半導體將數字家庭帶入現實(shí)

　　摘要：數字家庭，是一個(gè)全新并且逐漸進(jìn)入普通人生活的新生活理念，在數字家庭各種設備的最后，看到的是各種半導體器件在其中的默默貢獻。本文探討數字家庭中幾個(gè)應用對半導體產(chǎn)品的需求與挑戰。

　　科技，從來(lái)都是為了改變生活而不斷前行，特別是電子與信息技術(shù)的普及，正是人們在更智能、更便捷、更愜意的生活需求推動(dòng)下逐步演進(jìn)。而在數字化時(shí)代，家庭數字化已經(jīng)成為一種不可抗拒的潮流，飛入尋常百姓家。

　　數字家庭概念是我們改變生活工作方式的關(guān)鍵。一個(gè)簡(jiǎn)單的例子是數字媒體，傳統媒體概念下，很多人會(huì )立刻想到進(jìn)入家庭的媒體內容——電視，而我們不能將其只局限于電視節目，還要考慮如何與內容互動(dòng)，如何選擇并處理內容?，F在，隨著(zhù)家庭和個(gè)人都能夠觀(guān)看內容，并與之互動(dòng)，如何與內容互動(dòng)以及如何選擇并處理內容是一個(gè)巨大的挑戰。當手機開(kāi)啟個(gè)人通信革命時(shí)，在電視觀(guān)眾中，家庭與個(gè)人的順序便顛倒過(guò)來(lái)。意法半導體大中華與南亞區消費電子事業(yè)部總監John Carey認為，這種發(fā)展趨勢導致一個(gè)無(wú)處不在且個(gè)性化的內容模型，個(gè)人用戶(hù)期望能夠隨時(shí)隨地選擇自己最喜歡的內容。為實(shí)現這個(gè)預期，我們需要研發(fā)一個(gè)靈活的解決方案，能夠向各種消費電子產(chǎn)品傳送不同品質(zhì)的內容，這個(gè)解決方案還需要提供互動(dòng)功能，且價(jià)格能夠讓廣大消費者接受。

　　控制、連接與觸控技術(shù)的成熟讓家電數字化進(jìn)程前進(jìn)了一大步，目前數字家庭的市場(chǎng)驅動(dòng)力主要基于更好的用戶(hù)體驗和節能減排的需求。NXP技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理張林總結的趨勢包括四大方面，一是智能電源，即具有更高的效率，更低待機和運行功耗，集成了智能診斷功能的電源。二智能化的連接方式，用不同的連接方式進(jìn)行家電組網(wǎng)，并于各種公眾網(wǎng)絡(luò )可以連接。三是智能化人機交互界面，新興觸控技術(shù)人機交互界面讓未來(lái)家電控制更方便、更人性化。四是智能化的控制方式，包括更高效率的馬達驅動(dòng)，傳感器技術(shù)的應用以及更綜合的智能信息處理。

　　智能家電與控制系統

　　數字家庭可為冰箱、安全系統以及自動(dòng)調溫設備等常見(jiàn)產(chǎn)品帶來(lái)全新功能，同時(shí)還可推動(dòng)新型家用消費類(lèi)設備的創(chuàng )新發(fā)展，包括娛樂(lè )門(mén)戶(hù)乃至家庭自動(dòng)化系統以及目前尚未出現的各種新產(chǎn)品。特別的，數字家庭為半導體企業(yè)帶來(lái)巨大的商機，因為各種各樣的產(chǎn)品都需要處理器(MCU 和 MPU)、支持電源管理與數據轉換的模擬組件、無(wú)線(xiàn)連接以及傳感器網(wǎng)絡(luò )等。

　　這些新設備支持未來(lái)特性及應用，但能否成功則取決于消費者日常使用的便捷性，包括設備本身支持的直觀(guān)快捷用戶(hù)界面以及基于互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)應用的高可靠高穩健控制功能。此外，隨著(zhù)數字家庭新增更多無(wú)線(xiàn)連接設備，消費類(lèi)產(chǎn)品的易用性也非常重要。設備需易于安裝，并支持無(wú)中斷連接與工作，各種消費類(lèi)系統設備必須相互協(xié)作，而不是相互干擾。

　　數字家庭中，智能家電是非常重要的組成部分，某些可掌握用戶(hù)習慣的家用電器需要添加更多的智能性。例如，智能自動(dòng)控溫器可了解您對房間溫度的喜好。此外，無(wú)論身處何方，您都希望能控制家用電器，獲得其信息，從而更加智能地與其互動(dòng)。隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，技術(shù)發(fā)展的目標是通過(guò)增加互聯(lián)網(wǎng)連接實(shí)現同此前非互連設備的輕松互動(dòng)。這種連接可實(shí)現三大關(guān)鍵應用：1. 用戶(hù)可通過(guò)簡(jiǎn)單的智能手機或平板電腦應用遠程修改設置或檢查系統狀態(tài);2. 設備本身可接入互聯(lián)網(wǎng)以獲得其需要顯示或操作的信息，比如最新天氣信息或能源價(jià)格等;3. 設備可在發(fā)生諸如洗碗機漏水等問(wèn)題時(shí)向消費者報告，以便及時(shí)聯(lián)系維修工。此外，這種相同診斷信息也可直接發(fā)送給制造商，以便在設備出故障前及時(shí)維修，或者通過(guò)無(wú)線(xiàn)固件升級方式避免昂貴的上門(mén)維修?！　?/p>

       
　　過(guò)去，智能家電是用戶(hù)可以用手機或類(lèi)似的便攜裝置遙控的家用電器，這個(gè)功能只能為少數人服務(wù);現在，智能家電僅限于最早采用智能技術(shù)的家電，對于大多數用戶(hù)，這些智能家電的復雜性大于產(chǎn)品帶給用戶(hù)的好處。要想普及智能家電，必須簡(jiǎn)化智能家電的操作，明確用戶(hù)可獲得的好處。今天，具有自動(dòng)更新功能的家電是這個(gè)市場(chǎng)的一個(gè)成功案例，這些產(chǎn)品能夠提供新功能或容易查看的新內容，例如，食譜和新聞。將來(lái)，意法半導體John Carey預計智能家電將增加智能電源管理功能，通過(guò)智能電網(wǎng)管理家庭用電，這個(gè)功能可降低家庭用電量，不會(huì )給用戶(hù)帶來(lái)任何不方便。

　　典型的家用電器通常會(huì )集成傳感器、微控制器以及無(wú)線(xiàn)連接功能，以收集信息，控制設備。該技術(shù)的主要機遇是優(yōu)化整體性能，以實(shí)現最低成本、尺寸與功耗。挑戰則在于如何讓這些設備在沒(méi)有干擾的情況下共同無(wú)縫工作，這正是嵌入式軟件的功能所在。此外，如家庭娛樂(lè )與游戲系統等其它應用在整個(gè)智能家庭數據中心設備的處理與內容分配方面也有發(fā)展潛力與創(chuàng )新機遇。TI 通用連接總經(jīng)理Eran Sandhaus介紹，TI 達芬奇 (DaVinci) 及 OMAP 平臺等在為家庭應用提供優(yōu)質(zhì)內容方面發(fā)揮著(zhù)重要作用，可支持大屏幕顯示、家庭視頻聊天、便捷的家庭應用以及家庭機器人等。智能處理器架構支持優(yōu)異的多媒體功能、低能耗以及差異化特性，可為數字家庭的內容共享、瀏覽與互動(dòng)提供各種新途徑。

　　連接技術(shù)

　　數字家庭其中一個(gè)重要的意義就是可以進(jìn)行移動(dòng)交互，其整體目標是采用網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，把家中的各種設備、家電和服務(wù)整合在一起，以便能夠集中或遠程控制整個(gè)室內生活空間。通過(guò)這種集中管理技術(shù)，室內的家電和服務(wù)能夠相互通信，代表我們做出電子決策，如選擇電視節目、建議去哪家食品店購物、監測管理能耗，以實(shí)現最佳效率、控制環(huán)境條件，在我們需要的時(shí)間和地點(diǎn)傳送新聞和信息。

　　高通創(chuàng )銳訊美國產(chǎn)品經(jīng)理李本中博士介紹，數字家庭網(wǎng)絡(luò )通常包括控制著(zhù)各種設備的有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)系統，如安防系統、照明、家庭遠程護理應用以及家庭娛樂(lè )系統。這些聯(lián)網(wǎng)設備要求由強健可靠的解決方案提供的低功率、高性能技術(shù)平臺。家庭網(wǎng)絡(luò )必須能夠在需要的時(shí)間提供高速度、大容量、按需分配帶寬等功能。為了實(shí)現數字家庭網(wǎng)絡(luò )的上述規范和標準，我們需要迎接大量的挑戰，包括標準化、帶寬、維護和電源。