智能家居市场被分割成许多生态系统，通过各种无线协议连接着无数的物联网设备。这导致了复杂的多协议软件开发、设备成本增加，以及影响了包括智能家居网关、路由器和集线器的上市时间。值得庆幸的是，Silicon Labs（亦称“芯科科技”）推出一款解决方案—一体化软件开发工具包（Unify SDK）！它有助于简化多协议软件开发流程，允许智能家居生态系统供应商和设备制造商只需维护一个代码库，而通过Unify SDK处理特定协议的转换。本篇文章解释了如何使用Unify SDK加速设计多协议智能家居产品，欢迎点击文末的阅读原文获取完整文档。
多协议智能家居网关挑战
全球可能有几十种，甚至上百种智能家居生态系统。尽管市场上有许多乐观的预测，但实际上智能家居市场并未良好的整合。相反，随着越来越多的智能家居公司进入这个市场，它变得更加分散。无数的物联网设备将通过无线协议（如Matter、Thread、Wi-Fi、Zigbee、Z-Wave、Bluetooth® Low Energy等）连接到这些生态系统，可想而知其复杂性。
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生态系统的迅速扩展增加了对网关、路由器和集线器的需求。它们位于生态系统和物联网设备之间的边界，来回转发流量和控制消息，不断将数据从一个协议转换到另一个协议。对于应用程序开发人员和设备制造商来说，开发和维护具有不断增加的接口的多协议软件是一项重大挑战。日益增长的复杂性增加了产品开发成本和上市时间。
简化多协议网关的开发
Unify SDK是一个网络抽象框架，可简化智能家居平台提供商和设备制造商的多协议软件开发。其主要使用案例如下：
多协议物联网—Unify SDK允许客户为多协议网关、路由器和集线器开发和维护单个软件库，当Unify SDK处理特定于协议的转换。
生态系统互联—通过Unify SDK，客户可以在不开发特定协议代码的情况下搭建智能家居生态系统。例如，将Zigbee和Z-Wave设备连接到Matter生态系统。
软件开发扩展—加快上市时间，降低软件开发成本，并将非核心工作和资源的投资降至最低。
Unify SDK提供完善的软件开发支持，协助智能家居生态系统提供商和设备制造商一次性为所有物联网设备实现云、平台和网关功能，而不需考虑基于何种无线协议。最初，Unify SDK提供包括Z-Wave和Zigbee的连接器，未来将拓展加入更多协议的支持，如蓝牙低功耗、Thread和Matter紧跟随后。
多协议智能家居网关制造商的优势
在构建新的智能家居无线网关、路由器、集线器、桥接生态系统和物联网协议时，Unify SDK可以节省软件开发过程中的时间和金钱。无需开发多个无线协议，也不需要利用资源来钻研协议知识。以下是其设计优势的整理：
使用Unify SDK，您需要更少的专业无线开发资源，同时加快产品上市的时间，简化软件更新和协议修订等维护工作。
经过测试的接口与Unify SDK提供的预先认证无线软件堆栈集成在一起，提高了软件的整体质量，降低了风险，并减轻了项目失败的风险。
Unify SDK 基于模块化架构和一组可扩展的软件组件构建，提供作为源代码。用户可以同时使用一个组件，而不会影响整个系统。
它运行在一个应用程序处理器上，使网关、路由器、接入点、集线器、网桥和基于应用处理器的设备（如智能扬声器、恒温器、烟雾报警器、摄像头等）的开发更加容易。
Unify SDK的可移植架构允许用户使用首选的Linux，只要它是POSIX兼容的。这种普遍存在的、基于MQTT的轻量级技术非常适合连接代码占用空间小、带宽低的约束设备。
Unify SDK允许用户简单地扩展无线智能家居软件开发——一次性开发适用于所有无线协议！
Unify SDK的三大组成环节
Unify SDK为常用的物联网服务（如添加、更新和移除设备）提供一个通用的、定义良好的数据模型、API和状态定义。协议驱动程序将常见的物联网服务转换为特定于协议的格式，如Zigbee和Z-Wave。
Unify SDK为树莓派（Raspberry Pi 4）提供软件源代码和二进制软件包，方便多协议智能家居软件的开发。
Unify SDK包括以下三个组件，将逐一说明：
中央统一框架（Central Unify Framework）
嵌入式无线连接协议控制器（Protocol Controller）
可本地和远程连接的物联网服务（IoT Services）
中央统一框架
Unify SDK的统一框架通过抽象的数据模型、API和协议细节（包括未来的协议演变）提供协议抽象。它基于行业标准的MQTT协议，支持本地和出站（云）消息传递以及与各种应用程序的互操作性。定义良好、经过测试和文档化的北向接口（Northbound Interfaces）确保了一致的服务集成，独立于南向物联网协议。它为未来的扩展提供了接口——用户可以轻松集成新的、引人注目的北向应用程序、服务和南向（Southbound）物联网协议。
协议控制器
预先认证的物联网协议控制器基于Silicon Labs的尖端无线软件栈。状态机提供一流的无线性能——用户可以以最低的延迟构建最广泛的网络，同时最大限度地延长设备的电池寿命。源代码允许用户为特定的用例轻松地修改功能。在三个部分中提供了跨所有协议控制器的一致外观：MQTT客户端、数据模型转换和功能/状态机。
物联网服务
常见的物联网服务（例如添加、更新和删除设备）基于MQTT框架，允许与本地和云应用程序的行业标准服务集成。通过本地运行的云连接器，物联网服务可以是本地的，也可以是远程的。Silicon Labs可以为用户提供生产级物联网服务、参考级物联网服务，或一个允许用户开发定制物联网服务的接口。
