作為物聯網的一個主要應用方向，智能生活內容涉及了多種技術的融合。比如由大量傳感器（溫濕度傳感器、流量傳感器、氣體傳感器、生物醫學傳感器等）系統構成的物聯網感知系統，還有無線通信，包括BLE、低功耗Wi-Fi，Matter協議、Thread協議等混合信號、射頻技術，定位技術和越來越多提供AI功能的計算單元MCU，這些技術的不斷演進，讓設備能夠“聽懂”我們的語言，及時“觀察”到我們的需求，使得智慧化的生活離我們越來越近。
符合Matter 協議的SoC讓智能家居變得簡單
2021年誕生的Matter協議成為智能家居行業的熱點，Matter通過構建統一應用層“語言”，消除不同生態間兼容性顧慮，解決智慧家居領域碎片化問題。亞馬遜、谷歌、蘋果等都已承諾Alexa、Google Assistant和HomeKit生態將兼容支持Matter協議的設備。
根據CSA公布的2021年度報告，指出Matter協議在2021年的進步相當驚人，Matter工作小組誕生新增50多家會員公司，年底有超過220家會員公司和2300多個獨立開發人員，投入驅動規范和軟件開發。技術規格經過7次調整，超過130臺設備正在進行測試，預計符合Matter規范的產品在2022年下半年進入爆發期。
Silicon Labs通過Matter-Ready平臺實現人工智能和機器學習在邊緣設備上的應用：
物聯網產品設計人員深知人工智能和機器學習的巨大潛力，可為家庭安全系統、可穿戴醫療監測器、商業設施和工業設備監控傳感器等邊緣應用帶來更多的智能化。但是，當下想要在邊緣設備上考慮部署人工智能或機器學習的人員往往在性能和功耗上面臨困境，最終得不償失。
作為率先擁有內置專用AI/ML加速器的超低功耗器件，BG24和MG24產品使這些困境迎刃而解。這種專用硬件旨在快速高效地處理復雜計算，內部測試顯示其性能提升最高達4倍，能效提升最多達6倍。由于機器學習計算是在本地設備上而不是在云端進行的，因此消除了網絡等待時間，加快了決策和行動。
圖說：帶有完整硬件和軟件的BG24和MG24 SoC開發工具包
圖片來源:Silicon Labs
BG24和MG24系列2.4 GHz無線SoC，分別支持藍牙和多協議操作，同時也推出新的軟件工具包。這個新平臺同時優化硬件和軟件，有助于在電池供電的邊緣設備實現AI/ML應用和高性能無線功能。Matter-Ready的超低功耗BG24和MG24系列產品支持多種無線協議，并提供PSA 3級Secure Vault™安全保護，是各種智慧家居、醫療和工業應用的理想選擇。
NXP：面向Matter應用的IW612和評估套件
NXP2022年初發表的IW612 是一款高度集成的 2.4/5 GHz 雙頻 1x1 Wi-Fi 6、藍牙/藍牙低功耗 5.2 和 802.15.4 三射頻單芯片解決方案，針對智能家居、智慧設備和配件、智慧家電、智慧能源、工業自動化、網關等廣泛的物聯網和工業應用進行了優化。這種高度集成有助于實現非常低的系統成本和最小的外部BOM，同時實現所有內部無線電以及外部無線電（如LTE）之間的高效共存。
圖說：NXP IW612 多無線協議SoC，支持Matter等多種協議
圖片來源：NXP
IW612 包括一個全功能 Wi-Fi 子系統，采用恩智浦的 802.11ax （Wi-Fi 6） 技術提供支持，與上一代 Wi-Fi 標準相比，可提供更高的吞吐量、更好的網絡效率、更低的延遲和更大的覆蓋范圍。Wi-Fi 子系統集成了 Wi-Fi MAC、基帶和直接變頻無線電，并集成了 PA、LNA 和發射/接收開關，無需射頻前端模塊 （FEM），從而節省了成本并降低了系統復雜性。
除了 Wi-Fi 6 無線電外，IW612 還集成了獨立的藍牙 5.2 和 802.15.4 子系統，支持線程網狀網絡。該設備具有藍牙配置文件，例如免提（HFP），用于音頻流的高級音頻分發配置文件（A2DP）以及雙寬帶語音（WBS）等其他配置文件。對于低功耗藍牙，IW612 可實現 2 Mbit/s 的高速數據速率、長距離、擴展廣告、AoA/AoD 和網狀網絡。最后，使用常時等量信道支持 LE 音頻，以獲得更好的整體音訊體驗。
IW612 集成了 Wi-Fi 和藍牙/802.15.4 子系統的專用 CPU 和內存，可實現實時、獨立的協議處理。用于將 IW612 連接到外部主機處理器的接口包括用于 Wi-Fi 的 SDIO 3.0、用于藍牙的 UART 和用于 802.15.4 的 SPI。
圖說：NXP IOTZTB-DK006評估套件
圖片來源：NXP
IOTZTB-DK006評估套件與恩智浦JN518x、K32W061/41和K32W041AM/A系列超低功耗、高性能無線MCU搭配使用，非常適用于使用低功耗藍牙、ZigBee®、Thread™和Matter等聯網標準的家庭和樓宇自動化以及智能照明等應用。IOTZTB-DK006配備了大量組件，包括帶NFC讀取器的控制網橋、通用開關節點、照明/傳感器節點、JN5189升級板、K32W061升級板和USB加密狗，支持小型無線網絡快速組裝為多協議應用。
Infineon推智能家居專用BLE與802.15.4低功耗片上系統多協議解決方案以支持Matter標準
圖片來源Infineon
同樣是在2022年CES上，英飛凌推出了AIROC™ BLE和802.15.4系列產品，幫助企業快速將高性能、低功耗的 Matter產品推向市場。英飛凌AIROC CYW30739 BLE和802.15.4片上系統（SoC）可靠、安全且可擴展的智慧家居低功耗設備連接解決方案。BLE和802.15.4協議的組合互為補充，通過無縫的互操作性帶來智能家居產品性能的提升，同時還可支持Matter網絡中各個設備間的端到端加密通信。
圖說：英飛凌AIROC CYW30739 BLE和802.15.4 SoC
圖片來源 Infineon
AIROC CYW30739的接收靈敏度為-95.5dBm LE Rx和-103.5dBm 802.15.4，能實現可靠的遠程藍牙和多協議連接。這種智慧共存可實現大量連接設備之間的無縫交互，最終為智慧家居提供更好的用戶體驗。96 MHz Arm®Cortex®-M4集成微控制單元帶有浮點運算單元，提供了高性能計算和跨閃存、RAM和ROM的高度優化的內存系統。
英飛凌藍牙產品線副總裁Sonal Chandrasekharan表示：“隨著AIROC CYW30739BLE和802.15.4 片上系統的推出，標志著英飛凌正式進入802.15.4市場。我們的高性能、低功耗解決方案將提供無縫、安全的連接，讓智慧家居更加方便、節能。很高興英飛凌能進入這一市場，為大家提供支持Matter標準的無線產品組合。”為了進一步彰顯公司對Matter標準的承諾，英飛凌最近以 發起人成員身份加入連接標準聯盟（CSA）董事會，擴大了其在聯盟中的職責。
Microchip的家庭/樓宇自動化組合提供安全和全方位的監測
智能門鎖
智能家居鎖是機械和電子緊固裝置的組合，當提供組合代碼，密碼或其他編碼數據等秘密信息時，由物理對象（例如鑰匙，鑰匙卡，鍵盤，指紋，RFID卡或安全性）釋放。連接鎖提供安全性和靈活性，讓用戶透過過智能手機或互聯網進行無鑰匙訪問。
隨著互聯智能家居應用數量的不斷增長，智能鎖為使用者提供了便利性和安全性，使他們能夠在各種場景中遠程管理對家庭的訪問。這成為設計人員需要面臨的挑戰。
Microchip提供開發具有安全標準的智慧家居鎖所需的所有關鍵硬件組件，該鎖僅向授權人員提供獨家訪問，并且不易受到闖入的影響。
智慧家居鎖框圖
互聯家庭集中器
隨著越來越多的小工具被添加到家庭局域網（HAN）中，消費者面臨著讓多個無線通信協議協同工作的挑戰。例如，單個家庭可能包含使用Wi-Fi®（恒溫器，安全系統，娛樂設備），sub-GHz MiWi™網絡協議（溫度傳感器，濕度傳感器，控制設備）和Zigbee®（智慧家電，能源監視器）的設備。互聯家庭集中器是單個設備的參考設計，可以橋接多個無線協議。
該設計從一個Wi-Fi模塊開始，并可容納兩個額外的封裝兼容射頻模塊。因此，根據需要，Zigbee模塊可以與868 MHz或915 MHz sub-GHz模塊結合使用。板載內存可用于以脫機模式儲存數據，以便以后傳輸。Microchip的PIC32微控制器管理集中器中的所有交互，并在連接到云時實現高級別的安全性。
已連接的家庭控制臺
隨著物聯網（IoT）的不斷發展，恒溫器很可能在整個家庭的電器和傳感器管理中發揮核心作用。例如，可以在整個家庭中放置多個傳感器來監控溫度，濕度，運動，水和煙霧。為所有這些傳感器提供專用接口將是一項要求。Microchip互聯家庭控制臺可以作為智慧恒溫器或家庭自動化控制中心設計的起點。
WQVGA顯示屏由PIC24FJ256DA210驅動，該PIC24FJ256DA210包括三個硬件圖形加速單元，可以驅動高達640×480的分辨率和16位色深。AR10120控制觸摸屏，允許用戶在各種功能模式下直接輸入。憑借 32 Mbit 串行閃存和 256 Kb EEPROM，該設計具有充足的內存來儲存映像和任何所需的配置數據。MCP9808 溫度傳感器在 −40°C 至 +125°C 的溫度范圍內精確到 ±0.25°C。 MCP79410 提供實時時鐘/日歷 （RTCC），并帶有電池切換功能，用于備用電源。MRF24WB0MA是一個機構認證（例如FCC）Wi-Fi®模塊，具有集成天線，匹配電路，并支持具有免費TCP / IP協議棧的Wi-Fi。
無線溫度傳感器
小型、節能的無線溫度傳感器使消費者能夠更好地了解他們的環境，并相應地調整他們的環境控制。此參考設計可幫助您啟動自己的互聯家居、智慧家電或智慧能源設計。
無線溫度傳感器參考設計是我們互聯家庭平臺的一部分。該設計的核心是低功耗納瓦XLP 16位PIC®微控制器PIC24F32KA302。MCP9808 溫度傳感器的工作溫度范圍為 −40°C 至 +125°C。 溫度數據通過MRF89XAM8A/9A sub-GHz無線模塊傳輸。兩節AA電池為主板供電。
無線能量監控器
你有沒有想過你的攪拌機，烤面包機，咖啡機或其他電器使用了多少能量？隨著能源成本的不斷增加，了解消耗模式是最大限度地減少能源使用的一個非常重要的部分。無線能量監控器可以實時收集消耗數據以及遠程開/關控制。可以通過臨時Wi-Fi®連接在本地查看數據，也可以通過連接到云端端查看數據。此參考設計可幫助您啟動自己的互聯家居、智慧家電或智慧能源設計。
無線能量監控器是我們互聯家庭平臺的一部分。該設計的核心是低功耗納瓦XLP 16位PIC24FJ256GA106 PIC®微控制器。能耗由MCP3901監控，MCP3901是一款雙通道模擬前端，具有高精度16/24位 Σ-Δ 模數轉換器 （ADC）。SST25VF032B 提供 32 Mbit 閃存，以脫機模式在本地存儲數據。帶有備用電池的獨立 MCP79410 實時時鐘/日歷 （RTCC） 可保持日期和時間戳的準確性。能耗數據通過機構認證（例如 FCC）MFR24WB0MA Wi-Fi 模塊傳輸。
u-blox系統級封裝低功耗藍牙模塊ANNA-B4適用于工業及室內定位應用
雖然全球導航衛星系統（GNSS）技術已解決了室外的人員或資產的定位問題，但針對諸如倉儲等室內環境中的人員或資產定位，目前還沒有任何技術可實現廣泛的運用。為因應市場對更準確的室內定位解決方案日益成長的需求，藍牙技術聯盟（Bluetooth SIG）發布了藍牙尋向功能，與先前基于接收器訊號強度指示器（RSSI, receiver signal strength indicator）的解決方案相比，可提供顯著的效能提升。
ANNA-B4模塊，是一款功能豐富、尺寸精巧的Bluetooth 5.1 系統級封裝（SiP） 模塊。ANNA-B4 鎖定惡劣環境的應用，例如智能照明網絡和工業斷路器，以及制造現場、倉庫、醫院和智能城市的室內定位使用案例。
包括整合型天線在內，ANNA-B4 的尺寸為 6.5 x 6.5 毫米，這個精巧且強大的組件結合了Nordic nRF52833 芯片組的功能集，以及 u-blox 在芯片組和模塊設計方面的超強專業。這款SiP 模塊支持藍牙網狀網絡、遠距離傳輸和測向功能，以及Thread 和 Zigbee，工作溫度可高達 105 °C，且已獲得全球認證。
ANNA-B4 提供兩款系列產品。
一是 ANNA-B412,，提供易于使用的 u-connectXpress 指令應用程序編程接口(API)，此API符合工業標準AT指令，可加速產品上市時程。包括安全啟動在內的杰出安全功能設計，可確保唯有經過身份驗證和授權的韌體及更新才能在裝置上運作，以防止惡意攻擊。
二是ANNA-B402,，具有開放式 CPU 架構，適用于自定義應用程序，并增加支持 Zigbee 和 Thread 無線通信協議。除了能夠透過多種無線協議進行并行通訊之外，此模塊能讓產品開發人員只使用單一模塊就能建構采用藍牙低功耗、Zigbee 或 Thread 的解決方案。
ANNA-B4 非常適用于既有的應用，例如智能照明網絡，這些網絡使用藍網狀技術，針對存在偵測和環境光傳感器的反應來調整照明強度。
室內資產追蹤解決方案激發了許多新興應用的出現，這些應用將受益于 ANNA-B4 的精巧尺寸、低功耗需求，以及關鍵的藍牙測向支持，讓用戶可以在室內環境中精確定位被標記的移動資產。在各種環境，包括智慧建筑、工廠、醫院和倉庫，室內資產追蹤的應用越來越受到歡迎。
u-blox 短距離無線電產品策略主管 Len Albertsson 表示「在支持嚴苛工業環境中的應用方面，ANNA-B4 擁有相當大的優勢，它在超精巧的設計中整合了高效能天線，結合最新的藍牙技術，支持 Thread 和 Zigbee，且工作溫度高達 105 °C，可以滿足各種市場區隔的應用所需」。
