半導體將數字家庭帶入現實(shí)

　　ADI公司技術(shù)業(yè)務(wù)經(jīng)理張松鋼介紹，對于A(yíng)DI而言，數字家庭最主要涉及的領(lǐng)域在智能電網(wǎng)方面。ADI極其重視智能電網(wǎng)業(yè)的發(fā)展，將智能電網(wǎng)視為ADI公司最具前景的發(fā)展機遇之一。智能電網(wǎng)涉及到新能源發(fā)電、新能源并網(wǎng)接入、大容量能量存儲、特高壓輸電以及數字化變電站、智能計量等廣泛的相關(guān)領(lǐng)域，所有的這些領(lǐng)域都需要保護、測量及控制設備，這些設備把現場(chǎng)的高電壓、大電流信號需要轉換成小信號，傳遞到相應的控制設備進(jìn)行記錄與控制。在這些設備中，半導體技術(shù)將起到至關(guān)重要的作用，主要體現在電信號的檢測、調理、模數變換、數字信號處理、存儲、電源管理、接口及隔離等，主要用到的半導體器件包括放大器、模數變換(ADC)、數模變換(DAC)、參考源、數字信號處理器(DSP)、微控制器(MCU)、存儲器、隔離器、接口器件、電源器件等。ADI公司參與能源解決方案已有超過(guò)十年的歷史，從能源計量芯片到全面參與能源及電力系統各個(gè)環(huán)節的控制系統方案中，在技術(shù)方面積累了大量的經(jīng)驗和擁有一系列的高性能的產(chǎn)品，在輸配電、繼電保護、測控系統、電能計量及能量控制等方面一直保持領(lǐng)先優(yōu)勢和占據著(zhù)很高的市場(chǎng)份額。ADI公司作為半導體公司在智能電網(wǎng)及新能源領(lǐng)域一直強調真實(shí)世界信號的調理及處理，這包含了先進(jìn)的測量、通信和處理技術(shù)，能幫助客戶(hù)更快地將構想變成現實(shí)，有效應對能源應用快速變化、豐富創(chuàng )新和終端要求不斷提高等市場(chǎng)特點(diǎn)。這其中ADI所建立了新的模數轉換器(ADC)系統結構，在性能和功能方面取得重大技術(shù)突破。從12位、14位、16位到24位廣泛的高精度ADC產(chǎn)品以無(wú)以倫比的性能滿(mǎn)足用戶(hù)對低功耗、小封裝和低成本的要求，為中國的超高壓及特高壓輸電市場(chǎng)提供了優(yōu)異的解決方案。

　　目前，ADI已經(jīng)在美國配合電力供應商推廣智能電表及無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)，作為智能電網(wǎng)的一部分，智能電表的大范圍推廣將能更好的配合智能家電的使用。在中國，無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)和電力線(xiàn)載波技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始應用在電表的抄表與通訊中，將很快過(guò)渡到智能電表。ADI在這兩項技術(shù)中都有非常強的實(shí)力及相應的技術(shù)方案，可以很好的支持中國智能電網(wǎng)的發(fā)展。

　　NXP的張林認為，智能電網(wǎng)方面對傳輸標準和借口標準的考慮更為嚴格，因為涉及整個(gè)供電系統，所以對其安全性和可靠性的要求也比單個(gè)家電和室內數據傳輸網(wǎng)絡(luò )的要求要高得多。

　　未來(lái)與挑戰

　　技術(shù)都已經(jīng)準備好了，但由于涉及很多相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈，所以在數字家庭普及的過(guò)程中，依然會(huì )有一些技術(shù)細節需要企業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈一起面對和解決。最大的阻力來(lái)自于家電企業(yè)，兩年前，談到家電數字化時(shí)，GE一位高層提出過(guò)這樣一個(gè)疑問(wèn)，對于家電廠(chǎng)商，如果他們要將自己的產(chǎn)品智能化，需要增加更多軟件和硬件在自己的產(chǎn)品中，而這不僅增加了產(chǎn)品的成本，更增加了設計的復雜度和出現故障的幾率。在整體數字家電一體化優(yōu)勢無(wú)法體現出來(lái)的現實(shí)環(huán)境下，對利潤本就不是很豐厚的家電制造商來(lái)說(shuō)，究竟什么才是讓他們率先“吃螃蟹”的驅動(dòng)力。這是一個(gè)很尷尬的循環(huán)問(wèn)題，畢竟，沒(méi)有最終數字家電產(chǎn)品，就無(wú)法體現數字家庭的優(yōu)勢，而反過(guò)來(lái)，消費者感受不到數字家庭的優(yōu)勢，就沒(méi)有動(dòng)力購買(mǎi)更昂貴和操作復雜的數字家電。這個(gè)循環(huán)問(wèn)題如果無(wú)法解決，數字家庭的進(jìn)程將被無(wú)限期拖慢，最終始終停留在影視資料的暢想中。

　　目前看，節能是數字和智能家電第一個(gè)推動(dòng)力，智能電網(wǎng)已經(jīng)為家電智能化提供了啟動(dòng)的推動(dòng)力，那么在后面漫長(cháng)的家電智能化道路上，還有哪些技術(shù)細節需要完善呢?

　　按照數字家庭概念，家中的每一個(gè)主要設備都有處理器和網(wǎng)絡(luò )，這是一個(gè)巨大的潛在市場(chǎng)。處理器和網(wǎng)絡(luò )接口是內容提供設備的標配。當這個(gè)市場(chǎng)高速增長(cháng)時(shí)，我們需要每一臺家電都有處理器和網(wǎng)絡(luò )接口。要實(shí)現這個(gè)目標，我們需要解決增加價(jià)值同時(shí)保持可靠性和低成本的問(wèn)題。數字連接的標準，是困擾數字家庭技術(shù)一個(gè)非常重要的原因，可靠性和安全性也是技術(shù)普及潛在的問(wèn)題，在實(shí)驗性和局域性產(chǎn)品中有不同的標準，但是在可靠性和安全性方面還有欠缺。正如前面所說(shuō)，無(wú)論是連接技術(shù)內的有線(xiàn)無(wú)線(xiàn)標準，還是控制與人機界面之間的信息交互，不同廠(chǎng)商之間存在著(zhù)不同的理解和標準。而數字家庭實(shí)現普及的一個(gè)重要條件就是一個(gè)通用的技術(shù)標準或者兼容性標準的確立，在這樣一套標準確立之前，數字家庭更多的還只能在少數幾個(gè)廠(chǎng)商或產(chǎn)業(yè)鏈中相對密切的幾個(gè)廠(chǎng)商之間實(shí)現。不能像現在的移動(dòng)通信、電網(wǎng)和其他家電標準那樣具備一個(gè)通用性的整體數字家庭標準，以實(shí)現所有數字化家電的無(wú)縫連接，才是數字家庭面對最迫切的挑戰?！　?/p>

　　接口標準的確定，成本相對較高，終端用戶(hù)接受程度這是目前NXP張林看到的三大數字家庭普及路上的阻礙。更深層次，涉及到連接、控制與智能電網(wǎng)的綜合性考慮時(shí)，技術(shù)難關(guān)包括易用性、互操作性和擴展性。

　　意法半導體John Carey還強調，要想讓智能家居/智能電網(wǎng)在家用市場(chǎng)取得成功，內容提供商和供電公司必須解決相關(guān)設備在家中的易用性、互操作性和擴展性三大問(wèn)題。用戶(hù)非常歡迎智能家居概念，但是他們花錢(qián)買(mǎi)到的卻是很難使用的或復雜的系統。

　　當然，雖然很多技術(shù)細節問(wèn)題依然無(wú)法完全解決，但數字家庭的技術(shù)已經(jīng)逐漸邁入現實(shí)。預見(jiàn)在未來(lái)生活中，設備與互聯(lián)網(wǎng)的緊密結合可構建更智能、更低能耗，充分利用互聯(lián)網(wǎng)為其完成繁重工作的家庭。例如，消費者將可通過(guò) Web 與醫生互動(dòng)了解和共享醫療信息，使用手機等設備控制和監控家用電器與家庭安全情況。未來(lái)家庭將支持令人驚嘆的互動(dòng)設備、娛樂(lè )共享以及出色的視頻游戲體驗。最重要的是，未來(lái)家庭還將為消費者提供更便捷的用戶(hù)界面，以更加自然地與所有設備互動(dòng)。例如，簡(jiǎn)單的平板電腦應用可讀取用戶(hù)手勢，實(shí)現數字菜譜翻頁(yè)，從而可避免洗手的麻煩?？偠灾?，各種技術(shù)將把普通家庭轉變?yōu)橹悄芑幕?dòng)家庭。