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%。”
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!
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。
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
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。