Fi解决方案之强大功能。

图5：Microchip HomeKit套件中核心器件CEC1702的内部架构

完整开发套件包含SecureIoT演示板（CEC1702, Arm® Cortex®-M4和DM990012）搭配Wi-Fi 7 Click （WINC1510, IEEE 802.11 b/g/n, MIKROE-2046）加上Apple认证IC（另购）（图6）。得到Apple授权详细流程请至MFi (Made For iPod) Program官方网站了解与申请，在此不再赘述。Microchip仅提供MFi授权持有者的HomeKit Wi-Fi SDK，如有相关问题请电邮至：applesupport@microchip.com，并注明您的MFi授权编号、公司名称、联系人姓名、地址及电话，便于我们尽快为您提服务。

图6：Microchip HomeKit Wi-Fi® SDK