剖析智能家居控制器对元器件的应用需求

　　【哔哥哔特导读】随着智能化和技术的发展，智能家居控制器对其器件的应用有着怎样的趋势?

　　今年8月，工信部会同住房和城乡建设部、商务部、国家市场监管总局发布实施《推进家居产业高质量发展行动方案》，解决当前家居产业面临的重点行业创新引领不足、质量精细化水平不高、智能化发展不充分等问题，进一步激发和释放家居消费需求。

　　目前智能家居逐渐从智能单品转向系统化，实现一点控制多点的智能模式，同时呈现融合化、健康化、绿色化的发展趋势。作为智能家居系统的核心处理模块，智能家居控制器的“大脑”作用更为重要，目前主要采用Wi-Fi和ZigBee技术连接各种智能子设备，可以实现全屋智能。

　　为进一步探讨智能家居控制器目前的器件应用和市场需求情况，本期《智能控制器》栏目以智能家居控制器为主题，同时邀请上游器件供应商和下游控制器厂商，结合当前应用的实际情况和产业链的供应关系剖析智能家居控制器以及智能家居行业的发展状况。

　　对话问题导览：

　　1.作为智能家居的中枢网关，智能家居控制器在功能和性能上承担着重要任务。可结合具体的细分应用领域(如智能家电、智能照明、智慧安防等)，能否谈谈智能家居控制器主控芯片的智能联网、算法、感知等模块的核心要点?

　　2.智能家居控制器应用功率器件、电容、可控硅和继电器等半导体器件时，分别提出了哪些性能要求?

　　3.作为智能家居控制器企业，在与上游半导体器件供应商合作过程中，是否对您的工作或者贵公司产生困扰?有何解决办法?

　　4.作为半导体器件供应商，您对下游的智能家居控制器企业提出的问题怎么看?

　　5.简要谈谈全屋智能趋势下，智能家居控制器的应用趋势。

　　对话嘉宾：

　　1.作为智能家居的中枢网关，智能家居控制器在功能和性能上承担着重要任务。可结合具体的细分应用领域(如智能家电、智能照明、智慧安防等)，能否谈谈智能家居控制器主控芯片的智能联网、算法、感知等模块的核心要点?

　　极海半导体秦欣欣：在5G、物联网、大数据等技术日趋成熟的前提下，智能家居的接受度越来越高，而智能技术是智能家居升级的关键核心。主控MCU在智能家居控制器中是很重要的器件，通过执行计算、存储操作完成数据收集、处理、分析及传输功能，从而使智能家居场景实现智能化。

　　以智能家居重要组成部分的智能照明系统为例。智能照明系统在提升用户体验的同时，通过开关、场景控制、调节灯光等智能化赋能，达到延长灯具使用寿命、降耗节能等目的。置于主控模板中的控制模块的性能是智能照明体现智能化的关键，比如算法支持、安全信息防护、连接等。

　　泰芯半导体李少辉：智能家居控制器是智能设备的桥梁，将全屋的智能设备集中管理，比如在感知主人到家时自动打开相关情景模式，在温度变化时自动调节空调设置等等，真正实现智能化。因此对主控芯片的要求也比较高，需要接很多的传感器，如温湿度、烟感、气感、毫米波雷达等，主控芯片在接收到这些数据之后通过算法给出最舒适的设置。

　　和而泰李昱霖：目前市面上的智能家居控制器，它的传感器和主控IC还是一个分离模式，最好是采用合并的模式方式。一方面减少电路设计，另一方面可以减降低成本。再者就是减少物料，简化BOM的数量。主控芯片的算法会更精确。

　　拓邦股份王文：智能家居的感知模块主要靠传感器，包括温度传感器、湿度传感器，压力传感器等，它们只要连接外面的模块就可以进行数据发送和接收等。算法主要看精度了。如果精确程度高，那么采样要求就很高。有些内部算法，要求处理速度要很快。

　　泰凌微电子梁佳毅：泰凌微电子无线连接的SoC芯片，主要针对包括智能家居在内的物联网应用。在过去的几年时间内，我们的芯片已经被广泛用在照明、开关插座以及传感器等智能家居设备,帮助用户实现无线连接功能以及本地指令的执行和处理。目前，无线连接的SoC芯片更多的是实现设备连接和智能化算法的执行。

　　从目前行业趋势来看，我们认为在智能家居领域基本上完成了设备的互联，无线连接技术已经非常成熟。在此基础上，未来的发展趋势是设备之间要进一步提升互相间兼容性以及最大程度的互联互通。对于终端用户来讲，需要的是在应用层的统一和融合体现。在过去两年内，国内外产业链上下游的相关企业已经着手制定应用层的通信标准，促进智能家居生态互联互通，最终达到无缝兼容和通信的用户体验。

　　另外，未来终端设备也需要越来越多在本地进行感知和智能化的操作。通过设备感知数据和芯片数据交互或者算法处理，就可以进行本地控制操作或无线远程的数据传送收发，实现应用场景的全覆盖。

　　瑞德智能王邢军：目前我们所接触的产品没有什么特别的，因为都是一些相对比较简单的产品。客户基本上要求的也没有特别复杂，一般的功能或者性能基本上也会比较容易满足。

　　富奥星刘洪源：不论是对于扮演中枢角色的智能家居控制器，还是家电、照明、安防设备等各个AIoT节点，都会涉及智能感知和节能低碳的需求。富奥星微波雷达则可以很好地满足以上两个方面的需求，另外，微波雷达可以穿透木板、玻璃、PVC，应用在终端产品时无需开孔，不破坏产品的整体美观性和完整性，具有明显的优势，在场景使用选择上也更广泛及灵活。

　　百得厨卫肖云喆：消费者肯定是希望价格更便宜，芯片运算更快、功能强大。智能联网方面，现在很多公司做的产品都比较繁琐，最好是简约化一点，配网方式越便捷越好。因为很多东西做太复杂了，年轻人可能适应一点，稍微年纪大一点的消费者就适应不了。

　　易峰电器郑剑文：因为我们只做电饭锅电炒锅之类的小家电，对主控芯片也没什么很特别要求。因为线路板厂给我们开发的控制器，都是用手机通过Wi-Fi或者蓝牙的方式控制，只不过是把一个预约定时的功能放到手机里面。

　　图源包图网

　　2.智能家居控制器应用功率器件、电容、可控硅和继电器等半导体器件时，分别提出了哪些性能要求?

　　和而泰李昱霖：一般是根据方案来定的，比如用多大容量的电容是根据电源的需求来定;继电器则是根据智能家居的负载需求来决定。对于产品的安全性和可靠性方面，都是最基本的要求。因为产品出厂时，都会去做匹配的破坏实验或者干扰实验，来避免类似安全等问题的发生。

　　瑞德智能王邢军：目前我们主要是一些低端的产品，对这些器件性能没有很高的要求。像国产器件，基本上能够满足使用就可以了，可能就个别有特殊要求。电容主要在材质方面，我们可能会要求更高一点。对于可控硅或者继电器等器件，我们现在基本上也在国产替代了，常规就可以。

　　百得厨卫肖云喆：一般来说，功率器件主要看耐热性以及带负载的能力有多少。我们在可控硅选型的时候就已经固定了参数要求。如果它能满足，基本上没什么问题。继电器一般是触点寿命。因为使用多少万次之后，器件可能会有所退化。

　　拓邦股份王文：在不同的产品中，可控硅用在不同的产品上会有不同的要求，有的是电压高、电流高，有的是耐温度等。如果电机控制闭环回路比较多，才可能会用继电器。如果并不闭环，就会用到闭环回路的器件。

　　高登电科刘平洋：没有特殊要求。智能家居无非就是概念性的问题，只是在软件或者协议上有区别，对继电器来讲没有区别。因为继电器是被动器件，不光是用在传统家电，还是用在智能家电，它的使用都是一样的。

　　奥凯普孟唏：目前智能家居控制器对电解电容特性要求基本还算常规。因为智能家居的工作环境基本都是在室内，没有什么太大的变化，所以对于特性方面没什么特别的要求。

　　图源包图网

　　3.作为智能家居控制器企业，在与上游半导体器件供应商合作过程中，是否对您的工作或者贵公司产生困扰?有何解决办法?

　　和而泰李昱霖：我们公司现在是上市公司，我们对应的是已经有合作的供应商，对于硬件开发来说，直接找合作供应商去就行了，不需要自己去再去开发新的供应商。一般国外的交期比较长，技术支持有可能得不到很及时的反馈，目前国内趋于芯片国产化，这方面做得基本上都还可以。

　　拓邦股份王文：我们没什么困难的。前段时间供应订单延期，今年下半年都没问题。目前来说在供应方面都已经恢复正常了。

　　4.作为半导体器件供应商，您对下游的智能家居控制器企业提出的问题怎么看?

　　泰芯半导体李少辉：泰芯半导体在跟客户合作过程中，发挥本地优势，客户在哪里，我们就在哪里。在客户开发过程中遇到问题的，24小时内必须响应，并派遣相关产品线的FAE提供现场支持，如果FAE解决不了的棘手技术问题，珠海总部的AE团队将协助FAE一起服务客户，为客户提供保姆式的技术支持服务。

　　极海半导体秦欣欣：极海半导体在产品定义、迭代升级和应用验证等方面加强上下游合作、充分协同，为智慧家庭、高端消费电子、汽车电子、工业控制、新能源、通信设施这些长生命周期市场提供可靠的芯片产品与服务。此外，极海半导体通过建立灵活的运营机制有效协调与适应上下游供应与需求的变化。面对日益复杂的内外环境，极海半导体将加强现有产业链，为客户提供稳定、安全的交付保障，注重长期积累设计经验与资源为客户提供深入完整且适合的技术支持与应用方案，同时不断加大投入来拓展更多的新增细分应用市场，并保证及时的技术支持服务。

　　泰凌微电子梁佳毅：首先技术支持和服务方面，我们不仅供应芯片，而且提供免费完整的软件开发包，可以大大简化客户的开发难度，加速产品上市时间。同时，我们也提供硬件系统的参考设计，而且帮助客户完成从产品开发到最终量产环节中的关键节点，包括区域性认证，联盟组织的认证测试以及最终产品进行量产前期需要的生产线搭建的配置等。另外，我们和终端客户的多年合作中，积累了丰富经验，能够提前预判到一些可能发生的问题，给到客户非常有价值的建议和帮助。

　　在过去的两年内，终端企业都遇到了或多或少的关键元器件短缺问题。得益于与上游供应链长期坚实的合作基础，以及已积极开拓的更多晶圆厂、封装测试等环节的供应渠道，我们目前在任何情况下都可以更灵活地根据客户的采购需求，做出合理的规划和布局，以长久保障客户的产能供应稳定。

　　富奥星刘洪源：作为芯片原厂，富奥星拥有全频段雷达及全技术链条的研发能力，富奥星协助模组方案商伙伴响应下游终端设备厂商的各类需求。在这过程中，富奥星从方案、天线、算法、测试工装、人员培训等环节，帮助方案商实现产品从设计开发到生产落地。

　　高登电科刘平洋：我们有20多年的工厂，多数产品都是通用器件;技术支持方面，需要与客户使用的应用场景进行交流。因为继电器是普通元器件，很少出现产能短缺情况。整个市场行情火爆的时候，可能交期上会有点延迟，其他倒没有。

　　5.简要谈谈全屋智能趋势下，智能家居控制器的应用趋势。

　　泰芯半导体李少辉：目前大多数智能家居设备选用的是Wi-Fi直接连接路由器。随着智能设备越来越多，家用路由器负担越来越重，未来的全屋智能家居将会是多种无线连接，最后汇总到智能家居控制器。使用智能家居控制器还有一个好处就是，当外网断开时，依然可以通过局域网控制所有的智能设备。当下的难度在于各家智能设备厂商都只做自己的协议，没有互联互通。在前不久，智能家居标准协议 Matter 1.0正式发布，旨在通过构建统一的应用层“语言”，消除不同协议、不同生态间兼容性顾虑，解决智能家居领域碎片化问题,让所有的智能产品跨平台实现互联互通，国内也在加速相关协议标准落地，在实现统一标准协议后，智能家居控制器将迎来爆发式增长。

　　和而泰李昱霖：智能家居一般就是 Wi-Fi控制，更方便的是手势控制之类的，然后更大的方向来说，基本都是智能机器人，就是AI的算法。之前主控IC和Wi-Fi模块是独立分开的，可能以后会全部集中到一个主控IC上。因为产品趋于小型化，像芯片、功率器件等这些器件当然是越小越好，但是前提要可靠。因为越小的PCB板，形成的产品就越小，就越有竞争优势，成本也会逐渐降低。未来芯片应该也都是趋向于国产化了。因为受疫情影响，国外芯片的交期可能会比较长。如果产品推行速度很快的话，有可能满足不了产品的需求。

　　瑞德智能王邢军：应该是讲目前这个未来的发展都在找这块，基本上几个大品牌都在搞生态链，后面都会逐渐智能化，使用起来更方便。目前行业的技术程度差不太多，可能最终还是在使用服务上面体验感上会有比较大的变化。

　　智能家居灯光电模组，图源瑞德智能官网

　　极海半导体秦欣欣：在全屋智能趋势下，智能家居控制器向着系统功能集成化、易用化、绿色化等方向发展。终端客户智能化与自动化需求越来越高，终端产品对智能控制器也提出了更高的要求。智能控制器的挑战包括技术升级、功能增强、产品品质与附加价值提升、市场需求扩容等，这也对智能控制器厂商在产品开发能力、快速响应市场能力等上有了更高的要求。

　　极海半导体根据成本、算力需求、系统性能，为智能控制器厂商推出了具有针对性的入门级、主流级、增强型MCU产品，实现智能家居应用市场的全覆盖。随着全屋智能化水平的不断提高，极海半导体为智能家居嵌入式系统提供性能表现更出色的应用解决方案，根据市场需求通过产品迭代，响应客户差异化的研发需求，减少产品开发时间与成本。

　　百得厨卫肖云喆：肯定是走向高端的路线会明显一点。现在年轻人对技术方便性要求越来越依赖了。智能家居控制器更加便捷、智能的趋势现在已经很明显了。我们现在做的数据完全满足00后的人群需求。

　　奥凯普孟唏：智能家居控制器跟智能家居产业链是相关的，既然智能家居产业链的市场应用需求慢慢广泛，智能家居控制器未来的需求还是非常可观的。

　　富奥星刘洪源：近几年来，主动式交互传感和物联网技术在不断地发展，雷达感知在智能产品上的应用备受青睐。针对全屋智能的场景需求，富奥星联合合作伙伴推出了多款微波雷达应用方案，在智慧照明、智慧门禁、智屏冰箱、智能咖啡机、智能马桶等应用上受到了一致好评。

　　高登电科刘平洋：全屋智能就是App软件进去控制而已，没有多大的改变，只是概念性的问题。我认为，用户的隐私得不到保障，这个永远都是伪命题。指纹识别、语音控制等方式都存在数据泄露的情况，确实不太可靠。随着大家对智能家居的认可度慢慢提高，用户隐私的保障问题得到解决，智能家居市场才能更有广阔的发展空间。

　　拓邦股份王文：以后智能家居控制器只需通过Wi-Fi来转换成实际的界面，在面板上选择模式，可能不用显示器，也不需要密码按键了。房间里只需加装一个面板，智能控制盒就可以连上家里的路由器，同时控制灯、厨电、窗帘、洗衣机、空调、热水器等等。目前整合各个家电厂家也不容易，很多东西没有定义好。行业需要有统一的协议标准去兼容，让海尔、美的等产品型号都能用。

　　智能开关控制，图源拓邦股份官网

　　虽然大家都比较看好智能家居控制器市场，但是发展比较慢。因为它确实没有真正抓住用户的痛点，功能上可有可无，消费者因此没有迫切的需求感。现在只是一些大的厂家用上了，要是没有突破一定的场景，也很难有量的突破。

　　易峰电器郑剑文：我觉得还要看产品的可靠性。因为不可靠的话，还会有更大的麻烦。有一次我女儿上班了，空调也关了，结果我太太上班的时候不知道怎么触动了手机，结果家里的空调无意中就开了，太不可靠了。早上打扫的时候，她就说没办法，上班时候手机放在了桌上。因为是远程控制，才把空调开的。

　　结语：

　　随着智能化升级和技术的发展，智能家居市场空间一定是不可估量的，但纵观行业的发展现状，目前的智能家居生态建设仍然面临诸多问题，市场潜力未被有效释放。智能家居产业的发展离不开产业链上下游厂商的通力合作。

　　就本期的对话中，我们知道，对于器件应用来说，主控芯片的功能升级和性能优化一定要抓住消费者的需求痛点。智能联网、算法、感知等模块更贴切于人们的日常生活实际需要。如何切实地抓住不同年龄层或不同需求要点，进行合理的器件设计和开发，是厂商不得不思考的问题。虽然功率器件、电容、可控硅以及继电器等器件更多是根据控制器的方案而定，但质量可靠、安全稳定等性能必不可少。

　　随着人们生活水平的提高，针对消费者所需的体验感，智能家居控制器方案还可根据情景进行定制化设计，注重加强数据安全功能。更值得注意的是，目前智能家居行业间的各个平台协议尚不兼容。行业需要联合制定并出台统一的标准协议，智能家居的市场需求才有可能被进一步激发，智能家居控制器市场也会被逐渐拓宽。

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