半导体将数字家庭带入现实

　　摘要：数字家庭，是一个全新并且逐渐进入普通人生活的新生活理念，在数字家庭各种设备的最后，看到的是各种半导体器件在其中的默默贡献。本文探讨数字家庭中几个应用对半导体产品的需求与挑战。

　　科技，从来都是为了改变生活而不断前行，特别是电子与信息技术的普及，正是人们在更智能、更便捷、更惬意的生活需求推动下逐步演进。而在数字化时代，家庭数字化已经成为一种不可抗拒的潮流，飞入寻常百姓家。

　　数字家庭概念是我们改变生活工作方式的关键。一个简单的例子是数字媒体，传统媒体概念下，很多人会立刻想到进入家庭的媒体内容——电视，而我们不能将其只局限于电视节目，还要考虑如何与内容互动，如何选择并处理内容。现在，随着家庭和个人都能够观看内容，并与之互动，如何与内容互动以及如何选择并处理内容是一个巨大的挑战。当手机开启个人通信革命时，在电视观众中，家庭与个人的顺序便颠倒过来。意法半导体大中华与南亚区消费电子事业部总监John Carey认为，这种发展趋势导致一个无处不在且个性化的内容模型，个人用户期望能够随时随地选择自己最喜欢的内容。为实现这个预期，我们需要研发一个灵活的解决方案，能够向各种消费电子产品传送不同品质的内容，这个解决方案还需要提供互动功能，且价格能够让广大消费者接受。

　　控制、连接与触控技术的成熟让家电数字化进程前进了一大步，目前数字家庭的市场驱动力主要基于更好的用户体验和节能减排的需求。NXP技术市场经理张林总结的趋势包括四大方面，一是智能电源，即具有更高的效率，更低待机和运行功耗，集成了智能诊断功能的电源。二智能化的连接方式，用不同的连接方式进行家电组网，并于各种公众网络可以连接。三是智能化人机交互界面，新兴触控技术人机交互界面让未来家电控制更方便、更人性化。四是智能化的控制方式，包括更高效率的马达驱动，传感器技术的应用以及更综合的智能信息处理。

　　智能家电与控制系统

　　数字家庭可为冰箱、安全系统以及自动调温设备等常见产品带来全新功能，同时还可推动新型家用消费类设备的创新发展，包括娱乐门户乃至家庭自动化系统以及目前尚未出现的各种新产品。特别的，数字家庭为半导体企业带来巨大的商机，因为各种各样的产品都需要处理器(MCU 和 MPU)、支持电源管理与数据转换的模拟组件、无线连接以及传感器网络等。

　　这些新设备支持未来特性及应用，但能否成功则取决于消费者日常使用的便捷性，包括设备本身支持的直观快捷用户界面以及基于互联网及移动应用的高可靠高稳健控制功能。此外，随着数字家庭新增更多无线连接设备，消费类产品的易用性也非常重要。设备需易于安装，并支持无中断连接与工作，各种消费类系统设备必须相互协作，而不是相互干扰。

　　数字家庭中，智能家电是非常重要的组成部分，某些可掌握用户习惯的家用电器需要添加更多的智能性。例如，智能自动控温器可了解您对房间温度的喜好。此外，无论身处何方，您都希望能控制家用电器，获得其信息，从而更加智能地与其互动。随着物联网的发展，技术发展的目标是通过增加互联网连接实现同此前非互连设备的轻松互动。这种连接可实现三大关键应用：1. 用户可通过简单的智能手机或平板电脑应用远程修改设置或检查系统状态;2. 设备本身可接入互联网以获得其需要显示或操作的信息，比如最新天气信息或能源价格等;3. 设备可在发生诸如洗碗机漏水等问题时向消费者报告，以便及时联系维修工。此外，这种相同诊断信息也可直接发送给制造商，以便在设备出故障前及时维修，或者通过无线固件升级方式避免昂贵的上门维修。　　

       
　　过去，智能家电是用户可以用手机或类似的便携装置遥控的家用电器，这个功能只能为少数人服务;现在，智能家电仅限于最早采用智能技术的家电，对于大多数用户，这些智能家电的复杂性大于产品带给用户的好处。要想普及智能家电，必须简化智能家电的操作，明确用户可获得的好处。今天，具有自动更新功能的家电是这个市场的一个成功案例，这些产品能够提供新功能或容易查看的新内容，例如，食谱和新闻。将来，意法半导体John Carey预计智能家电将增加智能电源管理功能，通过智能电网管理家庭用电，这个功能可降低家庭用电量，不会给用户带来任何不方便。

　　典型的家用电器通常会集成传感器、微控制器以及无线连接功能，以收集信息，控制设备。该技术的主要机遇是优化整体性能，以实现最低成本、尺寸与功耗。挑战则在于如何让这些设备在没有干扰的情况下共同无缝工作，这正是嵌入式软件的功能所在。此外，如家庭娱乐与游戏系统等其它应用在整个智能家庭数据中心设备的处理与内容分配方面也有发展潜力与创新机遇。TI 通用连接总经理Eran Sandhaus介绍，TI 达芬奇 (DaVinci) 及 OMAP 平台等在为家庭应用提供优质内容方面发挥着重要作用，可支持大屏幕显示、家庭视频聊天、便捷的家庭应用以及家庭机器人等。智能处理器架构支持优异的多媒体功能、低能耗以及差异化特性，可为数字家庭的内容共享、浏览与互动提供各种新途径。

　　连接技术

　　数字家庭其中一个重要的意义就是可以进行移动交互，其整体目标是采用网络技术，把家中的各种设备、家电和服务整合在一起，以便能够集中或远程控制整个室内生活空间。通过这种集中管理技术，室内的家电和服务能够相互通信，代表我们做出电子决策，如选择电视节目、建议去哪家食品店购物、监测管理能耗，以实现最佳效率、控制环境条件，在我们需要的时间和地点传送新闻和信息。

　　高通创锐讯美国产品经理李本中博士介绍，数字家庭网络通常包括控制着各种设备的有线和无线系统，如安防系统、照明、家庭远程护理应用以及家庭娱乐系统。这些联网设备要求由强健可靠的解决方案提供的低功率、高性能技术平台。家庭网络必须能够在需要的时间提供高速度、大容量、按需分配带宽等功能。为了实现数字家庭网络的上述规范和标准，我们需要迎接大量的挑战，包括标准化、带宽、维护和电源。