全国统一服务热线 0791-87879191

新闻资讯
产品中心
楼宇自控 智能照明 智能建筑管理 智能传感 智慧物联 智能组态 阀门自控 智慧监管
经典案例
楼宇 工厂 酒店 文博 枢纽 行业
关于我们

康沃思以数字、 物联、 数据、 AI为基础,以自主研发的DDC产品和自主领先的物联网框架,聚焦智能建筑和行业数字化转型,建设物联网基础设施。

0791-87879191

盘点6款通过Smart Home Matter认证的多协议无线SoC芯片

时间:2022-08-09

是一个应用层规范,起源于 2019 年底,是将互操作性引入智能家居市场的最新尝试。目标是让用户在购买两台经过认证的设备时能够相互连接和协作。实现这一目标后,消费者可以放心地从不同制造商处购买智能家居设备家居智能,而无需制造商为每个大型甚至小型市场客户单独添加所需的功能。

简单地说,买家无需确定 Nest 恒温器是否兼容,或者设备是否可以控制第三方智能门锁,只需在设备上查找批准印章以确保互操作性。对于智能家居产品的制造商来说,可以通过统一的标准来构建产品,从而简化了开发过程。同时,规范是基于 IP 的标准,可为开发人员提供通用的内置通信基础。

“智能家居行业背后达成了前所未有的重大共识”,这是最大的亮点。 (6月29日“2022国际AIoT生态发展大会”将设立智能家居专场分论坛,供业界交流最新进展,免费报名)

亚马逊、苹果和谷歌启动该项目后,其他 10 家财团董事会成员加入:宜家、恩智浦半导体、三星、(原飞利浦照明)、尚飞和南京物联。联盟内部还成立了一个新的工作组来开发新的智能家居应用层规范。

从 2020 年初开始,一些主要供应商已经为该项目投入了专门的人员和资源,以加速规范的市场发布。截至2021年10月,规范的范围已经确定家居智能,参与规范制定的公司数量急剧增长至210多家。据预测,该规范有望在2022年秋季获得批准和发布,兼容的智能家居设备和电器将于 2022 年第四季度首次大规模上市。

zigbee家居智能_家居智能_家居智能监控系统

图 1:规范开发进度

研究主管高度评价规范的前景,认为在其他尝试陷入困境的情况下能够突围并显示出成功潜力的原因可以概括为四点:市场支撑和驱动力量,技术方法,明确和有限的初始范围,以及未来发展和扩展的潜力。

智能家居的发展瓶颈

在过去的几十年里,智能家居技术已经从一个小众市场发展成为更主流的市场。但是,制约智能家居系统发展的根本原因也很明显,那就是市场碎片化。研究报告指出,随着一些智能家居公司利用和推动这种碎片化,以保护和简化对自身解决方案的控制,或保持对智能家居开发投资的控制,这导致了市场碎片化,限制了对参与合作伙伴的吸引力和市场。

图 2 显示了一种或多种智能家居设备的全球家庭渗透率,而且数字看起来不错。但一个被“隐藏”的问题是,能够监控和管理一系列设备和应用程序的多功能、完整的智能家居系统的普及率要低得多。即使设备在同一个系统中工作,功能仍然有限。

zigbee家居智能_家居智能_家居智能监控系统

图 2:智能家居住宅渗透率(来源:)

以下三点被认为是制约设备更好地融入系统的关键因素:

•特定于平台的集成:OEM 被要求投入大量资源,以专注和零碎的努力来集成每个生态系统的智能家居平台。因此,面向开发的设备需要额外的开发和测试过程才能与此类系统集成。随着系统的扩展和维护,这会使产品在其生命周期内的成本翻倍。

•连接复杂性:OEM 不仅需要考虑适合产品功能需求的无线连接方法,还需要考虑目标生态系统。智能家居的不同短距离无线协议之间存在竞争,包括专有协议、Z-Wave 和蓝牙。

•安全性:智能家居设备的卖点是其连接性和功能性,而不是操作安全性。目前还没有关于如何安全管理设备并在整个智能家居系统中扩展其安全性的具体标准。事实证明,消费者对设备安全漏洞和系统隐私的担忧阻碍了智能家居市场。

如前所述,重点是应用层,标准是在系统集成和控制的关键点——即智能家居管理平台提出的。但在最初的规范中,它仅限于八类设备:照明电源、门禁控制、电视、安全和安保、百叶窗/窗帘、接入点/桥梁、HVAC 控制、控制器(在各种设备和接口中)。

在第一版规范中选择了这些设备类型,因为它们具有最大的市场需求和广泛的渗透率,并且它们具有集成到初始系统中的潜力,例如带智能锁的门禁控制、车库门控制以及安全传感器、触控板和警报器等。但是,摄像头和智能门铃的视频没有包括在内,这是一个明显的遗漏。相关方计划在未来版本或迭代规范中增加视频、台面厨电、健康养生、环境测量等应用。

图 3 显示了智能家居市场的庞大规模,列出了十年来全球家庭安装和使用的新联网设备的数量。预计从 2022 年到 2030 年,全球将售出超过 200 亿台无线连接的智能家居设备,其中很大一部分设备类型将符合规范。在接下来的几年中,这些产品中的绝大多数以及其他产品(如消费机器人和智能电器)也将支持该规范。

家居智能监控系统_zigbee家居智能_家居智能

图 3:智能家居硬件出货量(2021-2030)来源:

多协议无线SoC芯片受青睐

智能家居无线连接是智能家居应用和规范的核心。为了符合规范,OEM 必须重新考虑产品设计、制造和生命周期管理。幸运的是,领先的芯片供应商正在通过集成 802.15.4 协议来提供新的多协议支持,尤其是 Wi-Fi 和蓝牙以外的功能,支持三种以上无线协议的强度支持和推动智能家居市场转型。

以 NXP IW612 为例,它支持 Wi-Fi6、.2 和 802.15.4 协议(和),开发此产品是为了支持和简化 在智能家居 OEM 中。这是典型的单芯片三协议产品,而不是多芯片封装在一起。此类设备的推出将为智能家居设备开发人员提供更好的控制并简化他们的产品开发。

最新的 BG24 和 MG24 系列2.4GHz 无线 SoC 也顺应了这一趋势。两个新系列具有业界首个集成 AI/ML 加速器,支持蓝牙低功耗、蓝牙网状网络、专有和多协议操作、高级行业安全认证、超低功耗和产品组合最大的内存和闪存容量。

今年 1 月,英飞凌宣布推出全新的 802.15.4 SoC,帮助企业快速将高性能、低功耗产品推向市场。 BLE与802.15.4协议组合相得益彰,通过无缝互操作提升智能家居产品的性能,同时也支持网络中设备之间的端到端。加密通信。

在国内,它是博流智能边缘计算的第一款芯片。单天线集成Wi-Fi、BT、BLE5.0、等多模协议芯片,同时支持与BL602基于同一套RISC-V开发环境和工具/BL702,方便物联网连接与AI边缘产品品类的切换与组合,可形成智能家居的AIoT芯片平台。

乐鑫ESP32-C2集成了2.-Fi和远距离BLE5.0,可以支持物联网设备使用BLE分发网络,然后连接到云平台。未来,客户还将能够支持基于 ESP32-C2 设计的产品。

作为泰凌微电子最新一代旗舰产品,TLSR9系列还在单芯片上支持多种物联网标准和行业联盟规范,包括传统蓝牙(BR/EDR)、低功耗蓝牙(LE)、长term ()、Multi- (AoA/AoD) 和 Mesh()、.0、Apple, 和 2.4GHz 专有协议。

家居智能监控系统_家居智能_zigbee家居智能

图 4:按协议来源的智能家居设备出货量:

图 4 显示了各种智能家居设备对支持协议的需求规模。在利用和扩大 Wi-Fi 和蓝牙的吸引力的同时,它还推动了各种设备的采用和需求,从低功耗、低成本传感器到充当边界路由器的语音控制前端设备。 2021 年,只有少数 OEM 支持该技术,到 2030 年,协议嵌入式设备的出货量将达到 6.74 亿,需求的复合年增长率 (CAGR) 接近 50%。

可以看出,未来一年半,新一代多协议无线SoC芯片将大批量推出,成为市场宠儿。智能家居产品的 OEM 制造商可以使用单一供应源来减小芯片尺寸并减少采购和管理的需要。降低智能家居产品设计、生产和管理的复杂性和成本。

OEM 的后续步骤

可以预见的是,对于已经涉足智能家居市场的OEM厂商来说,技术限制将会减少,让他们通过单一版本的互联产品找到进入智能家居的机会。对于现有企业和新进入者而言,每种产品的技术选择以及这些设备和电器的生命周期管理都将大大简化。

zigbee家居智能_家居智能_家居智能监控系统

图 5:兼容的智能家居设备出货量来源:

不过,该报告也警告说,虽然统一控制是可能的,但不太可能扩展到设备的具体和复杂控制。因此,许多大型原始设备制造商,尤其是那些拥有成熟消费品牌的原始设备制造商,可能会继续提供自己的应用程序。另外,在为家中的通讯和设备提供高安全性的同时,并没有触及云连接的领域,所以一些主机厂会继续使用自己的云连接来保证设备之间的安全性和云性。

另一个值得关注的趋势是,随着产品差异化需求的增加,在设备中嵌入更多智能功能将为 OEM 创造更多价值——无论是识别家庭成员以进行个性化设置,还是根据天气调整家庭环境。总之,在OEM市场赋能的推动下,人工智能必将在智能家居设备中得到进一步应用。

基于此,OEM 将更多地寻求他们的合作伙伴和供应商,不仅要提供集成的连接、处理、安全硬件和软件,还要提供服务和基础设施,以简化设备的创建和管理。如果芯片供应商能够在连接、处理、安全服务方面支持新规范,并提供开发环境和易于管理以满足各种智能家居的需求,他们将从应用程序中受益最多。

例如,MCU 供应商通常拥有定制工具和自己的集成开发环境,但随着更多功能的添加,传统上用于编译或调试的资源将变得更加有限。那些能够覆盖不同客户的智能家居设计、拥有最广泛的产品组合和一致的开发环境的芯片供应商,将在竞争中获得更多优势。

当然,由于市场准入门槛的降低,智能家居设备市场的竞争势必会加剧,因为随着新进入者的进入,OEM厂商必须针对新客户的绑定、产品功能、价格和盈利模式做出新的回应。

本文首发于EDN姊妹期刊《国际电子商务》,未经授权禁止转载。