研究资讯 | 智能家居中的芯片应用

当前，智能芯片除了在手机、汽车领域应用比较广泛外，另一个较为广泛的领域便是智能家居范畴。在家居领域，智能芯片是技术含量最高也是最核心的环节。在近几年高速发展的计算机行业中，越来越多的智能化特色被广泛应用于人们家居家用等领域，尤其是越来越火热的人工智能技术，能够给人们生活带来极大的便利也是肉眼可见的，从扫地机器人、智能洗碗机、智能冰箱等智能机器，到智能照明、智能感知、网络通讯、家庭影音等智能系统，智能家居早已走入人们的生活，带给千家万户不一样的科技化体验。

智能家居芯片是“智能”的关键，从芯片的设计思路可直接反应出该类家居的智能化特点和性能。然而，智能家居产品需要的芯片种类也是千差万别、品类繁多，据市场公开信息（克洛智动未来）显示，在智能家居中应用最为核心的芯片通常包括三类：一是主控芯片，主控芯片是控制设备运行工作的“大脑”。智能家居产品的主控芯片一般会搭配使用SoC或MCU；其中，SoC芯片（System on Chip）又称系统级芯片，片上系统，是将CPU、GPU、NPU、存储器、基带、ISP、DSP等系统关键部件集成在一块芯片上，可以实现完整系统功能的芯片电路；而MCU（Micro Controller Unit）芯片，又称微控制器或单片机，是把CPU的频率与规格做适当缩减，并将内存（Memory）、计数器（Timer）、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至液晶（LCD）驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级计算机，从而实现终端控制的功能。同MCU相比，SoC往往算力更强，集成的功能更为丰富，能支持运行多任务的复杂系统，当然价格也更加昂贵。SoC一般承担运行计算的任务（例如实现语音识别功能），MCU大多用于执行控制（例如电机驱动）。二是通信芯片，智能家居设备联网的关键在于通信组网技术，用到的通信芯片有Zigbee（短距离低速连接）芯片、Wi-Fi芯片、NB-IoT（蜂窝网络）芯片、蓝牙芯片等。目前Wi-Fi和蓝牙芯片在市场中处于主流地位，占比超过60%。三是传感器芯片，随着家居的智能化趋势逐渐加码，未来传感器在家居领域的应用成为一种趋势，智能传感器作为一种检测装置，接收被测量的信息，并将其转换为电信号或其他所需形式的信息，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，它既是物和物之间得以相连的起点，也是将接收到的物理感知转化为电信号的基本枢纽；当下，具有信息处理功能的智能传感器正在兴起，目前在家居传感器中应用比较普遍的AI芯片主要表现为视觉图像类处理芯片，今后还将继续往语音、生物识别类方向深化发展。

未来，在智能家居领域应用到的芯片还会随着各类信息技术的创新，尤其是5G等新一代移动通信技术的发展和语音识别、深度学习等人工智能技术的成熟，以及新技术与智能家居的融合而不断变更。家居芯片的产品种类会越来越多，系统生态也会逐渐成熟，并且用户市场渗透率也将不断提高。除此之外，家居的智能化水平也将不断提高；完全人工智能化的智能家居系统，将在智能语音、人脸识别、深度学习等技术的引领下，实现全自动、自学习、自感知、完全解放人为控制的家居，真正做到家庭的第二主人，有能力去明白和解读家居用户的心里面所思所想，实现家庭自主大脑逻辑判断，帮助人类更快、更便捷的走进智能化生活新时代。

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