史上最完整的分析，预演一场苹果和谷歌的无线芯片撕逼之战

在众业者如火如荼推展家庭物联网的当下，DIGITIMES Research发现，苹果对其协力系统商在家用物联网技术HomeKit的支援提出多项要求，协力系统商为满足这些要求，必须变更原有产品设计、向苹果购买特殊芯片、并采行较现行产业标准高出许多的加密演算，加密演算大幅增加原有产品内主控芯片运算负荷，进而明显拖慢运作并快速耗尽电力，此将迫使芯片商发展新主控芯片。

相对的，Nest Labs为主所发起的Thread协定，或Google提出的Weave协定，乃至产业用的ZigBee，或消费性Wi-Fi、蓝牙等，多采行一般加密演算，即128位元AES(Advanced Encryption Standard)加密，几乎不用改变现行设计。

DIGITIMES Research研判，Weave协定最差情况下需在系统设计上追加一颗IEEE 802.15.4射频芯片及天线，如此仍必须更动现行设计，但此变更属小幅变更，且有许多芯片商均能供应IEEE 802.15.4射频芯片，系统商不会受太多限制。

展望后续发展，无线通讯芯片业者期望主流物联网协定早日浮现，如此将可开发、推展更专注支援新协定的芯片，目前芯片商已针对HomeKit加密运算吃重问题研拟新芯片，估计未来新芯片也将有更多因应协定需求的设计。

首波通过HomeKit认证的5项产品

协定改变硬体系统与芯片设计

2015年5月Google I/O年会期间，Google提出Brillo家庭物联网作业系统与Weave应用协定，并在8月推出官方Wi-Fi路由器Google OnHub率先支援Brillo、Weave技术。

而2014年6月WWDC(Worldwide Developers Conference)年会期间，苹果随iOS 8.0提出HomeKit构想，HomeKit是以OS X、iOS为主的应用程式框架，且能与协力业者的硬体配件互通，此互通协定称为HAP(HomeKit Accessory Protocol)。

时隔一年，2015年6月WWDC年会期间，苹果揭露首波支援HomeKit的协力业者硬体，共5家业者的产品通过认证，部分报导认为以1年发展时间而言，仅5家业者的产品通过，似乎过少。

Google的Weave协定与苹果的HAP协定，两者均倚赖现行无线网路来运作传递，HAP已确定以低能源蓝牙(Bluetooth Low Energy；BLE)或TCP/IP为基础来运作传递，TCP/IP在家庭中也意味著有线的乙太网路(Ethernet)或无线的Wi-Fi。

HomeKit配件协定建构在TCP/IP或BLE之上

Weave方面尚未由官方揭露协定堆叠(stack)架构，但Google官网已表示Weave协定可相容过往Nest生态圈的硬体产品(compatible with Nest)。事实上在Google尚未购并Nest Labs前，Nest Labs即已提出Weave协定，Weave协定以IEEE 802.15.4(即ZigBee)或IEEE 802.11(即Wi-Fi)为基础来运行传递。

Google购并Nest Labs后发起名为Thread Group的产业联盟，由联盟提出Thread协定技术，并负责协定技术的改版、推广与认证。Thread协定以IEEE 802.15.4为基础来运行，由此可见Thread协定与Nest Weave协定、Google Weave协定高度关联。

业界已对协定内容要求表示意见，且对现行硬体系统商、芯片商已产生影响，但HAP与Weave的影响程度却不同，以下本文将针对其差异与未来影响进行探讨。

Thread网路层协定架构图

HomeKit要求特殊芯片与加密

在首波通过HomeKit认证的硬体产品面市后，业者开始表达对支援HomeKit的开发困难与挑战，Elgato公司为首波5家通过业者之一，Elgato提到HAP协定规定必须采非对称密码系统，并使用Curve25519的椭圆曲线加密演算法(Elliptic curve cryptography；ECC)，对现行无线通讯芯片而言为一大负荷。

为了支援HAP的加密演算传输，现行无线通讯芯片的韧体程式空间占用量增加，芯片的运算负荷也增加，虽然耗占量仍在可接受范围，不需要换用更高容量的芯片，但运算负荷却明显影响硬体运作速度与耗电。

在HomeKit产品的验证测试中，有的产品达40秒的延迟，有的甚至达7分钟。业者表示若为遥控门锁应用，40秒时间宁可亲自去开门都较遥控快速。延迟问题尤以蓝牙芯片的产品较严重，Wi-Fi芯片的产品则冲击较小。此外若以蓝牙通讯进行HomeKit遥控，因高负荷的加密演算使产品的电力快速消耗，很快即要更换产品内的电池。

另外，2015年7月的矽谷嵌入式系统研讨会(Embedded Systems Conference Silicon Valley；ESC SV)期间电子工程专辑(EE Times)报导揭露，凡设计与生产支援HomeKit的硬体产品，需向苹果购买与使用1颗特殊的辨识芯片(ID chip)，许多硬体商对此抱怨，因为必须变更现有设计及增加成本。

苹果未说明辨识芯片的功能、用途，有人猜测该芯片甚至可以让云端的苹果总部知道装置的所在地理位置，言下之意硬体业者对安全性抱持高度怀疑。电子工程专辑也向苹果询问芯片的功能与价格，但未有回应。

附带一提的是，通过HomeKit认证也需通过苹果原有的MFi((Made for iPhone/iPod/iPad)认证，苹果会发予产品贴纸，贴纸上有8位数的数字，终端消费者购买产品后，必须在App上输入该组数字方能启用产品的HomeKit功能。