半導(dǎo)體將數(shù)字家庭帶入現(xiàn)實

　　摘要：數(shù)字家庭，是一個全新并且逐漸進入普通人生活的新生活理念，在數(shù)字家庭各種設(shè)備的最后，看到的是各種半導(dǎo)體器件在其中的默默貢獻。本文探討數(shù)字家庭中幾個應(yīng)用對半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求與挑戰(zhàn)。

　　科技，從來都是為了改變生活而不斷前行，特別是電子與信息技術(shù)的普及，正是人們在更智能、更便捷、更愜意的生活需求推動下逐步演進。而在數(shù)字化時代，家庭數(shù)字化已經(jīng)成為一種不可抗拒的潮流，飛入尋常百姓家。

　　數(shù)字家庭概念是我們改變生活工作方式的關(guān)鍵。一個簡單的例子是數(shù)字媒體，傳統(tǒng)媒體概念下，很多人會立刻想到進入家庭的媒體內(nèi)容——電視，而我們不能將其只局限于電視節(jié)目，還要考慮如何與內(nèi)容互動，如何選擇并處理內(nèi)容?，F(xiàn)在，隨著家庭和個人都能夠觀看內(nèi)容，并與之互動，如何與內(nèi)容互動以及如何選擇并處理內(nèi)容是一個巨大的挑戰(zhàn)。當手機開啟個人通信革命時，在電視觀眾中，家庭與個人的順序便顛倒過來。意法半導(dǎo)體大中華與南亞區(qū)消費電子事業(yè)部總監(jiān)John Carey認為，這種發(fā)展趨勢導(dǎo)致一個無處不在且個性化的內(nèi)容模型，個人用戶期望能夠隨時隨地選擇自己最喜歡的內(nèi)容。為實現(xiàn)這個預(yù)期，我們需要研發(fā)一個靈活的解決方案，能夠向各種消費電子產(chǎn)品傳送不同品質(zhì)的內(nèi)容，這個解決方案還需要提供互動功能，且價格能夠讓廣大消費者接受。

　　控制、連接與觸控技術(shù)的成熟讓家電數(shù)字化進程前進了一大步，目前數(shù)字家庭的市場驅(qū)動力主要基于更好的用戶體驗和節(jié)能減排的需求。NXP技術(shù)市場經(jīng)理張林總結(jié)的趨勢包括四大方面，一是智能電源，即具有更高的效率，更低待機和運行功耗，集成了智能診斷功能的電源。二智能化的連接方式，用不同的連接方式進行家電組網(wǎng)，并于各種公眾網(wǎng)絡(luò)可以連接。三是智能化人機交互界面，新興觸控技術(shù)人機交互界面讓未來家電控制更方便、更人性化。四是智能化的控制方式，包括更高效率的馬達驅(qū)動，傳感器技術(shù)的應(yīng)用以及更綜合的智能信息處理。

　　智能家電與控制系統(tǒng)

　　數(shù)字家庭可為冰箱、安全系統(tǒng)以及自動調(diào)溫設(shè)備等常見產(chǎn)品帶來全新功能，同時還可推動新型家用消費類設(shè)備的創(chuàng)新發(fā)展，包括娛樂門戶乃至家庭自動化系統(tǒng)以及目前尚未出現(xiàn)的各種新產(chǎn)品。特別的，數(shù)字家庭為半導(dǎo)體企業(yè)帶來巨大的商機，因為各種各樣的產(chǎn)品都需要處理器(MCU 和 MPU)、支持電源管理與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的模擬組件、無線連接以及傳感器網(wǎng)絡(luò)等。

　　這些新設(shè)備支持未來特性及應(yīng)用，但能否成功則取決于消費者日常使用的便捷性，包括設(shè)備本身支持的直觀快捷用戶界面以及基于互聯(lián)網(wǎng)及移動應(yīng)用的高可靠高穩(wěn)健控制功能。此外，隨著數(shù)字家庭新增更多無線連接設(shè)備，消費類產(chǎn)品的易用性也非常重要。設(shè)備需易于安裝，并支持無中斷連接與工作，各種消費類系統(tǒng)設(shè)備必須相互協(xié)作，而不是相互干擾。

　　數(shù)字家庭中，智能家電是非常重要的組成部分，某些可掌握用戶習慣的家用電器需要添加更多的智能性。例如，智能自動控溫器可了解您對房間溫度的喜好。此外，無論身處何方，您都希望能控制家用電器，獲得其信息，從而更加智能地與其互動。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，技術(shù)發(fā)展的目標是通過增加互聯(lián)網(wǎng)連接實現(xiàn)同此前非互連設(shè)備的輕松互動。這種連接可實現(xiàn)三大關(guān)鍵應(yīng)用：1. 用戶可通過簡單的智能手機或平板電腦應(yīng)用遠程修改設(shè)置或檢查系統(tǒng)狀態(tài);2. 設(shè)備本身可接入互聯(lián)網(wǎng)以獲得其需要顯示或操作的信息，比如最新天氣信息或能源價格等;3. 設(shè)備可在發(fā)生諸如洗碗機漏水等問題時向消費者報告，以便及時聯(lián)系維修工。此外，這種相同診斷信息也可直接發(fā)送給制造商，以便在設(shè)備出故障前及時維修，或者通過無線固件升級方式避免昂貴的上門維修。　　

       
　　過去，智能家電是用戶可以用手機或類似的便攜裝置遙控的家用電器，這個功能只能為少數(shù)人服務(wù);現(xiàn)在，智能家電僅限于最早采用智能技術(shù)的家電，對于大多數(shù)用戶，這些智能家電的復(fù)雜性大于產(chǎn)品帶給用戶的好處。要想普及智能家電，必須簡化智能家電的操作，明確用戶可獲得的好處。今天，具有自動更新功能的家電是這個市場的一個成功案例，這些產(chǎn)品能夠提供新功能或容易查看的新內(nèi)容，例如，食譜和新聞。將來，意法半導(dǎo)體John Carey預(yù)計智能家電將增加智能電源管理功能，通過智能電網(wǎng)管理家庭用電，這個功能可降低家庭用電量，不會給用戶帶來任何不方便。

　　典型的家用電器通常會集成傳感器、微控制器以及無線連接功能，以收集信息，控制設(shè)備。該技術(shù)的主要機遇是優(yōu)化整體性能，以實現(xiàn)最低成本、尺寸與功耗。挑戰(zhàn)則在于如何讓這些設(shè)備在沒有干擾的情況下共同無縫工作，這正是嵌入式軟件的功能所在。此外，如家庭娛樂與游戲系統(tǒng)等其它應(yīng)用在整個智能家庭數(shù)據(jù)中心設(shè)備的處理與內(nèi)容分配方面也有發(fā)展?jié)摿εc創(chuàng)新機遇。TI 通用連接總經(jīng)理Eran Sandhaus介紹，TI 達芬奇 (DaVinci) 及 OMAP 平臺等在為家庭應(yīng)用提供優(yōu)質(zhì)內(nèi)容方面發(fā)揮著重要作用，可支持大屏幕顯示、家庭視頻聊天、便捷的家庭應(yīng)用以及家庭機器人等。智能處理器架構(gòu)支持優(yōu)異的多媒體功能、低能耗以及差異化特性，可為數(shù)字家庭的內(nèi)容共享、瀏覽與互動提供各種新途徑。

　　連接技術(shù)

　　數(shù)字家庭其中一個重要的意義就是可以進行移動交互，其整體目標是采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，把家中的各種設(shè)備、家電和服務(wù)整合在一起，以便能夠集中或遠程控制整個室內(nèi)生活空間。通過這種集中管理技術(shù)，室內(nèi)的家電和服務(wù)能夠相互通信，代表我們做出電子決策，如選擇電視節(jié)目、建議去哪家食品店購物、監(jiān)測管理能耗，以實現(xiàn)最佳效率、控制環(huán)境條件，在我們需要的時間和地點傳送新聞和信息。

　　高通創(chuàng)銳訊美國產(chǎn)品經(jīng)理李本中博士介紹，數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)通常包括控制著各種設(shè)備的有線和無線系統(tǒng)，如安防系統(tǒng)、照明、家庭遠程護理應(yīng)用以及家庭娛樂系統(tǒng)。這些聯(lián)網(wǎng)設(shè)備要求由強健可靠的解決方案提供的低功率、高性能技術(shù)平臺。家庭網(wǎng)絡(luò)必須能夠在需要的時間提供高速度、大容量、按需分配帶寬等功能。為了實現(xiàn)數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的上述規(guī)范和標準，我們需要迎接大量的挑戰(zhàn)，包括標準化、帶寬、維護和電源。