互聯(lián)網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)歷來競爭激烈，終極目標在于實現(xiàn)最高吞吐量。然而，可持續(xù)發(fā)展意識日漸增強，包括歐盟關(guān)于待機模式的生態(tài)設(shè)計法規(guī)等能源法規(guī)日趨嚴格，正在改變互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)的游戲規(guī)則。ISP必須時刻保持競爭狀態(tài)，持續(xù)參與吞吐量競爭;與此同時，還必須從根本上降低網(wǎng)關(guān)能耗，從而遵守法規(guī)并呼吁客戶積極響應環(huán)保倡議。

但是，如何在不影響智能家居用戶體驗的情況下降低網(wǎng)關(guān)能耗?

本文介紹了芯科科技(Silicon Labs)的新型低功耗網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(已申請專利)，該技術(shù)可顯著降低各大制造商用戶端設(shè)備(CPE)的能耗，同時改善智能家居用戶體驗。

始終在線的客戶端設(shè)備的隱性能源成本

智能恒溫器、照明、安全傳感器和攝像頭等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可為用戶提供前所未有的便利性和自動化水平。然而，智能家居設(shè)備激增也會直接或間接增加能耗。網(wǎng)關(guān)和路由器等客戶端設(shè)備(CPE)是聯(lián)網(wǎng)家庭的核心支柱。通常，CPE始終處于在線狀態(tài)，以確保安全攝像頭、恒溫器或泄漏檢測儀等關(guān)鍵應用無論在任何情況下都能正常運行。然而，即使沒有網(wǎng)絡(luò)活動，CPE也會全功率運行，比如夜晚或用戶休假期間。毋庸置疑，始終在線的CPE能源成本十分高昂，而且業(yè)主往往對費用不甚了解。

芯科科技低功耗網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)簡介

芯科科技借助 Matter 和 Thread 等新協(xié)議掀起網(wǎng)關(guān)能效革命，CPE可在空閑期間進入睡眠狀態(tài)并在必要時立即喚醒。對于用戶而言，不僅可以實現(xiàn)完全無縫銜接，而且直觀易用。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)連接可支持物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在需要連接時自動觸發(fā)喚醒。這樣既可以顯著降低能耗，又能改善智能家居用戶體驗。

CPE – 睡眠模式與喚醒事件無縫切換

智能喚醒觸發(fā)功能可支持CPE進入深度睡眠狀態(tài)，使功耗降至最低水平，而且能夠隨時喚醒，對智能家居活動做出響應。例如，如果運動傳感器檢測到人或者物體的移動或業(yè)主開啟智能鎖，CPE會立即喚醒并恢復全連通性。睡眠模式與活動模式之間的無縫轉(zhuǎn)換可確保用戶充分體驗智能家居的便利性和安全性，避免不必要的能源成本。

集成Matter與Thread

芯科科技低功耗網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過啟用由這些相關(guān)協(xié)議觸發(fā)的喚醒事件，充分發(fā)揮Matter和Thread協(xié)議的功能。例如，支持Matter或Thread的設(shè)備(例如智能恒溫器或安全傳感器)可以發(fā)送信號將CPE從睡眠模式喚醒。這樣可確保即使CPE處于節(jié)能狀態(tài)，仍然可以立即對關(guān)鍵事件做出響應，用戶不必擔心發(fā)生延遲或喪失功能。

這種方法對于安全系統(tǒng)和能源管理等應用尤其有效。安全攝像頭或運動傳感器可以在最低功耗狀態(tài)下保持網(wǎng)絡(luò)連接，只有檢測到活動才會喚醒CPE。同樣，智能恒溫器等環(huán)境控制設(shè)備可在需要調(diào)節(jié)溫度時喚醒CPE，既保障舒適的家庭環(huán)境，又不會浪費能源。

低功耗網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)用例

1. 夜間模式

到了晚上，絕大多數(shù)家庭幾乎都停止活動。智能燈、安全攝像頭和傳感器等設(shè)備通常處于待機模式，保持連接難免產(chǎn)生功耗。如果家中采用傳統(tǒng)的始終在線的CPE，即使網(wǎng)絡(luò)幾乎沒有任何通信，網(wǎng)關(guān)仍會全面運行。部署芯科科技低功耗網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)后，CPE可在空閑期間進入睡眠模式。只有當運動傳感器檢測到人或物體活動或用戶與系統(tǒng)進行交互時，才會喚醒CPE。這樣可以大幅降低功耗，同時確保安全等基本功能保持運行：

· 傳統(tǒng)CPE不提供睡眠模式，整夜運行可能會消耗10-15瓦電量。

· 采用芯科科技睡眠模式，CPE的功耗可能低于1瓦，在低活躍度期間可以將功耗降低90%以上。

2. 度假模式

如遇假期或長時間外出，諸如燈和暖通空調(diào)系統(tǒng)等智能家居設(shè)備的使用頻率可能會大大降低。然而，CPE仍會全面運行，消耗電量。

芯科科技的解決方案可在家中無人居住時將CPE設(shè)置為休眠模式，只有當發(fā)生關(guān)鍵事件時才會被喚醒，例如支持Thread的安全傳感器發(fā)出警報或支持Matter的恒溫器進行遠程溫度調(diào)節(jié)。這樣可以顯著降低能耗，同時保證住宅安全性并提高靈敏度。

能耗比較：

· 如未采用芯科科技技術(shù)，房屋空置期間CPE每天可能會消耗50-75瓦電量。

· 采用芯科科技睡眠模式后，能耗降至10-15瓦，可為業(yè)主在度假期間節(jié)省高達80%的能源成本。

3. 非主要居所

非主要居所或度假房屋通常配備聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，例如安全系統(tǒng)或環(huán)境監(jiān)測器，這些設(shè)備長期處于待機狀態(tài)。按照慣例，CPE會全天候運行，確保這些系統(tǒng)保持通信。芯科科技的技術(shù)支持非主要居所中的CPE進入深度睡眠狀態(tài)，同時通過Matter或Thread保持網(wǎng)絡(luò)連接。智能鎖或環(huán)境傳感器等設(shè)備可以根據(jù)需要喚醒CPE，但在此之前，CPE保持最低功耗。

這種方法旨在確保業(yè)主可以遠程監(jiān)測和控制他們的非主要居所，避免能源浪費：

· 如未提供睡眠模式，即使房屋空置，CPE每天也會消耗100-150瓦電量。

· 借助芯科科技的技術(shù)，功耗可降低至20-25瓦，長期能耗降低80-85%。

遵守歐盟新能源法規(guī)

即將出臺的歐盟生態(tài)設(shè)計法規(guī)2023/826對包括CPE在內(nèi)的電子設(shè)備能耗設(shè)定了更新、更嚴格的限制。該法規(guī)對連接設(shè)備的關(guān)機模式和待機功耗做出嚴格限制，要求制造商和服務(wù)提供商尋找保持設(shè)備功能并降低能耗的解決方案。芯科科技的CPE睡眠模式技術(shù)完全符合這些新標準，使服務(wù)提供商可在遵守法規(guī)的前提下提供節(jié)能智能家居解決方案。CPE將在非使用期間進入深度睡眠狀態(tài)，同時仍然可以通過Matter或Thread保持喚醒功能，確保服務(wù)提供商能夠滿足消費者的期望和監(jiān)管要求。

為智能家居鑄就更智能、更節(jié)能的未來

芯科科技的低功耗網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持CPE使用Matter或Thread觸發(fā)器進入睡眠和喚醒模式，為智能家居能源管理開創(chuàng)了一種革命性的方法。通過降低功耗并改善智能家居用戶體驗，這項技術(shù)可以幫助業(yè)主節(jié)省能源、降低成本以及保持智能家居響應靈敏度。