當萬物互聯隨著科技的發展逐漸變成現實后,智能家居也走進了千家萬戶。從智能開關、智能窗簾,到手機控制開啟的空調和掃地機器人,再到越來越善解人意的智能音箱,家用電器正在變得越來越“聰明”,給人們帶來了更加便利的生活。
隨著智能家居產品種類越來越多,人們對于跨平臺連接和硬件性能的要求也不斷提升。不同品牌、產品之間不同的通信協議成為了互聯互通的最大痛點,Matter 1.0 的發布解決了跨平臺、跨協議連接的問題。但諸如功耗、速度和安全性等性能升級需求,讓智能家居的開發人員必須選用性能更高的芯片產品,特別是作為核心部件之一的內存。
Matter 標準問世開拓智能家居新紀元
CSA 連接標準聯盟及其成員于 2022 年正式發布了 Matter 1.0 標準,旨在打造一個全新的開放智能家居協議,打破不同品牌不同設備間的隔閡。Matter 1.0 協議幾乎囊括目前市場上常見的智能家居設備類型,包括電視、開關、窗簾、照明、安防等等。此外,Matter 1.0 還推出了一個顛覆性的功能——多元管理,即一個設備可以被多個設備或 APP 控制。
究其原理,作為應用層標準,Matter 1.0 協議能讓多種支持 IP 網絡的設備協同工作。其本質是將網絡當作共享資源處理,而沒有設定網絡所有權和訪問權,相當于創造了一個“通用語言”,使不同廠家、不同品牌和不同協議的產品之間可以“互相理解”,這就實現了多種協議網絡的互聯。
Matter 架構簡略示意
從此,支持 Matter 標準的智能家居設備只需要用戶進行輕觸、掃碼等簡單操作就可以輕松連接。想象這樣一個場景,一位用戶通過指紋解鎖打開了家門,A 品牌的智能窗簾自動關閉,B 品牌的音響開始播放怡人的音樂,C 品牌的香氛機散發出陣陣清香,D 品牌的熱水器開始準備溫熱的洗澡水,E 品牌的熱水壺燒好了暖暖的熱茶。
通過 Matter 標準,這位用戶毫不費力地享受到了智能生活。除此之外,添加 Matter 標準的新設備時,流程也變得更簡單。
Matter 標準的優勢并不止于此,CSA 聯盟的 CEO 曾經表示 Matter 標準最具意義的一步是將安全性納入了智能家居規范,提升了物聯網行業的安全準則,如安全 OTA 更新、數據安全、合規庫等等,以此來驗證每一臺智能家居設備的來源是否可靠、使用是否安全。
內存是提升智能家居硬件性能的關鍵
如今,用戶對設備的使用體驗、功能、外觀等要求正在變得越來越苛刻,這也使得智能家居市場的硬件性能開始飛速升級。而內存芯片作為智能家居設備不可或缺的關鍵組成部分,在終端產品中也開始承擔更加重要的作用。
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保障用戶安全的設備可靠性
大多數的智能家居設備中存儲了用戶的個人信息,包括人臉、指紋等生物識別信息。這些敏感數據一旦被黑客獲取,將對每個家庭產生巨大的影響。在過去,盜竊往往通過撬鎖實現,而在裝了智能門鎖的今天,可能僅需要藍牙干擾器或黑客入侵,小偷就可以登堂入室了。因此,智能家居設備的安全和可靠性將是消費者和廠商關注的焦點。
除了對網絡和通信協議進行加密外,硬件層級的安全性也將對守護消費者安全大有裨益。作為存儲信息的關鍵組件,安全閃存的重要性也越發凸顯。其原理就是提供一個安全的存儲空間,并提供加密身份驗證,從而只允許獲得授權的主機執行讀取和寫入操作,從而避免任何非法入侵和惡意篡改。
華邦電子獨創的W77Q 安全閃存提供多種安全功能,包括安全啟動和信任根、安全 OTA 更新、系統恢復、安全數據存儲的功能等等。此外,W77Q 的封裝尺寸和引腳位置于標準閃存完全一致,并可通過標準的 SPI NOR Flash 指令集進行控制,便于智能家居的硬件設計人員輕松使用。
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低延遲的實時響應能力
對智能家居來說,實時響應能力是影響用戶體驗的關鍵一環。每一個消費者都希望在呼喚語音助手后,便能迅速得到回應。因此,這一需求對內存讀取速度和存儲容量都提出了較高的要求。
目前的智能家居設備大多采用 DDR 內存來提升設備的性能和響應速度。例如,需要實時傳輸音頻數據進行快速緩存和處理的智能音箱應用,DDR 內存可以提供較快的緩存和訪問速度,確保音頻數據能夠迅速加載和播放。同時 DDR 內存也可用于提高語音助手的響應速度和執行效率。
兼具功耗、成本和性能三大優勢的 DDR3 是智能家居設備中使用最為廣泛的內存產品之一。而華邦電子正是業界領先的 DDR3 供應商,此前宣布將在未來十年持續供應 DDR3 產品,極力滿足客戶的長期使用需求。華邦的 1.35V DDR3 產品在 x8 和 x16 接口配置中均可提供高達 2133Mbps 的數據傳輸速率,將為智能家居領域帶來穩定的傳輸表現。
然而隨著智能家居設備的進一步互連和智能化發展,從存儲 OS 數據,到做數據緩沖,用于暫存圖像、音頻等信息以進行后續的人臉識別或關鍵詞識別等邊緣計算緩沖,設備搭載的內存承擔的任務也越發繁雜。傳統的嵌入式內存并不能滿足這樣的高需求,此時便需要外掛一顆讀取速度更快的 HYPERRAM 進行暫存,從而實現人機交互、觸控、語音控制、通信協議切換等智能家居設備必備的關鍵功能。例如,智能門鎖可以記錄下人臉的圖像信息,并將其全部存儲在外掛 HYPERRAM 中,再將提取的特征值存儲在嵌入式 SRAM 中,加速 TinyML 模型的計算過程。
目前華邦電子已將 HYPERRAM 更新至第三代產品,容量涵蓋32Mb 至 512Mb,并以導入自研的25nm 制程工藝,提供包括 24BGA、WLCSP 和 KGD 等多種封裝方式。至關重要的是,華邦的 HYPERRAM 3.0 數據傳輸速率已經提升至800mbps(1.8V工作電壓下),能無限降低智能家居設備的響應延遲。
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低功耗和小尺寸
對智能家居設備來說,尺寸和功耗也是影響消費者選擇的重要因素。一方面,當家中設備數量增多時,如果設備的功耗無法得到控制,需要長期運行的智能設備則會成為家中的“耗電大戶”。另一方面,現代智能家居產品設計也越來越注重視覺效果和藝術風格,因此尺寸也逐漸從粗獷大方向小巧精致演化,將對產品的電路板、內存等元件的設計帶來更大挑戰。
華邦電子自成立起便將低功耗作為產品的設計理念,致力提供全方位的利基型內存解決方案,從 HYPERRAM,到 LPDDR4/4x,再到 1.2V NOR Flash,低功耗始終是華邦產品的“標配”。
此外,華邦也一路在產品尺寸的微縮之路上前進,不斷減少引腳數量,以更小的尺寸提供卓越的性能。同時,華邦早在 2008 年就已經開始向客戶提供諸多優質 KGD 產品,包括 DDR、LPDDR、NOR Flash、HYPERRAM 等,最大程度滿足客戶的定制化芯片需求。
結語
Matter 標準的誕生不僅是某幾個企業或組織協商的結果,更標志著整體智能家居行業的新發展階段。可以預見的是,從各大品牌“各自為王”的增量競爭階段進入共生共存的存量競爭階段時,智能家居企業會更注重自身產品質量的打造,設備互聯速度、功耗、數據安全等多種因素將會是未來長期關注的重點,因此安全閃存、低功耗內存和高速 DDR 內存等芯片會在新一輪智能家居的發展中大放異彩,內存芯片廠商也會迎來新一輪市場機遇,將在智能家居產業鏈中扮演更重要的角色。
審核編輯 :李倩
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原文標題:Matter標準煥發智能家居新機遇,內存成為決勝關鍵
文章出處:【微信號:Winbond華邦電子,微信公眾號:Winbond華邦電子】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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