【導讀】互聯(lián)網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)歷來(lái)競爭激烈，終極目標在于實(shí)現最高吞吐量。然而，可持續發(fā)展意識日漸增強，包括歐盟關(guān)于待機模式的生態(tài)設計法規等能源法規日趨嚴格，正在改變互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）的游戲規則。ISP必須時(shí)刻保持競爭狀態(tài)，持續參與吞吐量競爭；與此同時(shí)，還必須從根本上降低網(wǎng)關(guān)能耗，從而遵守法規并呼吁客戶(hù)積極響應環(huán)保倡議。
互聯(lián)網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)歷來(lái)競爭激烈，終極目標在于實(shí)現最高吞吐量。然而，可持續發(fā)展意識日漸增強，包括歐盟關(guān)于待機模式的生態(tài)設計法規等能源法規日趨嚴格，正在改變互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）的游戲規則。ISP必須時(shí)刻保持競爭狀態(tài)，持續參與吞吐量競爭；與此同時(shí)，還必須從根本上降低網(wǎng)關(guān)能耗，從而遵守法規并呼吁客戶(hù)積極響應環(huán)保倡議。
但是，如何在不影響智能家居用戶(hù)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(zhuān)利），該技術(shù)可顯著(zhù)降低各大制造商用戶(hù)端設備（CPE）的能耗，同時(shí)改善智能家居用戶(hù)體驗。
始終在線(xiàn)的客戶(hù)端設備的隱性能源成本
智能恒溫器、照明、安全傳感器和攝像頭等物聯(lián)網(wǎng)設備可為用戶(hù)提供前所未有的便利性和自動(dòng)化水平。然而，智能家居設備激增也會(huì )直接或間接增加能耗。網(wǎng)關(guān)和路由器等客戶(hù)端設備（CPE）是聯(lián)網(wǎng)家庭的核心支柱。通常，CPE始終處于在線(xiàn)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(wú)論在任何情況下都能正常運行。然而，即使沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )活動(dòng)，CPE也會(huì )全功率運行，比如夜晚或用戶(hù)休假期間。毋庸置疑，始終在線(xiàn)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(jiǎn)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(jìn)入睡眠狀態(tài)并在必要時(shí)立即喚醒。對于用戶(hù)而言，不僅可以實(shí)現完全無(wú)縫銜接，而且直觀(guān)易用。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )連接可支持物聯(lián)網(wǎng)設備在需要連接時(shí)自動(dòng)觸發(fā)喚醒。這樣既可以顯著(zhù)降低能耗，又能改善智能家居用戶(hù)體驗。
CPE – 睡眠模式與喚醒事件無(wú)縫切換
智能喚醒觸發(fā)功能可支持CPE進(jìn)入深度睡眠狀態(tài)，使功耗降至最低水平，而且能夠隨時(shí)喚醒，對智能家居活動(dòng)做出響應。例如，如果運動(dòng)傳感器檢測到人或者物體的移動(dòng)或業(yè)主開(kāi)啟智能鎖，CPE會(huì )立即喚醒并恢復全連通性。睡眠模式與活動(dòng)模式之間的無(wú)縫轉換可確保用戶(hù)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(guò)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處于節能狀態(tài)，仍然可以立即對關(guān)鍵事件做出響應，用戶(hù)不必擔心發(fā)生延遲或喪失功能。
這種方法對于安全系統和能源管理等應用尤其有效。安全攝像頭或運動(dòng)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(dòng)才會(huì )喚醒CPE。同樣，智能恒溫器等環(huán)境控制設備可在需要調節溫度時(shí)喚醒CPE，既保障舒適的家庭環(huán)境，又不會(huì )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，絕大多數家庭幾乎都停止活動(dòng)。智能燈、安全攝像頭和傳感器等設備通常處于待機模式，保持連接難免產(chǎn)生功耗。如果家中采用傳統的始終在線(xiàn)的CPE，即使網(wǎng)絡(luò )幾乎沒(méi)有任何通信，網(wǎng)關(guān)仍會(huì )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(jìn)入睡眠模式。只有當運動(dòng)傳感器檢測到人或物體活動(dòng)或用戶(hù)與系統進(jìn)行交互時(shí)，才會(huì )喚醒CPE。這樣可以大幅降低功耗，同時(shí)確保安全等基本功能保持運行：
傳統CPE不提供睡眠模式，整夜運行可能會(huì )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(cháng)時(shí)間外出，諸如燈和暖通空調系統等智能家居設備的使用頻率可能會(huì )大大降低。然而，CPE仍會(huì )全面運行，消耗電量。
芯科科技的解決方案可在家中無(wú)人居住時(shí)將CPE設置為休眠模式，只有當發(fā)生關(guān)鍵事件時(shí)才會(huì )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(jìn)行遠程溫度調節。這樣可以顯著(zhù)降低能耗，同時(shí)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(huì )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)設備，例如安全系統或環(huán)境監測器，這些設備長(cháng)期處于待機狀態(tài)。按照慣例，CPE會(huì )全天候運行，確保這些系統保持通信。芯科科技的技術(shù)支持非主要居所中的CPE進(jìn)入深度睡眠狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)Matter或Thread保持網(wǎng)絡(luò )連接。智能鎖或環(huán)境傳感器等設備可以根據需要喚醒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(huì )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(cháng)期能耗降低80-85%。
遵守歐盟新能源法規
即將出臺的歐盟生態(tài)設計法規2023/826對包括CPE在內的電子設備能耗設定了更新、更嚴格的限制。該法規對連接設備的關(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的前提下提供節能智能家居解決方案。CPE將在非使用期間進(jìn)入深度睡眠狀態(tài)，同時(shí)仍然可以通過(guò)Matter或Thread保持喚醒功能，確保服務(wù)提供商能夠滿(mǎn)足消費者的期望和監管要求。
為智能家居鑄就更智能、更節能的未來(lái)
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(jìn)入睡眠和喚醒模式，為智能家居能源管理開(kāi)創(chuàng )了一種革命性的方法。通過(guò)降低功耗并改善智能家居用戶(hù)體驗，這項技術(shù)可以幫助業(yè)主節省能源、降低成本以及保持智能家居響應靈敏度。
（作者：Wael Guibene，芯科科技生態(tài)系統技術(shù)主管）
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