飛思卡爾MCU帶來(lái)綠色安全智能家居

　　智能家居概念及發(fā)展現(xiàn)狀

　　智能家居是一個(gè)居住環(huán)境，是以住宅為平臺(tái)，裝有智能家居的場(chǎng)所。這個(gè)場(chǎng)所融合了自動(dòng)化控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化、智能化的家居控制系統(tǒng)。智能家居將讓用戶有更方便的手段來(lái)管理家庭設(shè)備，比如，通過(guò)觸摸屏、互聯(lián)網(wǎng)或者語(yǔ)音識(shí)別控制家用設(shè)備，更可以執(zhí)行場(chǎng)景操作，使多個(gè)設(shè)備形成互連和互動(dòng);智能家居內(nèi)的各種設(shè)備相互間可以通信，從而給用戶帶來(lái)最大程度的高效、便利、舒適與安全。

　　經(jīng)過(guò)近幾年的技術(shù)發(fā)展，特別是物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算的迅速崛起，給智能家居行業(yè)帶來(lái)了全新的面貌，智能家居的定義也變得愈加廣闊。智能家居已經(jīng)不再僅限于視頻監(jiān)控、防盜報(bào)警、智能控制等普通的安防，而是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算結(jié)合整體系統(tǒng)平臺(tái)的應(yīng)用，把衣食住行的信息植入到智能家居系統(tǒng)。在智能家居細(xì)分領(lǐng)域，智能家電、智能照明、樓宇對(duì)話、家居控制等，各種應(yīng)用在迅速發(fā)酵。中國(guó)室內(nèi)裝飾協(xié)會(huì)智能化委員會(huì)秘書長(zhǎng)向忠宏指出，智能家居產(chǎn)業(yè)在中國(guó)已有十三年的發(fā)展歷程，目前規(guī)模已過(guò)百億，在智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)的雙引擎推動(dòng)下，未來(lái)十年內(nèi)將成長(zhǎng)為數(shù)千億的市場(chǎng)。

　　基于MCU的智能家居系統(tǒng)呈現(xiàn)新趨勢(shì)

　　在智能家居系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控以及與外部網(wǎng)絡(luò)的通信，必須要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)控制與接入，都需要基于MCU來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，由于現(xiàn)代生活中的數(shù)據(jù)交互量急劇增長(zhǎng)，智能家居對(duì)MCU的處理能力、綠色節(jié)能、安全性也提出了新的要求。

　　智能家居本身有著高可靠性需求，這要求MCU本身也具有這一特性，以保證在整個(gè)人居建筑中，各個(gè)智能化子系統(tǒng)能二十四小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，系統(tǒng)的安全性、可靠性和容錯(cuò)能力必須非常好。對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)，應(yīng)以電源、系統(tǒng)備份等方面采取相應(yīng)的容錯(cuò)措施，保證系統(tǒng)正常安全使用，具備應(yīng)付各種復(fù)雜環(huán)境變化的能力。

　　另外，智能家居的部分應(yīng)用環(huán)境可能會(huì)需要電池供電，這對(duì)MCU的低功耗特性提出更高挑戰(zhàn)。此外，智能家居中的有些應(yīng)用需要更精確的測(cè)量和控制、更好的能效，都需要有更復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型和運(yùn)算，這就要求MCU的運(yùn)算速度大幅提升，以滿足能耗和運(yùn)算的需求，因此，在一些解決方案中，MCU也在從8位、16位向32位遷移。

　　還有一些家居應(yīng)用要求MCU具有更強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)能力，如LCD驅(qū)動(dòng)和I/O口的驅(qū)動(dòng)，更強(qiáng)的PWM輸出能力等，甚至使得MCU逐漸向SoC靠攏。

　　可見，智能家居系統(tǒng)中的MCU，應(yīng)當(dāng)是富有競(jìng)爭(zhēng)力的。

　　飛思卡爾產(chǎn)品在智能家居中的應(yīng)用

　　飛思卡爾是智能家居系統(tǒng)中MCU、射頻、傳感器、模擬技術(shù)與電源管理、處理器等產(chǎn)品的領(lǐng)先供應(yīng)商，并致力于向市場(chǎng)提供嵌入式工業(yè)解決方案。在智能家居應(yīng)用中，飛思卡爾可用的、滿足現(xiàn)實(shí)需求的產(chǎn)品和方案不斷增加，在這個(gè)領(lǐng)域積累了很多經(jīng)驗(yàn)。利用這些先進(jìn)的產(chǎn)品系列，飛思卡爾提供更加智能和更具成本效益的解決方案，應(yīng)用涵蓋照明、HVAC、網(wǎng)絡(luò)控制、樓宇接入、監(jiān)控和安全、家居智能能源(家庭能源管理系統(tǒng)、家庭太陽(yáng)能逆變)、能源利用(商業(yè)太陽(yáng)能逆變器、離網(wǎng)太陽(yáng)能逆變等)等。這些方案可以滿足市場(chǎng)在環(huán)境、能源效率、可靠安全方面的需求。

　　在家庭能源管理系統(tǒng)中，通常需要提供綜合用戶界面和廣泛連接功能。飛思卡爾具有多種基于業(yè)界領(lǐng)先Power Architecture和ARM處理器的解決方案，非常適用于這種應(yīng)用，系統(tǒng)方案示例見下圖。利用通信處理器、電源管理器件、無(wú)線收發(fā)器、圖形處理等廣泛的產(chǎn)品線，如MPC8308、MC13224、S08QE、I.MX233、I.MX6S等，飛思卡爾的解決方案使智能家居中的各個(gè)點(diǎn)都可以通過(guò)一個(gè)集中的點(diǎn)連接和控制，實(shí)現(xiàn)高能效和能源優(yōu)化。

　　在部署具有通信功能的電表后，可以向業(yè)主提供許多應(yīng)用，以便優(yōu)化整體能源管理。對(duì)電力公司來(lái)說(shuō)，這可以作為一種管理電網(wǎng)負(fù)荷并防止電力需求激增的方式。此外，家庭能源管理系統(tǒng)的功能還可以包括：從智能電表中采集實(shí)時(shí)能耗數(shù)據(jù)，從各種家電中采集功耗數(shù)據(jù);控制家電的開啟/關(guān)閉;生成儀表板，以提供關(guān)于能源使用情況的反饋信息;提供控制菜單，對(duì)家電進(jìn)行有效控制;提供與電力公司和/或互聯(lián)網(wǎng)之間的鏈接……目標(biāo)應(yīng)用包括家庭局域網(wǎng)絡(luò)(HAN)、家庭能源網(wǎng)關(guān)以及家庭自動(dòng)化等。