下班回家的路上,，提前打開家中的空調(diào)和熱水器,，到家就可以直接泡澡,；利用手機(jī)遠(yuǎn)程一鍵預(yù)約時(shí)間洗衣，回到家時(shí)正好衣物洗完，不會因沒有及時(shí)晾曬產(chǎn)生異味；晚上睡覺前可以使用手機(jī)或語音來遙控窗簾關(guān)閉；早晨智能語音音箱可以播放愉悅的音樂聲將住戶喚醒...

智能家居的出現(xiàn),，為我們的日常生活增添了不少便利。通過對家電的遠(yuǎn)程控制讓住戶在生活節(jié)奏越來越快的當(dāng)下,，進(jìn)一步提升生活品質(zhì),。

那么，對這些智能家居的遠(yuǎn)程控制是如何實(shí)現(xiàn)的呢,？哪些芯片起到主要作用,？

01、如何實(shí)現(xiàn)對智能家居的遠(yuǎn)程控制,？

家居電器設(shè)備控制是指通過遠(yuǎn)程控制或自動(dòng)化控制的方式,，實(shí)現(xiàn)對家居電器設(shè)備的開關(guān)、調(diào)節(jié),、監(jiān)控等功能,。

為實(shí)現(xiàn)家電的遠(yuǎn)程控制需要先將設(shè)備連接到家庭無線網(wǎng)絡(luò)，然后令智能家居設(shè)備與云端服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,，將設(shè)備的狀態(tài),、環(huán)境數(shù)據(jù)等信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)皆贫朔?wù)器上，同時(shí)也可以接收來自云端服務(wù)器的控制指令,。

這樣一來,，用戶就可以通過智能設(shè)備或手機(jī)APP查看家中的環(huán)境數(shù)據(jù)、控制家中的設(shè)備等,。最后云端服務(wù)器可以對采集的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,，根據(jù)用戶指令轉(zhuǎn)發(fā)控制指令到相應(yīng)的智能家居設(shè)備上。

當(dāng)下主流的遠(yuǎn)程控制方式主要分為兩種：第一種是手機(jī)作為一個(gè)遙控器,，通過手機(jī)中的APP控制家電的運(yùn)行,。第二種是通過智能音箱或語音助手進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

智能家居設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵在于通信組網(wǎng)技術(shù),，用到的通信芯片有WiFi芯片,、NB-IoT（蜂窩網(wǎng)絡(luò)）芯片、藍(lán)牙芯片等,。目前WiFi和藍(lán)牙芯片在市場中處于主流地位,，占比超過60%,。實(shí)現(xiàn)語音控制的智能家居還需要用到語音識別芯片，它可以將用戶的語音指令轉(zhuǎn)化為文字,，然后通過識別算法將這些文字轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的指令,。接收到來自云端服務(wù)器或者語音識別芯片處理后的控制指令后進(jìn)行工作的便是主控芯片MCU、SoC等,。

02,、遠(yuǎn)距離通信的WiFi芯片

WiFi芯片的工作原理可以簡單概括為以下幾個(gè)步驟。

首先主機(jī)設(shè)備通過主機(jī)接口將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絎iFi芯片,?；鶐幚砥鲗?shù)據(jù)進(jìn)行處理，將其轉(zhuǎn)換為無線信號,。其次無線傳輸模塊將處理后的信號轉(zhuǎn)換為無線電波,，并通過天線進(jìn)行發(fā)送。然后接收端的WiFi芯片通過天線接收到無線信號,，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,。最終接收到的數(shù)字信號由基帶處理器進(jìn)行處理，解調(diào),、解碼,、錯(cuò)誤校正等操作，將其轉(zhuǎn)換為可讀的數(shù)據(jù),。

WiFi芯片產(chǎn)品分為WiFi Station（站點(diǎn)）和WiFi AP,，WiFi Station側(cè)重于接收，WiFi AP側(cè)重于發(fā)射,。WiFi AP的技術(shù)難度和協(xié)議復(fù)雜度高于WiFi Station,。

WiFi Station

WiFi Station分為兩種，一種是WiFi MCU,，另一種是數(shù)傳WiFi,。WiFi MCU用于指令傳輸，技術(shù)門檻相對較低,。數(shù)傳WiFi作為數(shù)據(jù)傳輸,，對技術(shù)的要求比IoT WiFi更高，研發(fā)周期也更長,。

WiFi MCU是指WiFi與MCU相結(jié)合的一種方式,，能夠降低開發(fā)難度和生產(chǎn)成本，功耗低,，同時(shí)減少芯片的面積,。它不同于以高通為代表的手機(jī)WiFi芯片AP SoC+RF，也不同于以聯(lián)發(fā)科為代表的Network Processor WiFi路由器芯片，其主要應(yīng)用于智能家居中的家用電器設(shè)備,、家庭物聯(lián)網(wǎng)配件（例如電燈和插座）,、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等，這個(gè)市場以樂鑫科技為代表,。

IoT WiFi MCU市場以2.4G WiFi 4為主,，博通集成和樂鑫科技占據(jù)了80%的份額，其次是博流智能,、南方硅谷,、翱捷科技。

樂鑫科技與小米于2015年展開合作,，開始長期為小米的IoT解決方案提供ESP8266 WiFi芯片。2017年,，小米開始使用樂鑫科技的ESP32 WiFi模組,。小米的智能掃地機(jī)器人、智能空調(diào)等都使用了樂鑫科技的IoT WiFi MCU,。

數(shù)傳WiFi是一種使用WiFi協(xié)議進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)傳模塊,，專為遠(yuǎn)距離無線通信而設(shè)計(jì)，廣泛應(yīng)用于無線上網(wǎng),、無線監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)等應(yīng)用,。

在智能家居領(lǐng)域，當(dāng)前主流的WiFi數(shù)傳芯片是WiFi 4和WiFi 5,。WiFi 4只支持2.4G頻段,，WiFi 5只支持5G頻段，WiFi 6同時(shí)覆蓋2.4G和5.8G兩個(gè)頻段,。

在2.4G WiFi 4/6芯片領(lǐng)域的主要廠商包括高拓,、瑞昱、博通集成,、博流,、南方硅谷、翱捷科技,。2.4/5.8G WiFi 6 1×1（1×1是指和WiFi連接相關(guān)的天線只有一根,，也就是只能通過唯一的通道完成數(shù)據(jù)的收發(fā)。如果數(shù)據(jù)量劇增,、數(shù)據(jù)量太大,，或者碰到墻等物體的干擾時(shí)，網(wǎng)絡(luò)就會卡頓和信號變差,。）芯片領(lǐng)域的主力是聯(lián)發(fā)科,、瑞昱、愛科微、物奇微和希微科技,；WiFi7 1×1&2×2芯片的主要競爭者是高通,、博通和聯(lián)發(fā)科。

其中翱捷科技的WiFi數(shù)傳芯片被許多廠商使用,，包括小米,、美的等；博通集成長期專注于研發(fā)設(shè)計(jì)高集成度,、低能耗的無線數(shù)傳類芯片產(chǎn)品和無線音頻類芯片產(chǎn)品,，產(chǎn)品品類豐富。其終端客戶覆蓋美的,、海爾,、海信、涂鴉智能等國內(nèi)知名企業(yè),。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶對更高性能網(wǎng)絡(luò)的需求,，WiFi 6也正在逐漸成為主流。

WiFi AP

WiFi AP 芯片有別于WiFi Station,，設(shè)計(jì)難度較高,。每個(gè)連接到無線網(wǎng)絡(luò)的終端（如手機(jī)、筆電及其它可以聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備）都可作為站點(diǎn),，而 AP 代表無線接入點(diǎn),，是網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)，一般可以把無線路由器理解為一個(gè) AP 點(diǎn),。由于 AP 芯片對于傳輸速率及穩(wěn)定性等要求更高,，因此其設(shè)計(jì)難度與技術(shù)門檻也相應(yīng)更高。

在WiFi 5 2×2芯片領(lǐng)域,，聯(lián)發(fā)科和瑞昱是主流,，矽昌和創(chuàng)耀都有出貨。WiFi 6 2×2&4×4芯片,，廠家有高通,、博通、聯(lián)發(fā)科和瑞昱,，聯(lián)發(fā)科市占率最高,。WiFi7 2×2&4×4芯片的主要參與者為高通、博通和聯(lián)發(fā)科,。

再看藍(lán)牙芯片,。

03、中短距離通信的藍(lán)牙芯片

藍(lán)牙是一種無線通信技術(shù),，在智能家居控制系統(tǒng)中,，藍(lán)牙芯片可以用于智能家居設(shè)備的通訊,，例如智能燈泡、智能插座,、智能門鎖等,。這些設(shè)備可以通過藍(lán)牙與手機(jī)或其他智能設(shè)備通訊，實(shí)現(xiàn)控制和管理,。

根據(jù)藍(lán)牙傳輸標(biāo)準(zhǔn)劃分,，藍(lán)牙芯片可分為經(jīng)典藍(lán)牙芯片及 BLE（低功耗藍(lán)牙）。經(jīng)典藍(lán)牙芯片支持音頻傳輸,，常應(yīng)用于無線耳機(jī),、智能音箱、車載音箱等音頻傳輸設(shè)備,。BLE 芯片具有低功耗,、低成本和簡單連接等特點(diǎn)，非常適合于智能家居設(shè)備的無線通信,。此外,，BLE芯片還支持廣播和掃描功能，方便設(shè)備間的相互發(fā)現(xiàn)和連接,。

在廠商方面,，中國藍(lán)牙芯片行業(yè)參與者可分為三種：以 Nordic,、Dialog,、TI 為典型代表的海外企業(yè)、以博通集成,、杰理科技為代表的傳統(tǒng)集成電路企業(yè),、以泰凌微、桃芯科技為代表的藍(lán)牙芯片初創(chuàng)企業(yè),。

中國本土藍(lán)牙芯片廠商集中于低端 BLE 市場,，大多版本在 4.2 及以下，近兩年才開始轉(zhuǎn)型布局 BLE 5.0 及以上,，但主要還是應(yīng)用在藍(lán)牙音頻上的雙模低功耗藍(lán)牙芯片,，少數(shù)廠商開發(fā)具有藍(lán)牙 mesh 和室內(nèi)定位等功能的單模藍(lán)牙透傳芯片。在 2016 年以后才陸續(xù)研發(fā)高端 BLE,，近兩年有部分 BLE 藍(lán)牙芯片 5.0 產(chǎn)品已穩(wěn)定出貨,。

泰凌微為中國首家 BLE 公司，于 2014 年量產(chǎn)第一代低功耗藍(lán)牙芯片,，2016 推出多模低功耗藍(lán)牙芯片,。泰凌微的低功耗芯片主要用于智能照明和可穿戴設(shè)備領(lǐng)域，2018 年其營收規(guī)模分別位居中國 BLE 芯片市場第一名,、全球 BLE 芯片市場第四名,。

此外，富瑞坤、上海巨微,、奉加微,、聯(lián)睿微、杰理科技等公司也在結(jié)合中國市場的需求,。如今已經(jīng)能夠開發(fā)功耗極低,，連接穩(wěn)定性高的 BLE 芯片，并且能有效控制成本并與下游應(yīng)用廠商緊密合作,，從而在市場中占有一席之地,。

不過需要注意的是，利用藍(lán)牙進(jìn)行控制家電的傳輸距離一般都在10米內(nèi),。如果想要遠(yuǎn)程控制,，那么必然就需要近距離有一個(gè)“適配器”來接受藍(lán)牙信號，并再通過寬帶網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行傳輸,。這也意味著,，利用藍(lán)牙進(jìn)行控制適用于近距離的無線通信，比如用戶躺在臥室的床上就可以關(guān)閉客廳的燈具,。

04,、近距離通信的語音識別芯片

語音技術(shù)也是一種無須接觸，通過遠(yuǎn)程操控家電的技術(shù),。

通過語音識別技術(shù),，用戶可以讓智能家居系統(tǒng)聽懂我們的語音指令，從而實(shí)現(xiàn)智能化控制,。比如用戶只需要通過說話就可以達(dá)到對智能音箱的控制,，包括音樂播放、新聞資訊獲取,、定時(shí)提醒等功能,，或者用戶可以通過語音來控制電視機(jī)搜索節(jié)目、調(diào)整音量,、切換頻道等,，提升觀看體驗(yàn)。

百度是國內(nèi)較早布局語音技術(shù)的企業(yè)之一,，其語音識別技術(shù)廣泛應(yīng)用于各類產(chǎn)品和服務(wù)中,。此外，科大訊飛作為國內(nèi)領(lǐng)先的智能語音技術(shù)提供商,，其語音識別芯片在智能家居,、車載、移動(dòng)終端等多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用,。

云知聲專注于語音識別及語音處理技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用,，其語音識別芯片被廣泛應(yīng)用于智能家居,、車載、機(jī)器人等多個(gè)領(lǐng)域,。阿里云語音識別芯片具有高準(zhǔn)確率,、低延遲、高穩(wěn)定性等特點(diǎn),，適用于智能客服,、智能家居、車載導(dǎo)航等領(lǐng)域,。啟英泰倫自成立以來相繼推出了CI100X,、CI110X、CI130X,、CI131X和CI230X三代系列產(chǎn)品,，可廣泛應(yīng)用于智能家電、智能家居等對人機(jī)交互有大量需求的領(lǐng)域,。

不過語音識別技術(shù)也是一種短距離通信技術(shù),，接收信息的準(zhǔn)確性受到指令聲音大小的限制。

不管是WiFi通信還是藍(lán)牙芯片再或者是語音識別芯片,，這些芯片得到相應(yīng)指令后,，還需要主控芯片發(fā)揮主要作用。

05,、主控芯片是數(shù)據(jù)處理的核心

主控芯片會根據(jù)指令進(jìn)行相應(yīng)的處理,，并發(fā)送控制信號給相應(yīng)的執(zhí)行器或傳感器，以實(shí)現(xiàn)用戶的需求,。因此眾多有實(shí)力的國產(chǎn)公司正競相開發(fā)針對特定應(yīng)用場景的AIoT SoC,。在智能音箱這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,，國產(chǎn)SoC的市場份額已經(jīng)相對較高,，市場參與者包括全志科技、晶晨股份,、炬芯,、瑞芯微、杰理科技等,。

智能電視和機(jī)頂盒是智能家居另一交互入口,，SoC國產(chǎn)化程度也較高。智能電視SoC的第三方供應(yīng)商主要有聯(lián)發(fā)科,、晶晨,、海思、聯(lián)詠,、瑞昱等,。其中,，聯(lián)發(fā)科在收購晨星后始終處于市場的絕對領(lǐng)先地位。最近三年來,，晶晨股份的出貨量正在高速增長,。此外的恒玄科技、晶晨股份,、全志科技等公司也在不同細(xì)分領(lǐng)域發(fā)光發(fā)亮,。