智能家居的心跳：可靠和無(wú)縫的連接

隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展將達(dá)到引爆點(diǎn)，我們所生活的世界也在日益先進(jìn)的技術(shù)推動(dòng)下變得日益互聯(lián)。越來(lái)越多設(shè)備的數(shù)字化和聯(lián)網(wǎng)化正在改變我們生活的方方面面，除了智能工廠、智能辦公樓和智能汽車，它們也在重新定義我們的家居體驗(yàn)。

隨著越來(lái)越多消費(fèi)者希望享受到智能家居和樓宇技術(shù)具有的舒適性、高能效和安全性優(yōu)勢(shì)，智能家居設(shè)備和應(yīng)用的需求也呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長(zhǎng)趨勢(shì)。

新冠肺炎疫情加速了智能家居技術(shù)的應(yīng)用。許多私人住宅在不同的疫情封鎖階段已轉(zhuǎn)變成辦公室、學(xué)校、娛樂(lè)場(chǎng)所、健身房，甚至醫(yī)院。這種需求上的轉(zhuǎn)變也驅(qū)使如今所需要的智能家居應(yīng)用和設(shè)備的范圍、功能和性能等發(fā)生顛覆性的改變。如今的智能家居已不再局限于會(huì)訂購(gòu)牛奶的冰箱，或者能夠辨別用戶并記住用戶口味的咖啡機(jī)。據(jù)ABI Research[1]預(yù)測(cè)，到2026年，“智能家居市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到3,170億美元，比疫情爆發(fā)前的預(yù)測(cè)上升5%?！?/p>

擁有聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)和嗅覺(jué)的家是科幻還是現(xiàn)實(shí)？

而智能家居市場(chǎng)未來(lái)還將以更強(qiáng)勁的勢(shì)頭向前發(fā)展。據(jù)聯(lián)合國(guó)預(yù)計(jì)，到2050年，每10個(gè)人中就有7個(gè)人生活在城市。這將推動(dòng)高樓大廈林立的特大城市的發(fā)展。而數(shù)字化將在所有這些高樓大廈中發(fā)揮決定性作用。據(jù)歐洲電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)，到2025年，僅在歐洲的智能樓宇中，活躍的物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)就將達(dá)到約1.54億！

是什么造就了智能家居？

在智能家居中，日常所用的一切東西（如暖通空調(diào)、電梯和燈具等）都配備有功能強(qiáng)大的電子元件。微電子技術(shù)使得所有這些物品能夠“看見(jiàn)”、“聽(tīng)見(jiàn)”并“理解”周圍的環(huán)境，然后自主地處理信息，做出決定，并啟動(dòng)一系列動(dòng)作。將這種水平的智能構(gòu)建到智能家居系統(tǒng)中需要多個(gè)功能模塊。

●   傳感器：任何物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的起始點(diǎn)，負(fù)責(zé)收集環(huán)境信息并轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)

●   微控制器：物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的神經(jīng)中樞，負(fù)責(zé)處理數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并生成控制信號(hào)

●   執(zhí)行器：將控制信號(hào)轉(zhuǎn)化成動(dòng)作并啟動(dòng)一系列動(dòng)作

●   連接：物聯(lián)網(wǎng)的心跳，讓所有設(shè)備彼此互聯(lián)并與云端互聯(lián)。

●   設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)的安全解決方案：通過(guò)保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸安全和確保連接的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的完整性，構(gòu)建數(shù)字化世界中最為重要的消費(fèi)者信任。

總體而言，是所有這些功能模塊之間安全無(wú)縫地協(xié)作造就了智能家居。

然而并非一切都是一帆風(fēng)順……

家中聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的日益增多使得網(wǎng)絡(luò)日漸擁堵。用戶不得不經(jīng)常面對(duì)服務(wù)中斷，或不同智能家居設(shè)備之間的無(wú)線連接問(wèn)題。此外，Wi-Fi設(shè)備通常需要消耗大量電能。有些家庭還容易出現(xiàn)死角，且不同房間的信號(hào)強(qiáng)度可能不穩(wěn)定或減弱。與此同時(shí)，最常用的2.4 GHz和5 GHz頻段正變得日益擁堵，以致面臨性能挑戰(zhàn)。而隨著智能家居設(shè)備成為黑客的一個(gè)有吸引力的攻擊目標(biāo)，許多用戶越來(lái)越擔(dān)心他們的家庭和個(gè)人信息安全。

為了贏得用戶的信任并充分發(fā)揮智能家居技術(shù)的潛力，智能家居設(shè)備和電器廠商需要半導(dǎo)體技術(shù)來(lái)幫助解決所有的連接、擁堵和安全問(wèn)題。

為智能家居提供可靠無(wú)縫的連接

要想擁有良好的家居互聯(lián)體驗(yàn)，必須隨時(shí)隨地確保物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、云端和網(wǎng)絡(luò)之間優(yōu)質(zhì)的信號(hào)接收及快速穩(wěn)定的連接。許多連接標(biāo)準(zhǔn)都在向支持不同應(yīng)用實(shí)現(xiàn)無(wú)縫通信的方向發(fā)展。最常見(jiàn)的有用于無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)的Wi-Fi、用于流媒體的藍(lán)牙和用于超低功耗連接的低功耗藍(lán)牙(BLE)。

最引人關(guān)注的一項(xiàng)發(fā)展是Wi-Fi 6。該最新一代Wi-Fi技術(shù)專為改進(jìn)高設(shè)備密度的環(huán)境中的連接可靠性與性能而打造。與側(cè)重于高峰時(shí)段的設(shè)備網(wǎng)速的傳統(tǒng)Wi-Fi技術(shù)不同的是，Wi-Fi 6還在緩解網(wǎng)絡(luò)擁堵以及改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)效率、設(shè)備電池壽命、延時(shí)和覆蓋范圍方面取得了改進(jìn)。這使其成為具備虛擬現(xiàn)實(shí)能力的網(wǎng)絡(luò)游戲設(shè)備、支持健身直播的健身器材、聯(lián)網(wǎng)廚具和其它通常會(huì)使家庭網(wǎng)絡(luò)環(huán)境擁堵的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的理想選擇。

解決之道：支持最新標(biāo)準(zhǔn)的英飛凌全新組合系列

半導(dǎo)體廠商英飛凌科技股份公司推出了全新的AIROC?組合系列，以應(yīng)對(duì)家居市場(chǎng)對(duì)安全可靠的無(wú)線連接的需求。該組合解決方案結(jié)合了Wi-Fi 6/6E和Bluetooth^? 5.2的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)擴(kuò)展至6GHz頻段，解決了2.4 GHz和5 GHz信道擁堵的問(wèn)題。它們還有助于提升媒體應(yīng)用的音頻和視頻質(zhì)量，并通過(guò)穩(wěn)定和遠(yuǎn)距離的連接拓展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的覆蓋范圍。AIROC?的無(wú)線覆蓋范圍比Wi-Fi 5 和Wi-Fi 4擴(kuò)大一倍，因而對(duì)于消除死角和接收問(wèn)題有著極大幫助。同樣值得一提的是，AIROC?可將典型Wi-Fi 6/6E解決方案的覆蓋范圍擴(kuò)大40%以上。

英飛凌AIROC Wi-Fi 6 / 6E解決方案還配備了最新的Bluetooth^? 5.2技術(shù)，可通過(guò)LC3實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量音頻，并支持新的BLE音頻用例，如音頻共享和音頻廣播。獨(dú)特的“低功耗藍(lán)牙喚醒”節(jié)能模式能幫助主機(jī)CPU節(jié)省用電，而藍(lán)牙內(nèi)核則能自主地“聽(tīng)到”傳入的連接請(qǐng)求。該解決方案加入了先進(jìn)的無(wú)線技術(shù)創(chuàng)新，不僅改進(jìn)了藍(lán)牙或低功耗藍(lán)牙的覆蓋范圍和穩(wěn)健性以使干擾和延時(shí)都減少，還使耗電量降低20%，從而超越了BT5.2標(biāo)準(zhǔn)。英飛凌獨(dú)一無(wú)二的Smart Coex技術(shù)可最大程度地提高與藍(lán)牙同時(shí)存在時(shí)的Wi-Fi吞吐量，并優(yōu)化了要求苛刻的多媒體應(yīng)用。最后，AIROC?具有安全啟動(dòng)、固件身份驗(yàn)證和加密以及生命周期管理等多層安全防護(hù)。這能為智能家居中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶來(lái)更高水平的安全性，從而對(duì)建立起消費(fèi)者對(duì)設(shè)備和數(shù)據(jù)的安全性和完整性的信任帶來(lái)極大幫助。

為了加快發(fā)展面向智能家居的Wi-Fi / 6E和Bluetooth^? 5.2技術(shù)，降低測(cè)試成本，并支持產(chǎn)品認(rèn)證，英飛凌聯(lián)合其模塊合作伙伴打造出集成的Wi-Fi 6/6E解決方案。AIROC? Wi-Fi 6/6E與Bluetooth^? 5.2的組合目前可向特定客戶提供樣品。