半導體將數字家庭帶入現實

　　為實現數字家庭網絡的大規模采用，需要解決的問題不僅有技術要求問題，還有客戶預期問題，包括：

　　● 能夠為家中多個房間提供高帶寬;
　　● 可靠性;
　　● 移動性 – 消費者正日益采用便攜式設備，因此家庭網絡必需支持在家中“移動”接入;
　　● 使用簡便 – 客戶要把多臺設備連接到家庭網絡中，因此讓設置和配置盡可能簡便至關重要。

　　無線技術是數字家庭的一個重要組成部分，因為其支持不同家庭設備、家用電器以及如智能手機與平板電腦等數字中心設備之間的互連。隨著物聯網 (IoT) 的發展，家庭中將存在許多無線及網絡技術，其中包括 Wi-Fi、ZigBee、藍牙 (Bluetooth)、蜂窩服務以及專利技術等。Eran Sandhaus分析，各種主要需求將不但是確保針對適當的應用使用適當的技術，同時還要考慮到連接距離、低功耗、安裝便捷性、連接可靠性等多種要求。此外，多種不同技術之間還應相互聯系，確保將信息從一個終端設備傳輸至互聯網，再從互聯網返回至中心設備。

　　從更普遍的角度看，政策、產業及社會的變化正推動著數字家庭領域的需求發生轉變。全球都關注綠色能源和氣候變化，對數字電子技術的日益依賴則需要更可靠的雙向無線網絡解決方案。現在技術已經開發出來了，現場測試也正在進行。在亞洲，飛思卡爾亞太區無線連接產品部市場經理鄺景亮介紹他們聯合本地制造商共同演示支持智能家電的家庭局域網解決方案。這些解決方案采用飛思卡爾ZigBee產品，為家庭和酒店提供更加靈活的產品安裝支持。開關和插座與家用電器和照明裝置相連，構成一個彼此通信的無線網絡。飛思卡爾ZigBee解決方案的可擴展性則允許客戶能夠添加數千臺設備，卻無需對網絡管理方面進行任何額外投資。ZigBee家庭自動化產品系列對家電及其他家用產品特征提出了要求。制造商應依照這些要求制造產品并進行認證。基于ZigBee的智能家電系統對無線射頻及網絡功能同時具有要求，兩者是實現該解決方案的基本要素同時也是重大挑戰。許多客戶不具備足夠的專業能力保證穩定、優化的硬件設計(尤其是無線射頻)。

　　功耗，是NXP張林所考慮無線技術在數字家庭中的重要因素，WiFi和BlueTooth相對而言功耗都還是不夠低，而且安全性和實時性方面無線技術需要更可靠和更穩定的技術積累才能進一步得到普及。數字連接的標準，是困擾數字家庭技術一個非常重要的原因，可靠性和安全性也是技術普及潛在的問題，在實驗性和局域性產品中有不同的標準，但是在可靠性和安全性方面還有欠缺。所以，接口和標準的確定是推廣智能家居和智能電網必須解決的關鍵因素。

　　當然，沒有哪一種單一的技術(有線或無線)能夠解決所有這些挑戰。Wi-Fi是一種移動技術，但不可能在每個家庭中都完全可靠。電力線雖然使用簡便，但存在噪聲和內部布線等相關問題。高通創銳訊擁有Hy-Fi解決方案，同時實現了Wi-Fi、電力線和以太網的最大優勢，在整個網絡中提供最靈活、最可靠的內容分配能力。這種智能技術選擇最優路徑，克服障礙，將高清媒體無縫地傳送到家中每個角落。這種網絡是讓網絡適應用戶，而不是讓用戶適應網絡。高通創銳訊正在采取前所未有的方式，解決許多消費者面臨的家庭網絡問題。

　　數字家庭與智能電網

　　家電的智能化，離不開一個話題，就是供電系統的智能化，供電系統智能化意味著對智能電網的改造?？梢哉f，智能電網是應對數字家庭時代一個不可缺少的環節，決定了整個數字家庭設備的連接、通信與供電工作等環節。(本刊第七期熱門技術詳細報道過智能電表內容，請參考)

　　中國國家電網宣布將在2020年建成覆蓋全國的智能電網，并且已投入了4萬億人民幣用于基礎設計建設。這可以說是全世界最大規模的智能電網項目。這項發展計劃實際上對半導體廠商提出了很多更高的要求。這一計劃的實施與新能源發電技術、新能源并網接入、大容量能量存儲、特高壓輸電、需求管理及智能計量技術等技術領域密不可分，這些方面也逐漸成為智能電網業務的增長點。在巨大的市場機遇背后，中國智能電網發展也面臨著嚴峻的挑戰。隨著全球電力需求的急劇增加，電力公司需要電力線監控系統，以對能量的消耗情況、成本和質量進行監視和控制。因此，智能電網逐漸的在替代傳統的電網。隨著傳統電網向智能電網的轉變，電力二次設備需要滿足具有更強的接口能力、控制能力、保護能力、測量能力、通信能力和數據處理能力的挑戰。同時，隨著智能電網具有復雜的接入環境、靈活多樣的接入方式、數量龐大的智能接入終端等，智能電網的安全也受到了嚴峻的挑戰。

　　為了幫助消費者達成節能省錢的目標，同時確保電力公司對消費者加入用電需求響應或電荷管理方案的預期規劃得到實現，除智能電表外，電力公司還必須在用戶家中部署用戶友好的配套產品。

　　家庭能源管理箱與智能電表、智能家電及遠程可控HVAC等大量設備相連，正是這樣一款用戶友好的產品。它能夠托管自動需求響應計劃，依據用戶設置的策略對電力公司的消息做出響應;同時還能托管非侵入式電荷分解軟件，使最終用戶了解自己的實時能耗模式與行為。大多數家電制造商通過能率更高、感知電費計價等方式，希望讓消費者意識到他們與別人的不同之處。這樣促使家電制造商根據消費者的需求采用盡可能低的電價段，從而幫助消費者省錢。飛思卡爾亞太區無線連接產品部市場經理鄺景亮強調，具備通信能力的智能電表提供多個應用來優化家庭的總體能源管理，幫助電力公司管理電網負荷和避開用電高峰。例如，能源管理系統就是電力公司控制的智能電網與屬于能耗室內對象的智能家電之間的接口，同時也是連接消費者的接口。如果消費者了解能源使用對成本及碳足跡有何影響，他們會改變自己的行為。能源管理系統可以通過用戶界面提供此類信息，無需組合到室內對象中或者使用智能移動設備查看?！　?/p>