互聯(lián)網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)歷來(lái)競(jìng)爭(zhēng)激烈，終極目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)最高吞吐量。然而，可持續(xù)發(fā)展意識(shí)日漸增強(qiáng)，能源法規(guī)（包括歐盟關(guān)于備用模式的生態(tài)設(shè)計(jì)法規(guī)）日趨嚴(yán)格，互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商 (ISP) 規(guī)則逐步改寫。ISP 必須時(shí)刻保持競(jìng)技狀態(tài)，持續(xù)參與吞吐量競(jìng)爭(zhēng)；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(guī)并呼吁客戶積極響應(yīng)環(huán)保倡議。但是，如何在不影響智能家居用戶體驗(yàn)的情況下降低網(wǎng)關(guān)能耗？

這篇博客介紹了Silicon Labs（芯科科技）的新型低功耗網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（正在申請(qǐng)專利），該技術(shù)可顯著降低各大制造商的用戶端設(shè)備（CPE）能耗，同時(shí)改善智能家居用戶體驗(yàn)。

Always-on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)備可為其用戶提供前所未有的便利，達(dá)到空前的自動(dòng)化水平。然而，智能家居設(shè)備激增也會(huì)直接或間接增加能耗。網(wǎng)關(guān)和路由器等CPE設(shè)備是聯(lián)網(wǎng)家庭的核心支柱。通常，CPE 始終處于在線狀態(tài)，確保無(wú)論在任何情況下安防攝像頭、恒溫器或檢漏儀等關(guān)鍵應(yīng)用都能正常運(yùn)行。然而，即使沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)，CPE 也會(huì)全功率運(yùn)行，比如夜晚或用戶休假期間。毋庸置疑，始終在線（Always-on）的 CPE 能源成本十分高昂，而且業(yè)主往往對(duì)費(fèi)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)的能效革命，CPE 可在閑置期進(jìn)入睡眠狀態(tài)并在必要時(shí)立即喚醒。對(duì)于用戶而言，不僅可以實(shí)現(xiàn)完全無(wú)縫銜接，而且直觀易用。網(wǎng)狀連接可讓物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在需要連接時(shí)自動(dòng)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(yàn)。

CPE –睡眠模式與喚醒事件無(wú)縫切換

智能喚醒觸發(fā)功能可讓 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(duì)智能家居活動(dòng)做出響應(yīng)。例如，如果運(yùn)動(dòng)傳感器檢測(cè)到移動(dòng)或業(yè)主開啟智能鎖，CPE 會(huì)立即喚醒并恢復(fù)全連通性。睡眠模式與活動(dòng)模式無(wú)縫過(guò)渡可確保用戶充分體驗(yàn)智能家居的便捷性和安全性，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)啟用相關(guān)協(xié)議觸發(fā)的喚醒事件，充分發(fā)揮 Matter 和 Thread 協(xié)議功效。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(hào)喚醒 CPE，使其從睡眠模式蘇醒過(guò)來(lái)。這樣可確保即使 CPE 處于節(jié)能狀態(tài)仍然可以立即對(duì)關(guān)鍵事件做出響應(yīng)，用戶不必?fù)?dān)心發(fā)生延遲或喪失功能。

這種方法對(duì)于安全系統(tǒng)和能源管理等應(yīng)用尤其有效。安全攝像頭或運(yùn)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(cè)到活動(dòng)才會(huì)喚醒 CPE。同樣，智能恒溫器等環(huán)境控制功能可在需要調(diào)節(jié)溫度時(shí)喚醒 CPE，既保障舒適的家庭環(huán)境，又不會(huì)浪費(fèi)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)家庭幾乎停止活動(dòng)。智能燈、安全攝像頭和傳感器等設(shè)備通常處于備用模式，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 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(yùn)行。部署芯科科技低功耗網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)后，CPE 可在閑置期間進(jìn)入睡眠模式。只有當(dāng)運(yùn)動(dòng)傳感器檢測(cè)到活動(dòng)或用戶與系統(tǒng)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)確保基本功能（例如，安全功能）保持運(yùn)行：

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

采用睡眠模式，CPE功耗可能低于 1 瓦，低活躍度期間可使功耗降低90%以上。

2.度假模式

如遇假期或長(zhǎng)時(shí)間外出，智能家居設(shè)備（例如，燈和暖通空調(diào)系統(tǒng)）使用頻率可能會(huì)大大降低。不過(guò)，CPE 仍會(huì)全面運(yùn)行，消耗電量。

芯科科技解決方案可在家中無(wú)人居住時(shí)將 CPE 設(shè)置為休眠模式，只有當(dāng)發(fā)生關(guān)鍵事件（例如，啟用 Thread 的安全傳感器發(fā)出警報(bào)或啟用 Matter 的恒溫器進(jìn)行遠(yuǎn)程溫度調(diào)節(jié)）時(shí)才會(huì)喚醒。這樣可以顯著降低能耗，同時(shí)保證住宅安全并提高靈敏度。

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。

采用睡眠模式后，能耗降至 10-15 瓦，度假期間可節(jié)省高達(dá)80%能源成本。

3.非主要居所

非主要居所或度假屋通常配備聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，例如安全系統(tǒng)或環(huán)境監(jiān)測(cè)器，此類設(shè)備長(zhǎng)期處于備用狀態(tài)。按照慣例，CPE 會(huì)全天候運(yùn)行，確保這些系統(tǒng)保持通信。芯科科技技術(shù)允許非主要居所 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(shè)備可以根據(jù)需要喚醒 CPE，但在此之前，CPE 需保持最低功耗。

這種方法旨在確保業(yè)主可以遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和操控非主要居所，避免能源浪費(fèi)：

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。

在芯科科技技術(shù)的幫助下，功耗可降低至 20-25 瓦，長(zhǎng)期能耗降低80-85%。

遵守歐盟新能源法規(guī)

即將出臺(tái)的歐盟生態(tài)設(shè)計(jì)條例2023/826對(duì)包括 CPE 在內(nèi)的電子設(shè)備能耗做出了更新、更嚴(yán)格的限制。該條例對(duì)連接設(shè)備的關(guān)機(jī)和備用功耗做出嚴(yán)格限制，要求制造商和服務(wù)提供商尋找保持設(shè)備運(yùn)行并降低能耗的解決方案。芯科科技的CPE睡眠模式技術(shù)完全符合這些新型標(biāo)準(zhǔn)，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(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)提供商滿足消費(fèi)者期望和監(jiān)管要求。

智能家居鑄就更智能、更節(jié)能的未來(lái)

芯科科技低功耗網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持 CPE 利用Matter或Thread觸發(fā)器進(jìn)入睡眠和喚醒模式，開創(chuàng)了突破性智能家居能源管理方法。通過(guò)降低功耗并改善智能家居用戶體驗(yàn)，這項(xiàng)技術(shù)可以幫助業(yè)主節(jié)省能源、降低成本及保持智能家居響應(yīng)靈敏度。消費(fèi)者和監(jiān)管機(jī)構(gòu)面臨的能效壓力日益加劇。