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无线通讯芯片如何让家居一键智慧化?

时间:2024-02-25 21:00:18 科技迭代

下班回家的路上,提前打开家里的空调、热水器,这样到家就可以直接洗澡;用手机远程一键预约洗衣,到家衣服就洗完了,不会出现因不及时晾晒而产生的异味;晚上睡觉前,可以用手机或语音远程关闭窗帘;早上,智能语音音箱可以播放动听的音乐来叫醒住户……智能家居的出现给我们的日常生活带来了巨大的改变。

它增加了很多便利。

随着生活节奏越来越快,通过远程控制家电,居民可以进一步提高生活质量。

那么,这些智能家居的远程控制是如何实现的呢?哪些芯片起主要作用? 01.如何实现智能家居的远程控制?家用电器控制是指通过远程控制或自动化控制来实现对家用电器设备的开关、调节、监控等功能。

为了实现对家电的远程控制,需要首先将设备连接到家庭无线网络,然后在智能家居设备和云服务器之间交换数据。

设备状态、环境数据等信息将实时传输至云端服务器。

它还可以从云端接收数据。

服务器控制指令。

这样,用户就可以通过智能设备或手机APP查看家庭环境数据、控制家庭设备等。

最后,云端服务器可以处理采集到的环境数据,并根据用户指令将控制指令转发给相应的智能家居设备。

目前主流的远程控制方式主要分为两种:第一种是以手机作为遥控器,通过手机中的APP来控制家电的运行。

二是通过智能音箱或语音助手进行远程控制。

智能家居设备联网的关键在于通信联网技术。

所使用的通信芯片包括WiFi芯片、NB-IoT(蜂窝网络)芯片、蓝牙芯片等,目前WiFi和蓝牙芯片在市场上处于主流地位,占比超过60%。

实现语音控制的智能家居还需要使用语音识别芯片,它可以将用户的语音命令转换为文本,然后通过识别算法将这些文本转换为可执行指令。

接收到云端服务器或语音识别芯片处理后的控制指令后,进行工作的是主控芯片MCU、SoC等。

02.用于远距离通信的WiFi芯片 WiFi芯片的工作原理可以简单概括为以下步骤。

首先,主机设备通过主机接口将需要发送的数据传输至WiFi芯片。

基带处理器处理数据并将其转换为无线信号。

其次,无线传输模块将处理后的信号转换为无线电波并通过天线发送。

然后接收端的WiFi芯片通过天线接收无线信号,并将其转换为数字信号。

最终接收到的数字信号经过基带处理器的处理,进行解调、解码、纠错等操作,转换成可读的数据。

WiFi芯片产品分为WiFi Station(站点)和WiFi AP。

WiFi Station 专注于接收,WiFi AP 专注于发送。

WiFi AP的技术难度和协议复杂度高于WiFi Station。

WiFi StationWiFi Station分为两种,一种是WiFi MCU,另一种是数字WiFi。

采用WiFi MCU进行指令传输,技术门槛较低。

作为数据传输,数字WiFi比物联网WiFi的技术要求更高,研发周期也更长。

WiFi MCU是指WiFi与MCU结合的一种方式,可以降低开发难度和生产成本,降低功耗,缩小芯片面积。

它不同于以高通为代表的手机WiFi芯片AP SoC+RF,也不同于以联发科为代表的网络处理器WiFi路由器芯片。

主要应用于智能家居(如灯、插座)、工业物联网等家用电器和家庭物联网配件,该市场以乐鑫为代表。

IoT WiFi MCU市场以2.4G WiFi 4为主,博通集成和乐鑫占据80%的市场份额,其次是博流智能、南方硅谷和奥杰科技。

乐鑫与小米于 2015 年开始合作,开始长期为小米的 IoT 解决方案提供 ESP8266 WiFi 芯片。

2017年,小米开始使用乐鑫的ESP32 WiFi模块。

小米的智能扫地机器人、智能空调等均采用了乐鑫的IoT WiFi MCU。

数据传输WiFi是一款采用WiFi协议进行无线数据传输的数据传输模块。

专为远距离无线通信而设计,广泛应用于无线上网、无线监控和远程控制系统等应用。

在智能家居领域,目前主流的WiFi数据传输芯片是WiFi 4和WiFi 5。

WiFi 4仅支持2.4G频段,WiFi 5仅支持5G频段,WiFi 6则覆盖2.4G和5.8G频段。

2.4G WiFi 4/6芯片领域主要厂商包括奥拓、瑞昱、博通集成、博流、南方硅谷、奥杰科技等。

2.4/5.8G WiFi 6 1×1(1×1是指与WiFi连接相关的天线只有一根,即数据的发送和接收只能通过唯一的通道完成。

如果数据量增大芯片领域的主要厂商有联发科、瑞昱、艾克微、五奇微和西微科技; WiFi7 1×1&2×2芯片的主要竞争对手是高通、博通和联发科。

其中,奥杰科技的WiFi数据传输芯片被多家厂商采用,包括小米、美的等。

博通集成长期专注于高集成、低能耗的无线数据传输芯片产品和无线音频芯片产品的开发和设计,产品品类丰富。

其终端客户包括美的、海尔、海信、涂鸦智能等国内知名企业。

随着技术的不断发展和用户对更高性能网络的需求,WiFi 6正逐渐成为主流。

WiFi AP WiFi AP芯片与WiFi Station不同,设计难度更大。

每一个连接到无线网络的终端(如手机、笔记本电脑等可以连接互联网的设备)都可以作为一个站点,AP代表无线接入点,是网络的中心节点。

一般来说,无线路由器可以理解为一个AP点。

由于AP芯片对传输速率和稳定性要求较高,其设计难度和技术门槛也相应较高。

WiFi 5 2×2芯片领域,联发科和瑞昱是主流,思昌和创耀均已出货。

WiFi 6 2×2&4×4芯片由高通、博通、联发科和瑞昱生产,其中联发科市场份额最高。

WiFi7 2×2&4×4芯片的主要厂商是高通、博通和联发科。

我们来看看蓝牙芯片。

03.用于中短距离通信的蓝牙芯片 蓝牙是一种无线通信技术。

在智能家居控制系统中,蓝牙芯片可用于与智能家居设备进行通信,如智能灯泡、智能插座、智能门锁等,这些设备可以通过蓝牙与手机或其他智能设备进行通信,实现控制和控制。

管理。

根据蓝牙传输标准,蓝牙芯片可分为经典蓝牙芯片和BLE(低功耗蓝牙)芯片。

经典蓝牙芯片支持音频传输,常用于无线耳机、智能音箱、汽车音箱等音频传输设备。

BLE芯片具有低功耗、低成本、连接简单等特点,非常适合智能家居设备的无线通信。

此外,BLE芯片还支持广播和扫描功能,方便设备之间的相互发现和连接。

从厂商来看,中国蓝牙芯片行业参与者可分为三类:以Nordic、Dialog、TI为代表的海外企业;以博通集成、杰瑞科技为代表的传统集成电路公司;以及泰灵微、淘芯科技为代表的蓝牙芯片初创公司。

中国本土蓝牙芯片厂商专注于低端BLE市场,大部分为4.2及以下版本。

它们是近两年才开始向BLE 5.0及以上过渡,但主要是用于蓝牙音频的双模低功耗蓝牙芯片。

少数厂商开发单模蓝牙透传芯片,具有蓝牙mesh、室内定位等功能。

高端BLE从2016年开始逐步发展,部分BLE蓝牙芯片5.0产品近两年稳定出货。

泰凌微是中国第一家BLE公司。

2014年量产第一代低功耗蓝牙芯片,2016年推出多模低功耗蓝牙芯片。

泰凌微的低功耗芯片主要应用于智能照明和可穿戴设备领域。

2018年,其营收位列中国BLE芯片市场第一、全球BLE芯片市场第四。

此外,福瑞坤、上海聚微、冯家微、联瑞微、杰力科技等公司也在整合中国市场的需求。

现在我们能够开发出功耗极低、连接稳定性高的BLE芯片,并且能够有效控制成本并与下游应用厂商紧密合作,从而在市场上占据一席之地。

但需要注意的是,使用蓝牙控制家电的传输距离一般在10米以内。

如果想要远程控制,就必须有一个近距离的“适配器”来接收蓝牙信号,然后通过宽带网络连接进行传输。

这也意味着使用蓝牙进行控制适合短距离无线通信。

例如,用户可以躺在卧室的床上关闭客厅的灯。

04.近场通讯语音识别芯片语音技术也是一种可以实现非接触式远程控制家电的技术。

通过语音识别技术,用户可以让智能家居系统理解我们的语音命令,从而实现智能控制。

例如,用户只需说话即可控制智能音箱,包括音乐播放、新闻信息获取、定时提醒等功能,或者用户可以用语音控制电视搜索节目、调节音量、切换频道等。

,提高观看体验。

百度是国内最早布局语音技术的公司之一,其语音识别技术广泛应用于各类产品和服务中。

此外,科大讯飞是国内领先的智能语音技术提供商,其语音识别芯片广泛应用于智能家居、车载、移动终端等领域。

云之声专注于语音识别和语音处理技术的研究、开发和应用。

其语音识别芯片广泛应用于智能家居、车载、机器人等领域。

阿里云语音识别芯片具有高精度、低延迟、高稳定性的特点,适用于智能客服、智能家居、汽车导航等领域。

奇盈泰伦成立以来,先后推出了三代CI100X、CI110X、CI130X、CI131X、CI230X系列产品,可广泛应用于对人机交互需求较大的智能家电、智能家居等领域。

然而,语音识别技术也是一种短距离通信技术,接收信息的准确性受到命令声音大小的限制。

无论是WiFi通讯、蓝牙芯片还是语音识别芯片,这些芯片在接收到相应的指令后,仍然需要主控芯片来发挥主要作用。

05、主控芯片是数据处理的核心。

主控芯片会根据指令进行相应的处理,并向相应的执行器或传感器发送控制信号,以实现用户的需求。

因此,国内众多有实力的企业都在竞相开发针对特定应用场景的AIoT SoC。

在智能音箱应用领域,国产SoC的市场占有率一直较高。

市场参与者包括全志科技、晶晨科技、珠海炬芯、瑞芯微、杰瑞科技等。

智能电视和机顶盒是智能家居的另一个交互入口,SoC也高度国产化。

智能电视SoC的主要第三方供应商包括联发科、晶晨、海思、联咏、瑞昱等。

其中,联发科在收购晨星后始终处于市场绝对领先地位。

近三年来,精臣的出货量一直在快速增长。

此外,恒玄科技、精辰科技、全智科技等公司也在不同细分领域大放异彩。