周二，Patently Apple发布了一篇题为《Siri AI引领全新智能家居推进计划》的报道。

就在今日公开的一份Apple专利申请文件当中，我们了解到Apple正在研发一套设备配对系统，该系统利用可见光或者红外光的光信号模式，将配件从临时且存在安全隐患的连接迁移至受保护网络。

目前，Apple主要依靠蓝牙、超宽带、NFC以及智能连接器等射频与近距离通信协议完成设备配对。

这项发明主要面向音箱、智能锁、恒温器、摄像头以及其余智能家居配件，不过该技术底层方案同样也能够用于Mac、显示器、键盘、鼠标、iPhone与可穿戴设备的连接。

用户不再需要输入印刷版设置代码，也不用完成冗长的配置流程，只需将iPhone或者其他个人设备的摄像头对准配件，配件随后按照编码模式输出灯光脉冲，灯光信号当中包含建立安全连接所需要的全部信息。

Apple这套方案结合两种通信方式，首先借助开放性较高的信道，例如未完成配对的蓝牙连接启动整个配对流程，向配件发送指令发出灯光信号。

经过编码的光信号会提供对应信息，设备凭借这些信息，通过Wi‑Fi、Thread或者其他受保护网络建立独立的身份验证信道。

在专利给出的主要示例场景中，用户打开智能家居配件管理界面，选择添加新设备，iPhone启动摄像头，提示用户将配件放置在摄像头取景范围内。

如果配件距离过远，iPhone会显示指引，提示用户靠近设备，当设备处于有效距离之后，iPhone建立初始连接，该连接一般通过蓝牙完成。

这条初始连接无需具备可信属性，也不需要长期保持，只是一条临时通道，iPhone通过该通道向配件发起请求，让配件开始传输光学编码信号。

配件收到指令后，通过LED灯或者红外发射器按照特定频率、特定序列闪烁灯光，iPhone依靠摄像头、光电二极管、闪烁传感器或者其他感光元器件识别灯光模式。

Apple在专利中提到，iPhone摄像头甚至可以调整帧率，更好匹配配件的闪烁频率，提升解码成功率。

完成信号解码之后，iPhone使用信号内携带的信息建立第二条安全连接，借助该连接，可以把配件接入Wi‑Fi网络、Thread网状网络，或是加入范围更广的可信设备生态。

在发出灯光请求之后、识别到光信号之后，亦或是安全连接建立完成，都可以直接断开临时蓝牙信道，这样的隔离设计十分关键，可以减少在容易被周边设备窃听的信道当中传输的敏感信息数量。

光传输不只是简单提示配件已经就绪，本身属于一条数据传输通道。

配件可以将身份验证码、安全密钥、设备标识符以及其他配置信息编码在灯光脉冲的时序与频率当中，专利举例说明iPhone可以解码8位二进制信号，但这套系统并不局限于此格式。

传输的编码信息可以确认配件为正品、告知iPhone该设备支持哪些通信协议，或是授权设备接入指定网络，Apple提出建议，光学信息仅传输必要配置数据，私密数据需要等到安全信道建立完成之后再进行传输。

蓝牙传输的数据还可以和灯光传输的编码相互结合、交叉校验，两条完全独立信道的信息互相匹配校验，能够大幅提升非法设备冒充目标配件的难度。

一次性随机数也能够经由初始信道完成交互，再和光学编码组合使用，以此防止攻击者录制有效的灯光信号，之后再重复播放进行欺骗。

该套系统既可以使用普通可见光，也能够使用红外光，可见光闪烁方案可以让配件使用普通摄像头和成本低廉的LED硬件；红外光不会产生刺眼观感，在部分光照环境下还可以拥有更高稳定性。

处于黑暗环境时，配件可以选用红外模式，避免产生多余可见光闪烁；在强光环境下，iPhone难以区分LED可见光脉冲和环境光源，配件同样可以切换红外模式。

iPhone在发起信号请求之前可以先检测周边环境，摄像头或者光线传感器评估环境亮度、环境干扰以及配件硬件能力，自动选用最合适的可见光或者红外光信号模式。

Apple同时也考虑脉冲灯光的现实硬件限制，灯光输出频率会结合配件发射器与iPhone摄像头硬件上限进行选择，同时规避对电视等设备红外协议造成干扰；可见光闪烁的频率也会做约束，降低灯光闪烁带给人眼部不适的风险。

最核心创新点是将光线作为带外身份校验机制，衔接两套不同无线通信流程。

蓝牙完成配件发现，并且发送初始请求；用户将摄像头对准闪烁的硬件，完成物理层面确认，明确用户实际想要添加的周边配件；光信号再提供凭证，将这台指定设备接入可信网络。

当住宅、办公室、商店当中存在大量广播相同配对信号的配件时，该方案价值尤为突出，用户不再需要在设备列表当中辨认陌生设备名称，直接将iPhone对准实物即可，摄像头取景范围，加上灯光本身有限有效距离，共同构成空间校验。

专利权利要求重点覆盖：通过第一条信道请求灯光信号，识别多种灯光模式，利用灯光编码信息通过第二条独立信道完成网络连接，同时覆盖可见光、红外光，摄像头与闪烁传感器识别，将配件注册进设备生态，分配房间位置，加入自动化场景。

这套系统的能力不止基础配对，识别配件之后，iPhone能够自动分配设备所属房间，生成对应控制界面，将设备归入已有场景，直接加入家庭自动化流程。

Apple该方案并没有抛弃传统无线通信，而是在设备开放发现阶段和设备可信运行阶段之间，新增光学校验步骤。

两种技术互相结合，让配件配置操作做到对准即可完成，同时给Apple生态增加一层防护，避免选错设备，或是阻止未授权硬件接入安全网络。