互聯(lián)網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)歷來競爭激烈，終極目標(biāo)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，能源法規(guī)（包括歐盟關(guān)于備用模式的生態(tài)設(shè)計法規(guī)）日趨嚴格，互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商 (ISP) 規(guī)則逐步改寫。ISP 必須時刻保持競技狀態(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(yīng)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？

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，同時改善智能家居用戶體驗。

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，達到空前的自動化水平。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（Always-on）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)的能效革命，CPE 可在閑置期進入睡眠狀態(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)狀連接可讓物聯(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)功能可讓 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(yīng)。例如，如果運動傳感器檢測到移動或業(yè)主開啟智能鎖，CPE 會立即喚醒并恢復(fù)全連通性。睡眠模式與活動模式無縫過渡可確保用戶充分體驗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)送信號喚醒 CPE，使其從睡眠模式蘇醒過來。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(yīng)，用戶不必擔(dān)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(yīng)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)境控制功能可在需要調(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)家庭幾乎停止活動。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 可在閑置期間進入睡眠模式。只有當(dāng)運動傳感器檢測到活動或用戶與系統(tǒng)進行交互時，才會喚醒 CPE。這樣可以大幅降低功耗，同時確保基本功能（例如，安全功能）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

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

芯科科技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(dāng)發(fā)生關(guān)鍵事件（例如，啟用 Thread 的安全傳感器發(fā)出警報或啟用 Matter 的恒溫器進行遠程溫度調(diào)節(jié)）時才會喚醒。這樣可以顯著降低能耗，同時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)測器，此類設(shè)備長期處于備用狀態(tài)。按照慣例，CPE 會全天候運行，確保這些系統(tǒng)保持通信。芯科科技技術(shù)允許非主要居所 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 需保持最低功耗。

這種方法旨在確保業(yè)主可以遠程監(jiān)測和操控非主要居所，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。

在芯科科技技術(shù)的幫助下，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)計條例2023/826對包括 CPE 在內(nèi)的電子設(shè)備能耗做出了更新、更嚴格的限制。該條例對連接設(shè)備的關(guān)機和備用功耗做出嚴格限制，要求制造商和服務(wù)提供商尋找保持設(shè)備運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)提供商滿足消費者期望和監(jiān)管要求。

智能家居鑄就更智能、更節(jié)能的未來

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、降低成本及保持智能家居響應(yīng)靈敏度。消費者和監(jiān)管機構(gòu)面臨的能效壓力日益加劇。