从技术走向(xiàng)生态?原厂不同视角探讨“乘风破浪”的可要智能(néng)家居

智能(néng)家居产品大家耳熟能(néng)详,智能(néng)音箱、智學錢能(néng)门锁、扫地机器人、智能(néng)照明等等,但若要回答一个原始中秒问题——智能(néng)家居是什麼(me)?恐怕答案莫衷一是,這(體商zhè)取决于我们谈论智能(néng)家居的時(shí)候,知書是將(jiāng)其视为一个产品/技术、一个系统方案、一个业务志話、還(hái)是一个生态。本期深度报道(dào),我们邀请行可對业内的领先厂商和行业人士,从不同角度讨论智能(néng)家居产业的熱跳趋势和机遇。


从单品時(shí)代走向(xiàng)智能(néng)化、场景化方案時(樹報shí)代

如果說(shuō)消费者對(duì)于智能(néng)家居的认答男识是建立在種(zhǒng)类繁多的智能(néng)产品之上,那麼(了愛me)接下来成(chéng)熟的场景化方案或许能(néng)让消费者對(duì下謝)智能(néng)家居的认识更加立体。四川長(cháng)虹网络科說拿技有限责任公司(下文简称長(cháng)虹网络)物联网事(shì)紅輛业部总經(jīng)理姜海洋說(shuō)道(dào),从2013就火年至今,智能(néng)家居經(jīng)历了众多风口,包括互联网电技工视、智能(néng)音箱等爆款单品之争,操作系统、服务应用等大影生态构建,有被(bèi)资本、厂商追捧時(shí)的高光時(shí)刻,西車也有因体验差、不智能(néng)、低价竞争导致的市场低谷。

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图注:四川長(cháng)虹网络科技有限责任公司物联网事(s理男hì)业部总經(jīng)理姜海洋

前期智能(néng)家居的主旋律在硬件设备普及和连接上,如今在5G和物联网等讀市产业快速發(fā)展的趋势下有望从智能(néng)单品進(jìn)入風自AI智能(néng)時(shí)代,并改善前期的标准互通问题、网络问知森题、接口和格式壁垒问题等等,都(dōu)让智能(néng)家居产品由单一的信息東是孤岛的闭环模式走向(xiàng)真正的标准化物联网時(shí)代。

目前市面(miàn)上很多時(shí)候都(dōu)是大量产品頻離的强行连接,功能(néng)重复堆砌,让用户迷失在一堆单品中间,交互体验差。城了我们所看到(dào)的用户期望,应该是把产品回归为用户所用的本质,产品必须为痛動討点买单,做到(dào)功能(néng)简单,性能(néng)稳定,多用坐场景无缝融合,自然交互,提升用户使用黏性和满意度。简单来說(shu海事ō),就(jiù)是用户上手难度趋近零,用户满意度趋近百分百學鄉。

基于不同用户场景,長(cháng)虹网络致力于打造家庭全带宽综合业务解决方案習開,搭配不同技术方案和产品形态,为用户带来轻松便捷的智能(néng)家居師煙新体验。

窄带部分,長(cháng)虹网络聚焦在安防和智能(néng)控制兩(li相器ǎng)大方向(xiàng),提供智能(néng)插座、红外人体飛新、门磁、烟感等设备。倡导“轻智能(néng)”的理念,“轻”是對(du森明ì)消费者而言,价格合理,AI智能(néng)管理,无需過(guò)多人工師村干预,让消费者享受科技進(jìn)步带来的生活便利和安全保障白木。

宽带部分,依托5G、Wi-Fi 6的高带宽网络接入和覆盖能(néng)錢我力,与音视频收看、监控、VR等大带宽场景相结合,打造各类智能(né請微ng)融合产品,比如5G+IPC、超高清机顶盒+远场语音、Wi暗物-Fi+NAS存储+语音控制+Zigbee等,为用户提供从轻量级控制到(d我呢ào)复杂应用的完整体验。

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图注:長(cháng)虹网络家庭全带宽综合业务解决方案

對(duì)于人工智能(néng)、大数据、5G技术运用,長(cháng)虹線黃网络也做了很多努力。比如在功耗管理、传感器检测、状态判定等多个领域筆個都(dōu)有自研的核心算法,能(néng)够保证产品在使用過(gu子老ò)程中功耗更低、检测更准、稳定性更高。同時(shí)長(cháng)虹网络公朋北司注重大数据分析和用户行为分析等在场景上的定义和自动化上的应用。理機

長(cháng)虹网络的理念是“轻智能(néng)”,倡导产品给一劇消费者带来舒适的生活体验的同時(shí)又感觉不到(dào)它的存白這在,不會(huì)为产品烦心。采用简约化人性化的设计理念,或者銀國說(shuō)AI化的理念,极简的交互和智能(néng)的引导視章无需更多的人工干预,即可享受产品带来的贴心服务,就(jiù)像一个善知照解人意的管家一樣(yàng)。采用人机交互结合智能(néng)算法,让产品時(雜答shí)刻學(xué)习用户习惯,做到(dào)更懂用户、更但煙懂需求。

在终端产品通信协议方面(miàn),姜海洋表示,長(cháng)虹网络更自花倾向(xiàng)于标准化的链接协议,如Zigbee 3.0、LoRaWAN路對、NB-IoT等,从根本上解决不同品牌产品互联互通的技术障碍,提升場拍用户操作体验。产品通過(guò)相应的技术联盟认证,如Zig麗她bee 3.0认证,做到(dào)和其他厂家产品的互联互通,打破闭环模式。同時科科(shí),产品支持与谷歌,亚马逊和华为等生态的融合。在产品体民器系设计采用模块化和强包容的理念,云端、手机应用和产品支持多種(zhǒng)員車形式的對(duì)接。客户可以单独选择其中任何一个或几个部分。

對(duì)于5G技术,姜海洋认为5G的三大特性——大带宽、海量连接和超花北低時(shí)延,可为其带来更为充满想象的产品创意空间。例如,智能(néng)慢做家居与家庭网络覆盖技术的结合,利用Mesh技术可实现智能(néng長西)家居的全屋分布式控制,超高清IPC监控与5G网络的结合,带来前所未有的慢制画质体验和延時(shí)效果。同時(shí),依托云端平台和终端边缘科姐计算节点,实现AI赋能(néng),构建更为复杂的应用场景,比明聽如家庭看护、云课堂、个人助理等。


多协议共存、多协议连接变得更加普遍

互联互通或许是智能(néng)家居一直存在的问题,无论是國(guó)内還數明(hái)是國(guó)外,都(dōu)存在多生态、多平台的现章票状,不同产品之间无缝连接還(hái)不能(néng)完美解决,天猫北如精灵不能(néng)唤醒小米电视,苹果设备无法在谷歌语音助手下实现操作一照,這(zhè)与万物互联的愿景背道(dào)而驰。之所以出现這(請山zhè)種(zhǒng)情况,有分析认为,一是因为各个厂商更懂離看重产品的使用体验;二是产品的授权问题;再者就(jiù)是目前仍以他了培养消费者刚需为主。互联互通的问题同樣(yàng)反映在无线通信协哥刀议上,相對(duì)于生态/平台互联互通的暂時(shí)无解,无线通信协议車學的互联互通可以通過(guò)多协议方案缓解。

1、多协议方案需求提升

Silicon Labs亚太区IoT营销高级經(jīng)理陈雄基窗腦表示,智能(néng)家居应用沒(méi)有一種(zhǒng)协醫了议能(néng)成(chéng)为绝對(duì)主流,蓝牙、Wi鄉對-Fi、Zigbee、Z-Wave、Thread和专有网络都(dōu)具有不同員機的特性。为了充分利用各種(zhǒng)协议的优势,优化智能(nén件金g)家居设备的性能(néng)、功耗和效率,對(duì)多协议连接技术能光的需求与日俱增。因此,智能(néng)家居的一个趋势是:多协下姐议连接变得更加普遍。在這(zhè)樣(yàng)的趋势下,需要一種窗白(zhǒng)支持多種(zhǒng)无线通信协议的芯片,對(duì)于習跳终端厂商而言,這(zhè)種(zhǒng)芯片在成(chéng)本和产空師品尺寸上的益处是显而易见的。Silicon Labs的Wire外算less Gecko第二代平台就(jiù)可以提供具有动态多协议连接能知姐(néng)力的无线解决方案,例如EFR32MG21、EFR32MG22工業E和EFR32BG22等SoC产品都(dōu)支持多个协议。基于多协议SoC友哥進(jìn)行设计,可以將(jiāng)无线子系统的材料清单家鄉(BOM)减少多达40%,可以简化印制电路板(PCB)的设计,并且可以通校湖過(guò)使用RF共存方法消除多个无线电之间的潜在干扰。

EFR32BG22支持新的蓝牙5.2规范、蓝牙测向(xiàng)和討信蓝牙网状网络,其功耗非常低,可以使蓝牙产品的电池续航時(shí個風)间达到(dào)10年,从而满足智能(néng)家居等物联做拿网应用對(duì)性价比的要求。EFR32MG22是专为Zigbee Gr答跳een Power(绿色能(néng)源)应用而优化的最小尺寸、最低功耗的來能SoC,是使用纽扣电池或通過(guò)能(néng)量收集供电的Zigbe放什e设备的理想选择,其目标应用包括智能(néng)家居传感器、照明控制等。Si科暗licon Labs對(duì)WirelessGecko第二代平台的芯片、火開软件和解决方案開(kāi)發(fā)赋予長(cháng)期承诺友東,這(zhè)使得客户能(néng)够去实现先進(jìn)的设计問公,升级到(dào)新的产品功能(néng),并重复利用其硬件和软件投资(這(資理zhè)是单点解决方案所无法做到(dào)的)。

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图注:Silicon Labs亚太区IoT营销高级經(jīng)長場理陈雄基

2、实现联网安全,同時(shí)兼顾产品特性

另外,陈雄基表示,智能(néng)家居的另一个趋势是:更强大但影响较小的安暗姐全性。這(zhè)裡(lǐ)的影响是指不能(néng)在实现安愛西全性的同時(shí)對(duì)电池寿命、带宽、CPU使用率和系统成(時些chéng)本等产生不可接受的影响。

Silicon Labs一直致力于在這(zhè)方面(miàn)進(jìn)行商我深入研究,其Z-Wave SmartStart等新技术使智能(né有要ng)家居技术更易于部署且更加安全。SmartStart建立在Z-W空路ave行业领先的S2安全框架上,该框架是与网络安全防黑客专家共同開(kāi)發間唱(fā)的,为已經(jīng)完备的Z-Wave设备提供了更高的不可穿透性海紅。通過(guò)在本地为家庭设备以及在集线器或网关中为云功能(néng)提供安地湖全的通信,S2完全消除了设备在网络中被(bèi)黑客入侵的风险。此時日外,Silicon Labs還(hái)于2020年3月推出了全新的Secu火讀reVault技术,该技术凭借当前最先進(jìn)的硬件和软件看書安全保护功能(néng)组合,可以帮助物联网设备制造商提高产品安全性、简化火山開(kāi)發(fā)并加快上市時(shí)间。


无线通信协议LoRa推动智能(néng)家居差异化设计

未来智能(néng)家居仍然是多種(zhǒng)无线通信协议并存,沒(m河是éi)有可以通吃智能(néng)家居的唯一无线通信协议,只有符合场就話景和用户需求的无线通信协议,在這(zhè)樣(yàng)的情况下,L我好oRa以新姿态進(jìn)入智能(néng)家居领域。

Semtech中國(guó)区销售副总裁黄旭东(Mike Wong雪懂)表示,智能(néng)家居是一个历史悠久、但還(hái)在持续增長(ch習但áng)且不断创新的市场。从商业模式来看,无论是開(kāi)發(fā雨書)商先期集成(chéng)、還(hái)是装修公司全屋整装、以及消费者单品购作兒买(DIY),這(zhè)几个市场都(dōu)在快速發(fā)在會展,Semtech及伙伴也提供相应的支持;从技术趋势来看,诸如Wi-訊腦Fi、Zigbee、Z-WAVE和蓝牙等技术已經(jīng)在智能(néng公村)家居中得到(dào)了广泛的应用,但是LoRa的低功耗和广覆數窗盖能(néng)力,正在使其从各種(zhǒng)无线通信协议中脱制如颖而出,提供智能(néng)家居应用一个全新的、具有差异化和优化功玩新能(néng)的技术。

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图注:Semtech中國(guó)区销售副总裁黄旭东(Mike科場 Wong)

实际上LoRa已經(jīng)加快了在智能(néng)家居的商业化。S爸山emtech公司的LoRa技术和芯片产品在全球物联网领域内得到(d票聽ào)了广泛的应用,诸如柚石科技(YoSmart)等公司采用LoRa器著風件一直在深耕智能(néng)家居這(zhè)个市场,并已經(jīng)取得短老了不俗的业绩。柚石科技利用LoRa器件開(kāi)發(fā)了Y機物oLink消费级智能(néng)家居套件,它包括一系列传感器,用于移动白頻追踪、门锁管理、车库门监控、燃气/水阀使用、管道(dào)泄漏检测和电源插座监嗎我控等应用。该解决方案可与现有的家庭基础设施无缝集成(chéng),并提供包括船男能(néng)源使用量和使用状态在内的实時(shí)数据。此外拿員,门锁和管道(dào)泄漏传感器會(huì)提醒房主注意潜在的风险,让用户對雪裡(duì)其家居安全性感到(dào)放心,并能(néng)够迅速做出反应以防止線笑威胁的产生。

1、LoRa智能(néng)家居器件LLCC68d

Mike Wong介绍,Semtech在中國(guó)宣布推出全新的光遠LoRa智能(néng)家居器件(LLCC68d),从而將(jiā那水ng)LoRa的市场应用范围从以行业类低功耗广域网(LPWAN美些)为主,大幅度扩展到(dào)智能(néng)家居、社区和消费者应用朋醫。LLCC68d收發(fā)器可为室内和邻近区域内的物联网(IoT)设备中靜提供低功耗和稳定的覆盖,以连接用于安全防护、环境监测和提供便利等見近应用场景的无线传感、控制设备。新的LoRa智能(néng)家居芯片L謝會LCC68d兼容國(guó)际LoRa联盟(LoRaAlli大鄉ance)标准LoRaWAN®协议,可满足诸如智能(néng)锁和照明等低延迟些國智能(néng)家居应用,实现了低成(chéng)本网络扩展,并在今天的物联物多网市场中为许多基于LoRaWAN的B2B和B2C解决方案提供了桥梁。

這(zhè)款新型收發(fā)器可支持电池供电无线传感、控制设备。看們它具有600nA的休眠电流和4.6mA的工作接收电流功耗等级。借助其對(du工到ì)低功耗局域网(LAN)使用场景LoRa调制模式,以及针對呢線(duì)传统使用场景的(G)FSK调制的支持,该器件可与现有她喝的LoRaWAN网络兼容,并且還(hái)可以支持专有通信协喝師议。

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2、LoRa为厂商、用户带来更多价值

在智能(néng)家居市场中,无论是专业的电气工程师,還(hái)是可討務能(néng)沒(méi)有电子技术基础的消费者,他们的共同需求都(d個你ōu)是易于安装和即插即用的便捷性、不受建筑材料及形态影响的无线连接事懂能(néng)力、能(néng)够長(cháng)达数年不用维护的电池续航能去她(néng)力、以及可以从室内扩展到(dào)建筑周边的全面(miàn線體)覆盖。而LoRa技术的低功耗和長(cháng)距离特征,加上Lo分紙RaWAN协议带来的互联互通,可以完全满足這(zhè)些专业用户和最终一線消费者的需求,同時(shí)還(hái)提供组网灵活、以及可以跟踪监控室外资什樂产、老人/小孩、宠物等附加功能(néng),从而支撑智能(né小志ng)家居系统提供更多的价值。

随著(zhe)物联网和智能(néng)化技术及应用的發(fā)展,動你无处不在的联网和智能(néng)成(chéng)为了一枚硬币不可分割的喝草兩(liǎng)面(miàn),因此Semtech采用了多层次的物船藍联网和智能(néng)化融合策略,并通過(guò)与各领域内科厭的伙伴协作,实现兩(liǎng)者协同發(fā)展。Semt年從ech为了推动物联网与人工智能(néng)/软件算法的融合,街信提供了LoRa Cloud這(zhè)一简便易用的云服务,它提供复杂的解窗坐决方案组件,并將(jiāng)其转换为API调用,使用户可以在Lo我會Ra网络之上快速開(kāi)發(fā)各種(zhǒng)智能(néng)应用他了。除此之外,Semtech在中國(guó)有很多合作伙伴都(dōu)在云窗金端提供人工智能(néng)和各種(zhǒng)应用算法,他们与基于S了請emtech的LoRa技术的网络相结合,形成(chéng)了紙做一个完整的物联网/智能(néng)化大生态,并促進(jìn)了各自的讀輛發(fā)展。


智能(néng)家居的健康、安全功能(néng)將(jiāng)更受关注

随著(zhe)5G、AI、云计算等技术的發(fā)展,智能(nén國好g)化产品已經(jīng)渗透到(dào)我们生活的方方面(miàn市遠)面(miàn),智能(néng)家居的發(fā)展已經(jīng)势在必城市行。近几年,智能(néng)家居是以住宅为平台,基于物联网技术、软件系统、云计爸林算平台构成(chéng)的家居生态圈,通過(guò)数据收集,商窗分析用户行为数据,从而为用户提供个性化的服务。而在所有智能(néng)家關湖居中,家电智能(néng)化的比较多,可以說(shuō)现在我们的生什黃活中已經(jīng)出现了很多智能(néng)家电的身影,比場姐如我们可以远程通過(guò)智能(néng)手机、智能(né紅筆ng)音箱指挥扫地机器人、电视机等家电的工作。

传统家电行业的發(fā)展已經(jīng)放缓,多数传统品类呈现了下滑趋势。据來飛资料显示,全球智慧家庭市场空间预计2023年將(jiāng)增長(chá制在ng)到(dào)1570亿美元。艾迈斯半导体(ams)认为,从智能(n劇拿éng)家居的细分领域来看,除了智能(néng)家电,智能(né拿現ng)安防、智能(néng)照明、智能(néng)音响等市场也在不断扩大。

智能(néng)安防在家庭中也逐渐扮演著(zhe)越来越重要的角色,像智能理花(néng)门锁、智能(néng)摄像机、智能(néng)安防传感器鐘算等或將(jiāng)成(chéng)为下一个爆發(fā)点,尤其是在一些影森有老人和孩子的家庭,他们對(duì)于智能(néng)安防类产品的需求會音銀(huì)更大。特别是在新冠肺炎疫情暴發(fā)以後(hòu),也時人们對(duì)于健康和安全的关注度會(huì)更大,因此,消费者對(duì雨森)于智能(néng)设备的需求將(jiāng)更加强烈。人们更加希望在特銀數殊時(shí)期,智能(néng)设备可以代替人工劳动,或是還影希望智能(néng)设备更好(hǎo)地保护人们安全,例如,为了避秒制免人直接接触电梯按键的无接触智能(néng)乘梯解决方案,实现园区内电梯、體友门禁、摄像头、蓝牙等设备的互联管理,住户通過(guò)手机APP、微信下習小程序或者手机蓝牙即可远程呼叫(jiào)电梯。

不管是哪種(zhǒng)智能(néng)家居,都(dōu)需围绕用户需求,让智器物能(néng)家居的场景真正懂人性,所有用户指令,都(dōu)將愛熱(jiāng)围绕自身与家庭的需求,進(jìn)行场景生成(ch討門éng)。只有真正从用户体验出發(fā),智能(néng)家居行业才能(nén機拿g)走得更長(cháng)远。


提升智能(néng)产品使用体验,传感器角色加重

艾迈斯半导体(ams)是全球领先的先進(jìn)传感器解决方案设放森计和制造商,众多全球领先制造商均凭借艾迈斯半导体的传感技术实现先進(jìn)店員系统的设计。“传感即生活”,ams致力于创建使设备和技术更智能(nén畫飛g)、更安全、更易用、更环保的传感器解决方案。

ams认为,目前智能(néng)家居還(hái)沒(méi)們土有快速推广和应用的原因之一就(jiù)是行业内缺乏统一的通信协议标准。智能(n房鐵éng)家居的理想形态一定是多场景联动的全屋智能(néng)。但刀虽然目前智能(néng)家居众多单品放量,但由于品牌众多、通信协议复杂,學窗智能(néng)家居生态处于割裂状态,设备之间相互独立,用户体验相對(東森duì)单一。

另一个原因就(jiù)是安全问题。由于智能(néng)家居应用场景的特殊性与中拿私密性,安全问题便成(chéng)了摆在行业面(miàn)前的一大难题。而請低這(zhè)主要分为三个方面(miàn),即平台安全、设备安全和通信安全。有能平台安全主要是指智能(néng)家居平台存在的各类安全问题,包括用户化舊身份认证、设备访问控制、设备联动安全等方面(miàn);设备安全研議制究主要集中在设备固件漏洞挖掘和设备侧信道(dào)分析等方向(x看舊iàng);通信协议安全主要用于保护用户敏感信息在传输過(gu腦一ò)程中不被(bèi)泄露或窃取。因此,通信安全研究主要集中在协议呢務漏洞挖掘和网络使用分析。

用户的认可是智能(néng)家居快速推广和应用的一个要点。厂商可以从用户的來用角度出發(fā),现在的一些智能(néng)家居产品只是专注于自身技术和功視我能(néng)的实现,對(duì)用户体验重视不够,因此用户會(huì你靜)产生一種(zhǒng)“高大空”的感觉。真正的智能(néng)能線家居要围绕用户需求,以對(duì)家庭的关爱为主导,并可以通行學過(guò)云端的计算了解用户行为并反馈,形成(chéng)双向(xiàng行你)的人机交互。

针對(duì)這(zhè)些问题,ams接下来會(huì)尝试创新一些明媽适用于智能(néng)家电的传感方案,并大力推進(jìn)与方案厂商、家电姐但厂商的合作,协助客户研發(fā)各类新型的产品。

1、智能(néng)家电或成(chéng)为行业發(fā)展的突破口

智能(néng)家电很有可能(néng)率先成(chéng)为智能(né村月ng)家居的突破口。随著(zhe)生活水平的提高,消费者對(duì)林為智能(néng)化的需求也越来越高,一些系统稳定、体验感强的智能(néng)家靜外电越来越被(bèi)认可。而在全部的智能(néng)家居应用中,智能(書銀néng)影音和娱乐类产品市场份额约40%,智能(néng)电视學行、智能(néng)投影、智能(néng)音响类产品市场增長(cháng)迅低理速。

家电的智能(néng)化要根据周围环境的不同自动做出响应,不需要人为干预年鐘,這(zhè)種(zhǒng)自动感知周围环境,必然少不了传感器的参与。兵低因此先進(jìn)的传感技术是支持智能(néng)家居發(fā匠他)展的重要因素。目前有四类传感器应用在智能(néng)家电上,分多年别是红外對(duì)管、接近传感器、1D ToF传感器(区别于3D ToF)志她和三角距离传感器。其中,红外對(duì)管和接近传感器具有成(chéng)本路輛小、功耗低的优势,但容易受到(dào)外界因素影响。比较适用在智能(nén錯場g)家居的自动翻盖和自动掀马桶圈的卫浴、自动水龙头等對(du美到ì)精度要求不高的场景。1D ToF传感器的价格偏贵,但性能(n多書éng)较高,适用在扫地机器人的障碍物识别和楼梯检测;智能(n日樹éng)电视的人体靠近检测;智能(néng)灯的靠近点亮;投影仪的人眼保护以到雜及自动對(duì)焦功能(néng);3D智能(néng)门锁等应用场景。

除了传感技术,人工智能(néng)、5G、大数据等技术都(dōu)是推动智呢就能(néng)家居發(fā)展的关键。因为智能(néng)家居不影看仅提供了传统家居的居住功能(néng),同時(shí)還(hái)兼來間备了设备网络化、设备信息化、设备自动化,具备全方位交互信息的功能(票議néng)。比如,人工智能(néng)中的语音识别、图像识别等基础技雜窗术,是智能(néng)家居的标准配置。5G速度快、频段多、功耗低開雪和低時(shí)延的特点,使智能(néng)设备之间的“感知”街友更精确更迅速,這(zhè)有利于提高整个智能(néng)家居控制系统的船醫智慧化程度。

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图注:1D ToF传感器TMF8801结构

2、1D ToF传感器在智能(néng)家居的应用多樣(yàng)化

ams针對(duì)智能(néng)家居市场推出了包括0.1問北℃的高精度温度传感器AS6200,可以做温度控制,实時(shí)记录城少房间的温度,从而通知空调等家电做出调整;应用于智能(néng樹兒)照明方案的AS7221,可以自动调整室内的灯光亮度和色温;1D她頻 ToF测距方案TMF8801/TMF8701用于智能(nén男是g)扫地机器人的避障、3D方案可以用于智能(néng)门锁、光谱方一女案用于知道(dào)洗衣机衣物是否清晰干净等。

ams非常看好(hǎo)1D ToF传感器在智能(néng)家居中微謝的应用,其相比其它传感器具有很多优势,比如可识别多个物体、精度化匠高、监测距离较远、可自动校准、抗污能(néng)力强等等。以ams的新产品請河TMF8801为例,其内置算法可以根据测量的结果,自动切换近距綠木和远距离模式,使近距和远距的距离计算更加精准。2cm~2.5m检测距离,可吧遠以给智能(néng)家电提供了更大的设计空间。

众所周知,看电视的距离关系著(zhe)眼部健康,离电视越近,眼内的黃北直肌收缩力也愈强,也就(jiù)愈容易造成(chéng)视疲劳,特别是好年自控力不足的小孩子,不自觉地就(jiù)會(huì)被(bèi)电视吸引,又志越靠越近。我们试想一下,可否在电视中装一个能(néng)够测量人是紅爸否接近的方案,一旦有人出现在电视前一定范围内,电视就(jiù)國鄉會(huì)自动提醒或调解亮度或关闭显示器,以此来达到(dào)保护视力的技身目的。现在市场上的部分激光电视,为了防止人靠近激光發(fā)射端伤害人眼,外多已經(jīng)加了距离类的感应传感器。

除了人体接近检测外,1D ToF传感器還(hái)可以搭配智能(光雪néng)电视的摄像头实现自动對(duì)焦功能(néng)。目前主流的相机對通小(duì)焦方案有兩(liǎng)種(zhǒng),一種(zhǒ好妹ng)是基于CCD半导体成(chéng)像器件的聚焦方案,其利用物体志月光反射的原理,物体反射回来的光被(bèi)相机上的传感器CCD接收,通過(gu匠訊ò)计算机处理,带动电动對(duì)焦装置進(jìn)行對(duì)焦。随著(樹得zhe)相机的像素越来越高,對(duì)焦時(shí)间會(huì)越月在来越久。另一種(zhǒng)是测距的對(duì)焦方案,使用1D 吃個ToF传感器,可以直接给出對(duì)焦距离,這(zhè)提高了北船對(duì)焦速度,相對(duì)于其他對(duì)焦方案速度更快,成(c放如héng)本也更低。

总之,随著(zhe)智能(néng)家居的不断發(fā)展,传感器也將(ji離下āng)迎来更广阔的發(fā)展前景。“以传感器解决方案打造完美世界線術”一直是ams的使命,而智能(néng)家居是打造世界的第一环,未来ams謝綠继续在智能(néng)家居行业發(fā)力,把芯片做的越来越容易使用,且拥有體高更多创新功能(néng),以我们自己的方式推進(jìn)智能(n場雜éng)家居進(jìn)一步升级,从而让用户获得更好(hǎo)的体验。


先進(jìn)IP方案推动人工智能(néng)在智能(néng)设备中舊黑的应用

人工智能(néng)(AI)的介入使得智能(néng)设备实现可自主判断和决海喝策,随著(zhe)技术突破,AI引起(qǐ)全世界热潮,普遍弟兒认为人工智能(néng)時(shí)代即將(jiāng)来临,而I火她magination Technologies的IP方案可为這(慢窗zhè)个目标提供有力的技术支撑。

目前,消费者正迅速地了解真正的AI所带来的好(hǎo)处,他们將下民(jiāng)對(duì)设备的智能(néng)化程度提出更高的要求,這(習場zhè)將(jiāng)导致對(duì)内置AI功能(néng)的新型智嗎話能(néng)家电的需求激增。Imagination Technologies玩個资深产品总监Andrew Grant表示,“随著(zhe)终端客户對(匠對duì)其供应商的要求越来越高,我们看到(dào)了一種(zh線少ǒng)普遍的趋势。通過(guò)研究我们發(fā)现,在這(遠市zhè)些市场中终端客户需要高质量的、可为他们带来明显优势的AI控章多制产品。幸运的是,Imagination的产品非常适用于加速家理少居监控、通信、可穿戴设备和语音等应用。”

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图注:Imagination Technologies资深产品的外总监Andrew Grant

用户需要简单、易用的解决方案。例如,炉灶可以自行关火,从而不會(h間子uì)使食物煮焦;又如,可以远程使用家居监控系统来查看谁在自己家门口,从而理白可以与访客或快递员進(jìn)行沟通。用户還(hái)希望设备可以機銀了解自己的喜好(hǎo),例如知道(dào)是谁订购了产品,或者了解用笑公户對(duì)家中空调或暖气的使用偏好(hǎo),甚至知道(dào)玩玩冬天的早晨应该何時(shí)開(kāi)灯。当我们將(jiān路民g)真正的AI置入设备中時(shí),上述所有功能(néng得區)就(jiù)會(huì)伴随著(zhe)AI的便利性而实现了。

据介绍,Imagination Technologies是一家芯片IP供应唱厭商,其IP作为构建模块被(bèi)用于专业的系统级芯片(SoC)中。Im空姐agination可以为家用电器和可穿戴设备提供全面(miàn)支持,街頻包括基于Imagination神經(jīng)网络加速器(NNA)系列产品的黃白嵌入式人工智能(néng)(AI)解决方案、图形处理器(GPU),以窗舊及通過(guò)Imagination的Wi-Fi和低功耗蓝牙可物(Bluetooth LE)产品所实现的连接能(néng)力區筆。

1、提升边缘设备运行AI神經(jīng)网络能(néng)力

Imagination的技术可以应用于嵌入式和移动设备、电视、空視刀调以及家庭和工作场所中的许多其他设备。Imagination打造現日了在边缘设备上运行AI神經(jīng)网络推理的能(néng)力,从而歌上使自己成(chéng)为人工智能(néng)物联网(AIoT)领域的领导者。美答Imagination的NNA具有无与伦比的可扩展性,从小于裡道1平方毫米的单核到(dào)拥有极高算力的多核,Imaginati見銀on可提供从1TOPs(每秒万亿次运算)到(dào)160TOPs的章師计算能(néng)力。相比运行相同任务的CPU,NNA的计算那動速度可以快100倍。

Imagination是边缘和终端设备AI推理的全球领导者。Imagi票刀nation的NNA为设备提供了“大脑”,可以非常快速地运行神經(jīng)兒愛网络和机器學(xué)习AI任务,从而支持边缘设备运行面(miàn)部识别、大對物体识别和分类功能(néng),其运行速度放在以前只有数据中心应用才能(né水化ng)达到(dào)。而现在,這(zhè)些功能(néng)在家裡視問(lǐ)的设备上就(jiù)可以执行,或许這(zhè)對(duì)隐私和性能制司(néng)都(dōu)有好(hǎo)处。

Imagination可以转换和运行原本用于数据中心的网络,例如百度飞桨(P子亮addlePaddle)框架,并將(jiāng)它们导出为适用于边缘推湖東理的版本。這(zhè)意味著(zhe)用户可以在家用AI设备上受益她明于對(duì)速度/性能(néng)和精确度進(jìn)行了优化的小型网络喝現模型。

2、著(zhe)眼于未来的应用场景,探索AI应用机遇

Imagination將(jiāng)重点关注在未来的探索和创新過(guò)程計不中會(huì)出现的终端用户应用场景,并创建可以在未来几年支持這(zhè窗輛)些应用场景的IP。例如,Imagination可以设想消费者和终端客户將(匠做jiāng)如何在家中使用家用机器人,然後(hòu)确保Imag化麗ination的芯片设计具有前瞻性、未来适用性和高度灵活性,从而可以用于司購全新的应用场景。

Imagination相信,人工智能(néng)在智能(néng數國)家居领域拥有非常光明的前景,而Imagination才刚刚起(q不水ǐ)步。Imagination正致力于探索中國(guó)的白色家电、空调和其他答新AI应用的机遇,期待可以帮助终端客户在未来享受智能(néng頻會)家居带来的优势。


语音交互成(chéng)主流,多功能(néng)微控制器加速离員近线语音開(kāi)發(fā)

使用体验是智能(néng)设备開(kāi)發(fā)時(shí)的关注点森件,除了借助新型传感器之外,当涉及到(dào)机器學(xué)习的厭用時(shí)候,還(hái)依赖具备一定算力的微控制器:在语音识别应用上,微西机器學(xué)习在開(kāi)發(fā)上更加便利,開(k說放āi)發(fā)者不需要有深厚的經(jīng)验,仅需有足够的校站数据即可,因此带动机器學(xué)习在更多场景中的运用。云端实现的语音體麗识别存在隐私问题,并且使用体验受限于网络连接质量,因此,基于机器學(女南xué)习的离线语音识别技术開(kāi)始普及。

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图注:离线语音识别与云端语音识别對(duì)比

离线语音识别设备可以让用户在无需联网的情况下使用,隔绝外部数据收集,保证用知秒户的安全与隐私,在实现操控的同時(shí),兼顾便利与安全。新唐科技微控制器应影雪用事(shì)业群副总經(jīng)理林任烈介绍,在智能(nén地要g)家居领域,對(duì)于大部分具有控制需求的家电,都(d員做ōu)可以透過(guò)附加离线语音识别的能(néng)力来及提升产品价值,比有從如:空调、洗衣机、烤箱、微波炉等。

通常离线语音识别的核心部分是“唤醒词”引擎或者算法,该算法根据收愛友集到(dào)的足够多的音频樣(yàng)本,建立出唤醒词数据集,并用此進司金(jìn)行训练。林任烈表示,离线语音识别的难点在于,客户需資分要對(duì)语音识别算法有一定的基础才能(néng)開(kāi)學長發(fā)产品。针對(duì)這(zhè)个问题,新唐科技提供新一代的技笑机器學(xué)习架构,并提供相关的開(kāi)發(fā)平台,协助客户快速開理購(kāi)發(fā)语音识别产品,用户仅制作集唤醒词数据集,即可完成(chén舞靜g)设计。新唐科技NuMaker-PFM-M487、NuMak近雨er emWin M487平台支持自行定义语音指令、语言与数量。新唐提供的语音議行训练模型与云端训练相比,是较为轻量化的语音关键词识别,核心微控制器M487照笑特性包括:

高达192MHz的指令周期(Cortex-M4内核),工业级操作温度什拿范围-40°C至105°C

完整的硬件加解密加速器支持包含AES、DES、TDES、ECC、SH什市A、HMAC等加解密算法,以及RNG随机数产生器

支持Secure Boot、KPROM、SPROM、Flas草南h Lock、Tamper detection等安全功能(né海暗ng)

支持Ethernet 10/100 MAC、USB高速接口(带片上你低PHY)、USB全速界面(miàn)(带片上PHY)、CAN 器也BUS2.0B界面(miàn)

丰富模拟外设包含一组12bit5 MSPS ADC、兩(liǎng)组1請鐘2bit 1 MSPSDAC、三个运算放大器、兩(liǎng)个模作服拟比较器提供完备软件開(kāi)發(fā)平台与多種(zhǒn呢術g)RTOS,如Arm Mbed、FreeRTOS、AliOS,迅速開(kāi可鄉)發(fā)应用软件,连至云服务,产生新智能(néng)应用。

新唐使用深度神經(jīng)网络(DeepNeural Networks這南, DNN)和卷积神經(jīng)网络(Convolutional Neu空鄉ral Networks, CNN)兩(liǎng)種(zhǒng)得通不同的机器學(xué)习模型,并使用梅尔频率倒谱系数(Mel-站道Frequency Cepstral Coeff icient黃風,MFCC)来撷取音频特征,并输入模型训练。用户可以根据训练结果,自行调整的廠模型大小和参数,取得最适合的机器學(xué)习模型。


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图注:新唐科技NuMaker-PFM-M487(上)和NuM玩火aker-emWin-M487(下)開(kāi)發(fā)板雪雨


克服传统扫地机器人弊端,SLAM技术前景看好(hǎo)

扫地机器人是一个热门智能(néng)家居产品,早期的扫地机器人移动轨迹議樂并无规律,碰壁、被(bèi)障碍物卡住等问题是常见的现象。新技术的运用使妹明得目前的扫地机器人已变得非常智能(néng),可通過(guò)传感器對問嗎(duì)室内的环境進(jìn)行扫描建图,并实现自主规划式清扫白一,還(hái)能(néng)做到(dào)自主回充、断点续扫等功能(習機néng)。

這(zhè)種(zhǒng)技术被(bèi)称为SLAM(Simul外草taneous Localization and Mapping)可大雨即時(shí)定位与地图构建,SLAM使得机器人或其他设备在自身位購年置不确定的条件下,在完全未知环境中创建地图(Mapping)懂笑,同時(shí)利用地图進(jìn)行自主定位和导航(Localiz做吧ation),实现路径规划(Navigation)的技术。传统的视舊舞觉定位导航、GPS定位导航、超声波定位导航等存在缺憾,日渐式微,相比之下睡體,SLAM開(kāi)始乘势而起(qǐ),技术的不断演進(jìn),SL劇理AM解决了其运算量巨大、需要PC级别处理器的瓶颈。

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图注:深圳乐动机器人营销总监David Nie

据深圳乐动机器人营销总监David Nie介绍,SLAM在智能嗎紅(néng)家居行业的前景還(hái)是广阔的,除了居家安防机器人外,還(女慢hái)可以用于空调清洁移动机器人和陪伴机器人等需要底盘控制及室内愛鐵检测的等产品。乐动机器人所采用的核心芯片为100%國(guó)产主流Arm鄉舊构架的四核1.3GHz/1.4GHz高性能(néng)芯片,算力可以年海支持视觉、SLAM算法、运动控制、精准避障、快速定位、即時(shí)建图等机煙們器人绝大多数功能(néng),为國(guó)内扫地机器人行业所使用的最高視購等级处理器,并提供双核1.2GHz芯片的降本方案。

乐动机器人使用的是775-795纳米波長(cháng)(三角测距街木雷达)及905纳米(ToF激光雷达)技术,激光安全等级FDA C裡師lass1,为市场主流扫地机器人所采用雷达激光规格,采用三角测距法或ToF方案和近通過(guò)电机带动激光头做360°激光扫描,实现對(duì)环用著境的边界测量并构建地图。激光雷达具有价格經(jīng)济性好(hǎo)和环境适讀知应性强的优势,在白天和黑夜的工作环境下都(dōu)能(néng)实现比较好林說(hǎo)的地图构建及规划,但對(duì)小障碍物体识别能(néng)力上沒呢花(méi)有视觉SLAM(VSLAM)强,但如果搭配线激光雷达用做(如乐动固态激光雷达),可以极大的弥补這(zhè)方面(miàn)的短板。些裡VSLAM为未来扫地机及AI视觉提供了一个方向(xiàng),是一个明用极好(hǎo)的卖点,如不考虑成(chéng)本的因素(如一个双目摄像头的成(愛在chéng)本为100元人民币以上,加上更高的算法芯片及更高的光滤波零件文長,总成(chéng)本增加约150-180元人民币以上),搭配足校不够强的算法团队,VSLAM应该可以提供更好(hǎo)的障碍物规避,居家安防等功資綠能(néng),但是视觉方案受限光的干扰,天生對(duì)环境飛門适应能(néng)力差,比如在落地窗等高光,以及黑暗环境下的识别能(美答néng)力大打折扣。


智能(néng)设备仍不是消费者刚需,家装渠道(dào)或为其“带货不數”

厂商以新技术、新功能(néng)力推智能(néng)产品的時(s房員hí)候,消费者买单吗?建博网创始人兼总經(jīng)理大荔(殷春燕)拿內认为,智能(néng)家居概念已經(jīng)火了很多年,但這(z哥男hè)个行业圈内红火、圈外冷,换言之,就(jiù)是搞产品、搞电美內子制造的供应商很活跃,但是另外一边,消费者對(duì)于智能(報他néng)家居产品的接受度并不高,因此,智能(néng)产品要想大规模白腦渗透到(dào)市场,渠道(dào)的力量很关键。

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图注:建博网创始人兼总經(jīng)理大荔(殷春燕)

大荔表示,消费电子是靠技术创新去驱动的一个产业。以智能(néng)手机为例,每女學一轮智能(néng)手机技术革新都(dōu)是因为处理器芯片體腦的升级,驱动力来自于诸如高通、Arm這(zhè)樣(yàng)的公匠件司不断提升处理器性能(néng),手机随之迭代,不断支持更大、更复杂软件和站厭应用,在這(zhè)个過(guò)程中,用户粘度會(huì)越来越强。門歌另一个驱动力来自于像华为這(zhè)樣(yàng)的公司,在通信技术上走在世雪門界的前列,让我们有更大的无线网络带宽,从而带动消费电子产业的升级,本质上也湖裡是技术成(chéng)熟驱动。

智能(néng)家居和消费电子产业的逻辑不一樣(yàng),是技术先行算開,最早就(jiù)是由通信技术公司開(kāi)始推动市场,他们从技日請术的角度看到(dào)市场的未来,但是从市场的角度来看,结果却未睡個尽如人意,智能(néng)家居發(fā)展了將(jiāng)近有10年的時(s來北hí)间,其实并沒(méi)有真正的大热起(qǐ)来。问题出在哪裡(l短姐ǐ)呢?大荔认为,技术只是智能(néng)家居的基础层,比如我子說(shuō)无线通信技术,包括甚至是5G,都(dōu)是智紅議能(néng)家居的基础层。但是智能(néng)家居是一个系统方案,不是一訊身个产品、一个技术,现在最大的瓶颈在于场景方案不成(chéng)熟。产品公司设老些计了一堆产品功能(néng),但是消费者感知不到(dào)這(zhè區年)些功能(néng)有什麼(me)实质性价值。很多智能(néng)产品在消舊個费者手中真正使用期限只有三个月,也就(jiù)是說(shuō),消费者出于村東新鲜感,將(jiāng)产品买回去,然後(hòu)發(fā)现沒(m場在éi)有什麼(me)实际用处,三个月之後(hòu)产品就(jiù)很有可能(n頻術éng)被(bèi)消费者搁浅,這(zhè)其实违背了做智能(néng)家居和音路物联网的初衷。

大荔认为,目前智能(néng)家居产品落地往往有兩(liǎng)種(zhǒng唱厭)方式,一種(zhǒng)是爆品,通過(guò)品牌本身在C端外紅具有较高认知度实现产品落地,比如像小米、华为,這(zhè)種(zhǒng動中)产品往往具有很强的消费力。另一種(zhǒng)是全屋整装,通過(guò)要我诸如地产這(zhè)樣(yàng)的精装渠道(dào),以前装智能(費務néng)家居系统方案的形式落地。在第二種(zhǒng)方式中,消费者感知但說的并不是某一兩(liǎng)款智能(néng)产品,而是全屋整装不些解决方案,包含精装修、家电、控制系统、软装等,此時(shí)智能(néng)從哥产品只是智能(néng)家居一个组成(chéng)部分。许多智能(nén體城g)家居厂商已經(jīng)開(kāi)始与房地产、家装公司合鐵哥作,將(jiāng)其产品集成(chéng)進(jìn)智能(néng)家居制兒整体解决方案,一方面(miàn)借助线下渠道(dào)的力量更快就我地触达消费者,一方面(miàn)將(jiāng)目标用户拓展至消费說些能(néng)力更强、年龄层次更广的群体中。

但是智能(néng)家居厂商面(miàn)临的难题是,第一,吃花如何让传统的、有很强落地和带货能(néng)力的家居建装渠道(化訊dào)商选择好(hǎo)的产品和方案,第二,如何让這(zhè)些渠微花道(dào)商更好(hǎo)地推广产品,向(xiàng)消费者传递产品价值器科,甚至是知道(dào)如何设计出场景化、系统化方案。第三,家居电商才是最了解消樂請费者需求的渠道(dào)商,未来下一代智能(néng)家居解决資時方案或將(jiāng)由家居电商向(xiàng)上游产品和系统方案商報個提出需求,智能(néng)家居厂商需要考虑如何与家居电商深入合作。要亮我解决上述难题,就(jiù)需要一个中间媒介,实际上這(zhè)是建博网创建的初友去衷,也就(jiù)是在智能(néng)产品供应商和家居电商渠道新暗(dào)之间建立通道(dào),让前者的产品更快進(jìn)入市了議场。


来源:本文已首發(fā)于《中國(guó)电子商情·芯闻路1号》7月刊“深度报文雨道(dào)”栏目。


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