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智能家居的心跳:可靠和无缝的连接

时间:2021-07-20 阅读:
在智能家居中,日常所用的一切东西(如暖通空调、电梯和灯具等)都配备有功能强大的电子元件。微电子技术使得所有这些物品能够“看见”、“听见”并“理解”周围的环境,然后自主地处理信息,做出决定,并启动一系列动作。将这种水平的智能构建到智能家居系统中需要多个功能模块。
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随着物联网发展将达到引爆点,我们所生活的世界也在日益先进的技术推动下变得日益互联。越来越多设备的数字化和联网化正在改变我们生活的方方面面,除了智能工厂、智能办公楼和智能汽车,它们也在重新定义我们的家居体验。

随着越来越多消费者希望享受到智能家居和楼宇技术具有的舒适性、高能效和安全性优势,智能家居设备和应用的需求也呈现出强劲的增长趋势。

新冠肺炎疫情加速了智能家居技术的应用。许多私人住宅在不同的疫情封锁阶段已转变成办公室、学校、娱乐场所、健身房,甚至医院。这种需求上的转变也驱使如今所需要的智能家居应用和设备的范围、功能和性能等发生颠覆性的改变。如今的智能家居已不再局限于会订购牛奶的冰箱,或者能够辨别用户并记住用户口味的咖啡机。据ABI Research预测,到2026年,“智能家居市场规模将达到3,170亿美元,比疫情爆发前的预测上升5%。”

拥有听觉、视觉和嗅觉的科幻还是现实?

而智能家居市场未来还将以更强劲的势头向前发展。据联合国预计,到2050年,每10个人中就有7个人生活在城市。这将推动高楼大厦林立的特大城市的发展。而数字化将在所有这些高楼大厦中发挥决定性作用。据欧洲电信网络运营商协会预计,到2025年,仅在欧洲的智能楼宇中,活跃的物联网连接数就将达到约1.54亿!

是什么造就了智能家居?

在智能家居中,日常所用的一切东西(如暖通空调、电梯和灯具等)都配备有功能强大的电子元件。微电子技术使得所有这些物品能够“看见”、“听见”并“理解”周围的环境,然后自主地处理信息,做出决定,并启动一系列动作。将这种水平的智能构建到智能家居系统中需要多个功能模块。

传感器:任何物联网系统的起始点,负责收集环境信息并转换成数字数据

微控制器物联网设备的神经中枢,负责处理数字数据并生成控制信号

执行器:将控制信号转化成动作并启动一系列动作

连接:物联网的心跳,让所有设备彼此互联并与云端互联。

设备、网络和数据的安全解决方案:通过保护数据传输安全和确保连接的设备和网络的完整性,构建数字化世界中最为重要的消费者信任。

总体而言,是所有这些功能模块之间安全无缝地协作造就了智能家居。

然而并非一切都是一帆风顺……

家中联网设备的日益增多使得网络日渐拥堵。用户不得不经常面对服务中断,或不同智能家居设备之间的无线连接问题。此外,Wi-Fi设备通常需要消耗大量电能。有些家庭还容易出现死角,且不同房间的信号强度可能不稳定或减弱。与此同时,最常用的2.4 GHz和5 GHz频段正变得日益拥堵,以致面临性能挑战。而随着智能家居设备成为黑客的一个有吸引力的攻击目标,许多用户越来越担心他们的家庭和个人信息安全。

为了赢得用户的信任并充分发挥智能家居技术的潜力,智能家居设备和电器厂商需要半导体技术来帮助解决所有的连接、拥堵和安全问题。

采用无线连接技术的设备出货量蓝牙和Wi-Fi仍是最常用的技术,其次是NFC/NFC标签和GNSS

为智能家居提供可靠无缝的连接

要想拥有良好的家居互联体验,必须随时随地确保物联网设备、云端和网络之间优质的信号接收及快速稳定的连接。许多连接标准都在向支持不同应用实现无缝通信的方向发展。最常见的有用于无线局域网(WLAN)的Wi-Fi、用于流媒体的蓝牙和用于超低功耗连接的低功耗蓝牙(BLE)。

最引人关注的一项发展是Wi-Fi 6。该最新一代Wi-Fi技术专为改进高设备密度的环境中的连接可靠性与性能而打造。与侧重于高峰时段的设备网速的传统Wi-Fi技术不同的是,Wi-Fi 6还在缓解网络拥堵以及改进网络效率、设备电池寿命、延时和覆盖范围方面取得了改进。这使其成为具备虚拟现实能力的网络游戏设备、支持健身直播的健身器材、联网厨具和其它通常会使家庭网络环境拥堵的物联网设备的理想选择。

解决之道:支持最新标准的英飞凌全新组合系列

半导体厂商英飞凌科技股份公司推出了全新的AIROC组合系列,以应对家居市场对安全可靠的无线连接的需求。该组合解决方案结合了Wi-Fi 6/6E和Bluetooth 5.2的优势,通过扩展至6GHz频段,解决了2.4 GHz和5 GHz信道拥堵的问题。它们还有助于提升媒体应用的音频和视频质量,并通过稳定和远距离的连接拓展物联网应用的覆盖范围。AIROC™的无线覆盖范围比Wi-Fi 5 和Wi-Fi 4扩大一倍,因而对于消除死角和接收问题有着极大帮助。同样值得一提的是,AIROC™可将典型Wi-Fi 6/6E解决方案的覆盖范围扩大40%以上。

英飞凌AIROC Wi-Fi 6 / 6E解决方案还配备了最新的Bluetooth 5.2技术,可通过LC3实现高质量音频,并支持新的BLE音频用例,如音频共享和音频广播。独特的“低功耗蓝牙唤醒”节能模式能帮助主机CPU节省用电,而蓝牙内核则能自主地“听到”传入的连接请求。该解决方案加入了先进的无线技术创新,不仅改进了蓝牙或低功耗蓝牙的覆盖范围和稳健性以使干扰和延时都减少,还使耗电量降低20%,从而超越了BT5.2标准。英飞凌独一无二的Smart Coex技术可最大程度地提高与蓝牙同时存在时的Wi-Fi吞吐量,并优化了要求苛刻的多媒体应用。最后,AIROC™具有安全启动、固件身份验证和加密以及生命周期管理等多层安全防护。这能为智能家居中的物联网应用带来更高水平的安全性,从而对建立起消费者对设备和数据的安全性和完整性的信任带来极大帮助。

为了加快发展面向智能家居的Wi-Fi / 6E和Bluetooth 5.2技术,降低测试成本,并支持产品认证,英飞凌联合其模块合作伙伴打造出集成的Wi-Fi 6/6E解决方案。AIROC™ Wi-Fi 6/6E与Bluetooth 5.2的组合目前可向特定客户提供样品。

2021国际AIOT生态发展大会将于【7月27日】在【深圳深铁皇冠假日酒店五楼】隆重举行,英飞凌安全互联系统事业部市场经理赵向阳将出席此次大会智慧家庭分论坛并发表演讲,详细议程请见下图。

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