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智能家居技术创新还差这几步!
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智能家居技术创新还差这几步!

2024-04-17 11:03:29 来源:半导体器件应用网 作者:厉丹 点击:5572

【哔哥哔特导读】万亿市场也面临着诸多挑战与困境。智能家居技术创新又该如何突破?

编者按:

智能家居技术创新,不仅仅是一项技术革新,更是生活方式的一次深刻变革。在这个信息化、智能化的时代,智能家居正以其独特的魅力,改变着我们的居住环境和生活方式。通过智能设备与系统的互联互通,智能家居能够实现对家庭环境的智能感知、智能控制和智能服务,为我们带来前所未有的便捷与舒适。

然而,智能家居技术创新也面临着诸多挑战与困境。如何确保数据的安全与隐私?如何制定统一的技术标准与规范?如何加强产业链上下游的协同合作,推动产业的健康发展?这些问题都需要我们深入思考与探讨。因此,本栏目将邀请业内专家和企业代表,就这些问题进行深入剖析与探讨,以期找到解决问题的途径与方法。

智能家居技术创新,是一场关乎未来生活方式的革命。我们期待通过本栏目的对话与交流,能够激发更多创新思维的火花,为智能家居产业的繁荣发展注入新的动力。让我们携手共进,共同书写智能家居技术创新的美好篇章!

智能家居技术创新还差这几步!

对话导览:

1、目前智能家居行业市场发展状况如何?贵公司在智能家居市场中有着怎样的角色和市场优势?

2、智能家居的技术创新优化发展对产品的性能和功能要求已经大大提高,智能家居在技术创新方面有哪些突破和亮点?这对芯片、功率器件等半导体器件提出了哪些相应的主要性能及功能要求?

3、目前,随着智能家居控制系统的应用发展,互联互通发展趋势逐渐明显。Matter协议在智能家居的应用现状和发展趋势如何?未来合作模式和生态系统将如何构建?是否已有一些较为成型的案例?

4、作为智能家居应用端,目前智能家居技术存在着哪些问题?对产业链上游的半导体器件有什么要求及建议?同时对智能家居的技术创新又有哪些建议或者核心需求?

5、半导体器件供应商对智能家居应用端提出的核心需求及建议有看法?是否已有进一步的计划?

6、对智能家居控制系统行业的市场空间及其技术发展趋势有何展望?

对话嘉宾:

智能家居技术创新还差这几步!

1、目前智能家居行业市场发展状况如何?贵公司在智能家居市场中有着怎样的角色和市场优势?

Qorvo市场经理孔德正:当前,智能家居行业正处于快速发展阶段,市场规模持续扩大。得益于物联网技术的长足的进步,万物互联的愿景即将实现。这一过程需要大量的创新和连接技术,以及相应的高效运用方式,同时也需要可靠安全保障。

作为Matter联盟的一员,Qorvo始终站在Matter市场的一线。例如,Qorvo经过认证的Matter开发套件可以实现智能设备的并发连接和控制。特别是Qorvo独有的ConcurrentConnect多信道功能,可在不同信道上同时实现Zigbee桥接和Thread边界路由器。Matter网络和桥接Zigbee网络连接在同一智能设备上,在不同的信道上运行,从而提高容量、范围和可靠性。这些Qorvo开发套件有助于工程师简化智能手机、智能家居设备的Matter功能设计,有助于缩短产品上市时间。

Power Integrations市场销售副总裁Doug Bailey:智能家居应用必须运行可靠,无需过多维护。因此,它们很可能由市电供电,而不是使用需要经常更换的电池。所有智能家居应用都至少需要三种,通常是四种功能:它们必须感应活动,它们必须经常进行无线通信,它们必须进行计算。许多设备还必须具有某种执行功能,例如电机或扬声器。所有这些功能都需要电源。烟雾报警器等安全设备的硬接线也是一种趋势。尽管单独而言,所有这些应用都只需要极少的电能,但在整栋建筑物内中,可能会有成千上万台设备,因此高效率和低待机功耗至关重要。当然,这些都是Power Integrations的优势所在。

智能建筑的应用仍处于早期阶段,如今,即使是新建的楼宇也往往没有完全配备智能设备。然而,这是一个巨大的机遇,每天都有新的应用出现。

Silicon Labs首席产品经理Rob Alexander:近年来物联网蓬勃发展,并且在未来很长一段时间内都将保持向上发展的态势。智能家居作为物联网的一个重要应用领域,虽然近年因国内地产行业相对低迷,导致智能家居前装市场受到一定程度的影响,但总体来说智能家居技术在近些年得到了非常快速的发展,已是大势所趋。

芯科科技作为一家专注于物联网的半导体企业,一直致力于为智能家居市场提供高性能、超低功耗、高安全性、智能化的无线连接解决方案,可以帮助智能家居设备制造商满足消费者的需求,提升其产品的认知度和接受度。

2、智能家居的技术创新优化发展对产品的性能和功能要求已经大大提高。智能家居在技术创新方面有哪些突破和亮点?这对芯片、功率器件等半导体器件提出了哪些相应的主要性能及功能要求?

Power Integrations市场销售副总裁Doug Bailey:除了照明、供暖和安防等经典智能家居应用实例外,边缘人工智能在智能家居中也发挥着重要作用。同样,此类设备需要具有低功耗和高效率,而氮化镓(GaN)在这方面可以发挥重要作用。基于GaN的IC,例如Power Integrations的InnoSwitch™反激式开关电源产品系列,还适用于具有USB PD电源插座的智能墙插应用场景。

在不久的将来,USB PD还可能用于实现住宅直流母线架构,从而减少能量转换损耗。这些设备必须高度可靠且坚固耐用,这也是Power Integrations产品系列的特色所在。

拓邦股份胡海波:目前半导体器件基本满足产品的应用需求,但无论是芯片还是功率器件,我们更看重的还是产品性能的稳定性和可靠性。

3、目前,随着智能家居控制系统的应用发展,互联互通发展趋势逐渐明显。Matter协议在智能家居的应用现状和发展趋势如何?未来合作模式和生态系统将如何构建?是否已有一些较为成型的案例?

小米科技胡海涛:不同品牌和平台都在构建自己的产品和生态,但未来可能会有更统一的合作模式或新的生态形式出现。对于硬件厂商而言,他们更关注自己能进入哪个生态,并希望大厂能解决互联互通问题,以便通过标准协议进入智能家居领域。目前,有些案例正在探索更成功的合作模式,比如Homekid应用生态,它专注于智能灯光和内容的互动。

智能家居市场目前仍存在品牌壁垒,各品牌都有自己的生态体系和协议,导致用户在选择时感到迷茫和困难。此外,传统智能开关控制仍占据一定市场,而智能家居的前装市场正在迅速崛起。未来,可能会有更多创新的概念如“家庭大脑”出现。总体而言,智能家居行业仍处于发展初期,需要解决用户选择困难和标准不统一等问题。

Qorvo市场经理孔德正:Qorvo认为Matter与超宽带(UWB)具有极大的发展潜力,可以推动智能家居产业创造新的增长点。Matter提供了互操作性和通信的标准框架,而UWB提供了精确的空间感知能力,使得应用如无钥匙进入和设备定位更加安全准确。两者如果能协同工作,就能创造出更高的价值。

Qorvo看到结合了多种技术的崭新用例不断涌现,为物联网终端用户带来更多价值,这要归功于技术成本降低、性能提高、电池寿命延长等因素、特别是工业应用、制造业和医疗健康领域中,蕴含着大量发展机遇,将来能为行业创造真正的价值。归根结底,物联网并不单单关乎技术,而是要构建一个更加互联互通的世界。

5G和物联网技术的普及为智能家居市场带来了前所未有的机遇。这些技术使得设备更加互联和智能化,能够提供更快的数据传输和更高效的操作。然而,随着互联应用愈发广泛,我们注意到网络威胁的复杂性挑战持续增长,人们对联网设备安全性的担忧日益增加,Qorvo视安全性为推动物联网技术普及的根本驱动力,作为连接标准联盟(CSA)、车联网联盟(CCC) 和FiRa联盟的成员,公司深知安全性和隐私保护的重要性。为了实现安全目标,我们大力投入资源,确保从标准制定、设计流程、嵌入式硬件与软件到制造过程的各个环节和层面都符合安全标准。我们认为,只有当用户对网络、设备和个人数据的安全性充满信心时,智能家居、车联网和智能工厂才能真正发挥潜力。

Power Integrations市场销售副总裁Doug Bailey:恕我直言,对我们来说,Matter协议并不重要。它显然是一个有趣的发展,能够促进良好的跨公司支持和标准化。但我们是一家电源技术公司,我们将支持所有无线通信协议。

Silicon Labs首席产品经理Rob Alexander:随着Matter标准的推出和持续演进,此前困扰智能家居的碎片化问题将会逐步得到解决,跨生态系统的互联互通很快会实现,这也将助力智能家居从智能单品时代迈向全屋智能时代。因此,在未来很长一段时间内,Matter将成为智能家居市场的重要推动力量。

4、作为智能家居应用端,目前智能家居技术存在着哪些问题?对产业链上游的半导体器件有什么要求及建议?同时对智能家居的技术创新又有哪些建议或者核心需求?

安居宝潘格彬:对我来说,目前的智能家居技术还达不到我想要的要求,所以还算不上高性能。之前用过的项目存在联网和界面操作问题,无法达到我的期望。联网功能不佳,界面操作也不顺畅,且部分界面的操作菜单过于繁琐。我认为技术创新应该朝自我学习的方向发展,特别是在智能学习方面。

小米科技胡海涛:目前,智能家庭主要还停留在传统的开关控制和家电信息互联层面,存在过分设计且内核缺乏实际应用的问题。同时,这一概念在国人中尚未得到很好的落地,但我更看好未来的新趋势,特别是短期内可能出现的一站式解决方案。例如,前装市场中的家庭大脑和全栈市场,若能提供完整的解决方案,将是未来To B产业的一个重要发展点。

对于技术的创新,我觉得还是在于场景化的应用。连接和通讯技术虽然已相对成熟,但真正的应用场景并不仅由技术决定。关键在于这些技术能否在不同家庭和使用场景中满足用户的实际需求。

5、半导体器件供应商对智能家居应用端提出的核心需求及建议有看法?是否已有进一步的计划?

Qorvo市场经理孔德正:在智能家居市场中,消费者对于产品的需求日益精细化,他们追求无缝连接体验,希望智能家居设备能够快速、稳定地与其他智能设备互联互通,以实现便捷的智能生活。然而,在智能家居中,除了我们熟悉的Wi-Fi协议外,还有如低功耗蓝牙(BLE)、Zigbee和Thread等几种常见的物联网(IoT)标准正在崛起。

虽然Matter作为一项推动标准化的举措具有极大前景,但迁移至Matter并不是一蹴而就的。因此为应对多协议挑战,Qorvo开发了ConcurrentConnect技术。它可以使用不同的协议,流畅、连续地为两个或多个网络提供服务,无论是Zigbee+Matter或Zigbee+低功耗蓝牙,还是智能手机或Matter+低功耗蓝牙Mesh,亦或其它多网络协议用例。ConcurrentConnect的使用,让并发操作达到全新水平,其使得设计人员能够无缝支持多种协议,并“干净利落”地推进向Matter的过渡,最终为消费者带来真正可互操作、用户友好的联网家庭体验。

Power Integrations市场销售副总裁Doug Bailey:智能家居技术创新将围绕传感、通信、计算和执行展开。我们最近推出的InnoMux-2开关IC产品系列具有多路独立稳压输出,目标应用包括网络设备、智能家居和楼宇自动化。新款氮化镓IC将AC-DC和DC-DC变换级简化为一个单级功率变换器,可将系统功率损耗降低高达50%。InnoMux-2 IC提供多达3个独立稳压输出。相较于传统的两级架构,无需使用单独的DC-DC变换级,可减少元件数目,减小PCB占板尺寸,实现高达10%的效率提升。此外,新IC还采用750V PowiGaN™氮化镓开关管、零电压开关(无需有源钳位)和同步整流技术,这些都有助于效率的进一步提高。

大多数现代电子系统都依靠多个内部电压来运行各种功能,如计算、通信和执行功能(通常是加热、发光、发声或某种运动功能)。但每个变换级的损耗都会累加起来,从而降低整个系统的性能并产生热量。InnoMux-2 IC可轻松克服这一挑战,因为它采用一个单级的架构,即可提供多达三个独立的稳压输出或者两个恒压输出和一个恒流输出,从而可以以更少的元件实现结构紧凑且高效的电源子系统。

InnoMux-2 IC可提供高达90W的输出功率,并且在整个输入电压、负载范围、温度及负载电流跳变的条件下满足优于±3%的调整精度。电源系统的总效率(从交流到稳压的低压直流输出段)可超过90%;先进的InnoMux-2控制器还能管理轻载下的功率输出,无需使用假负载电阻,可将空载功耗降至30mW以下。

智能家居技术创新还差这几步!

6、对智能家居控制系统行业的市场空间及其技术发展趋势有何展望?

Qorvo市场经理孔德正:边缘人工智能为物联网带来巨大价值,同时也把经济高效的解决方案引入市场也非常重要。随着技术的不断进步和消费者需求的增加,智能家居市场将面临更多的机遇。我们认为AI有可能成为一种变革性工具。尽管现在人人都在谈论生成式AI,但边缘和嵌入式AI更有可能改变我们的生活和工作方式。在设备端就能做出决策,这意味着可以实现快如闪电的响应速度、增强用户体验并降低云计算的运营成本。部署边缘AI还意味着用户的数据受到保护,因为信息从未离开过设备。在物联网背景下,AI可以让设备学习用户行为,优化操作流程,甚至预测未来需求。以智能恒温器为例,有了AI的帮助,它不仅可以根据当前气温进行自动调节,还可以预测用户偏好、天气模式和能源使用习惯。随着AI和物联网的结合,我们很可能会迎来一个设备具备预测和自适应能力的未来。

Power Integrations市场销售副总裁Doug Bailey:每当讨论住宅用电问题时,是否采用直流母线供电总是一个有争议的话题,但采用直流母线却有相当大的影响力。Power Integrations参与了一项由美国能源部提供500,000美元资助的研究计划,与劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)合作开发为低压直流产品供电的墙内直流母线。

在Power Integrations的帮助下,劳伦斯伯克利国家实验室正在开发一种可连接380V直流母线并为USB-C设备供电的插座。这些插座将为直流建筑提供实用的插头载荷解决方案。

拓邦股份胡海波:目前产品的集成化、智能化和联网化程度逐渐提高,未来的智能家居市场还是很有发展空间的。我很看好这一赛道的市场。

小米科技胡海涛:未来的智能家居可能会更加关注用户的使用场景,如出行和家庭等,并致力于解决用户在生活工作中的刚需痛点,如远程控制、能耗管理和生活费用数据化等。通过连接不同场景和设备,智能家居将提供更便捷、高效和智能的生活体验。

安居宝潘格彬:目前消费者对智能家居技术的接受程度普遍较低。虽然有些智能应用存在,但似乎并不多,且有些功能感觉鸡肋。如果智能家居的技术创新能够解决这些痛点,满足消费者的核心需求或达到他们预期,未来的市场发展空间是具有很大潜力的。

结语:

在这个信息化、智能化的时代,智能家居正以其独特的优势,改变着我们的生活方式,提升着我们的生活品质。我们坚信,在不久的将来,智能家居将成为我们生活中不可或缺的一部分,为我们带来更加便捷、舒适和智能的居住体验。

在这个过程中,我们也清晰地认识到,建立统一的行业标准至关重要;提高产品的智能学习能力以及加强数据安全与隐私保护是不可或缺的。同时,行业内还应该加强产业链上下游的协同合作,形成合力推动智能家居技术的创新发展。通过整合各方资源,实现资源共享和优势互补,提升整个产业链的竞争力。

此外,政府、企业和社会各界也应共同参与到智能家居行业的发展中来。政府可以出台相关政策,扶持智能家居产业的发展;企业可以加大研发投入,推动技术创新和产品升级;社会各界可以加强宣传普及,提高消费者对智能家居的认知度和接受度。

展望未来,在各方共同努力下,我们相信智能家居行业将迎来更加广阔的发展空间和更加美好的未来。我们更应该携手共进,共同推动智能家居行业的繁荣发展,为人类生活带来更多便利和惊喜。

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