作为物联网的一个主要应用方向，智能生活内容涉及了多种技术的融合。比如由大量传感器（温湿度传感器、流量传感器、气体传感器、生物医学传感器等）系统构成的物联网感知系统，还有无线通信，包括BLE、低功耗Wi-Fi，Matter协议、Thread协议等混合信号、射频技术，定位技术和越来越多提供AI功能的计算单元MCU，这些技术的不断演进，让设备能够“听懂”我们的语言，及时“观察”到我们的需求，使得智慧化的生活离我们越来越近。
符合Matter 协议的SoC让智能家居变得简单
2021年诞生的Matter协议成为智能家居行业的热点，Matter通过构建统一应用层“语言”，消除不同生态间兼容性顾虑，解决智慧家居领域碎片化问题。亚马逊、谷歌、苹果等都已承诺Alexa、Google Assistant和HomeKit生态将兼容支持Matter协议的设备。
根据CSA公布的2021年度报告，指出Matter协议在2021年的进步相当惊人，Matter工作小组诞生新增50多家会员公司，年底有超过220家会员公司和2300多个独立开发人员，投入驱动规范和软件开发。技术规格经过7次调整，超过130台设备正在进行测试，预计符合Matter规范的产品在2022年下半年进入爆发期。
Silicon Labs通过Matter-Ready平台实现人工智能和机器学习在边缘设备上的应用：
物联网产品设计人员深知人工智能和机器学习的巨大潜力，可为家庭安全系统、可穿戴医疗监测器、商业设施和工业设备监控传感器等边缘应用带来更多的智能化。但是，当下想要在边缘设备上考虑部署人工智能或机器学习的人员往往在性能和功耗上面临困境，最终得不偿失。
作为率先拥有内置专用AI/ML加速器的超低功耗器件，BG24和MG24产品使这些困境迎刃而解。这种专用硬件旨在快速高效地处理复杂计算，内部测试显示其性能提升最高达4倍，能效提升最多达6倍。由于机器学习计算是在本地设备上而不是在云端进行的，因此消除了网络等待时间，加快了决策和行动。
图说：带有完整硬件和软件的BG24和MG24 SoC开发工具包
图片来源:Silicon Labs
BG24和MG24系列2.4 GHz无线SoC，分别支持蓝牙和多协议操作，同时也推出新的软件工具包。这个新平台同时优化硬件和软件，有助于在电池供电的边缘设备实现AI/ML应用和高性能无线功能。Matter-Ready的超低功耗BG24和MG24系列产品支持多种无线协议，并提供PSA 3级Secure Vault™安全保护，是各种智慧家居、医疗和工业应用的理想选择。
NXP：面向Matter应用的IW612和评估套件
NXP2022年初发表的IW612 是一款高度集成的 2.4/5 GHz 双频 1x1 Wi-Fi 6、蓝牙/蓝牙低功耗 5.2 和 802.15.4 三射频单芯片解决方案，针对智能家居、智慧设备和配件、智慧家电、智慧能源、工业自动化、网关等广泛的物联网和工业应用进行了优化。这种高度集成有助于实现非常低的系统成本和最小的外部BOM，同时实现所有内部无线电以及外部无线电（如LTE）之间的高效共存。
图说：NXP IW612 多无线协议SoC，支持Matter等多种协议
图片来源：NXP
IW612 包括一个全功能 Wi-Fi 子系统，采用恩智浦的 802.11ax （Wi-Fi 6） 技术提供支持，与上一代 Wi-Fi 标准相比，可提供更高的吞吐量、更好的网络效率、更低的延迟和更大的覆盖范围。Wi-Fi 子系统集成了 Wi-Fi MAC、基带和直接变频无线电，并集成了 PA、LNA 和发射/接收开关，无需射频前端模块 （FEM），从而节省了成本并降低了系统复杂性。
除了 Wi-Fi 6 无线电外，IW612 还集成了独立的蓝牙 5.2 和 802.15.4 子系统，支持线程网状网络。该设备具有蓝牙配置文件，例如免提（HFP），用于音频流的高级音频分发配置文件（A2DP）以及双宽带语音（WBS）等其他配置文件。对于低功耗蓝牙，IW612 可实现 2 Mbit/s 的高速数据速率、长距离、扩展广告、AoA/AoD 和网状网络。最后，使用常时等量信道支持 LE 音频，以获得更好的整体音讯体验。
IW612 集成了 Wi-Fi 和蓝牙/802.15.4 子系统的专用 CPU 和内存，可实现实时、独立的协议处理。用于将 IW612 连接到外部主机处理器的接口包括用于 Wi-Fi 的 SDIO 3.0、用于蓝牙的 UART 和用于 802.15.4 的 SPI。
图说：NXP IOTZTB-DK006评估套件
图片来源：NXP
IOTZTB-DK006评估套件与恩智浦JN518x、K32W061/41和K32W041AM/A系列超低功耗、高性能无线MCU搭配使用，非常适用于使用低功耗蓝牙、ZigBee®、Thread™和Matter等联网标准的家庭和楼宇自动化以及智能照明等应用。IOTZTB-DK006配备了大量组件，包括带NFC读取器的控制网桥、通用开关节点、照明/传感器节点、JN5189升级板、K32W061升级板和USB加密狗，支持小型无线网络快速组装为多协议应用。
Infineon推智能家居专用BLE与802.15.4低功耗片上系统多协议解决方案以支持Matter标准
图片来源Infineon
同样是在2022年CES上，英飞凌推出了AIROC™ BLE和802.15.4系列产品，帮助企业快速将高性能、低功耗的 Matter产品推向市场。英飞凌AIROC CYW30739 BLE和802.15.4片上系统（SoC）可靠、安全且可扩展的智慧家居低功耗设备连接解决方案。BLE和802.15.4协议的组合互为补充，通过无缝的互操作性带来智能家居产品性能的提升，同时还可支持Matter网络中各个设备间的端到端加密通信。
图说：英飞凌AIROC CYW30739 BLE和802.15.4 SoC
图片来源 Infineon
AIROC CYW30739的接收灵敏度为-95.5dBm LE Rx和-103.5dBm 802.15.4，能实现可靠的远程蓝牙和多协议连接。这种智慧共存可实现大量连接设备之间的无缝交互，最终为智慧家居提供更好的用户体验。96 MHz Arm®Cortex®-M4集成微控制单元带有浮点运算单元，提供了高性能计算和跨闪存、RAM和ROM的高度优化的内存系统。
英飞凌蓝牙产品线副总裁Sonal Chandrasekharan表示：“随着AIROC CYW30739BLE和802.15.4 片上系统的推出，标志着英飞凌正式进入802.15.4市场。我们的高性能、低功耗解决方案将提供无缝、安全的连接，让智慧家居更加方便、节能。很高兴英飞凌能进入这一市场，为大家提供支持Matter标准的无线产品组合。”为了进一步彰显公司对Matter标准的承诺，英飞凌最近以 发起人成员身份加入连接标准联盟（CSA）董事会，扩大了其在联盟中的职责。
Microchip的家庭/楼宇自动化组合提供安全和全方位的监测
智能门锁
智能家居锁是机械和电子紧固装置的组合，当提供组合代码，密码或其他编码数据等秘密信息时，由物理对象（例如钥匙，钥匙卡，键盘，指纹，RFID卡或安全性）释放。连接锁提供安全性和灵活性，让用户透过过智能手机或互联网进行无钥匙访问。
随着互联智能家居应用数量的不断增长，智能锁为使用者提供了便利性和安全性，使他们能够在各种场景中远程管理对家庭的访问。这成为设计人员需要面临的挑战。
Microchip提供开发具有安全标准的智慧家居锁所需的所有关键硬件组件，该锁仅向授权人员提供独家访问，并且不易受到闯入的影响。
智慧家居锁框图
互联家庭集中器
随着越来越多的小工具被添加到家庭局域网（HAN）中，消费者面临着让多个无线通信协议协同工作的挑战。例如，单个家庭可能包含使用Wi-Fi®（恒温器，安全系统，娱乐设备），sub-GHz MiWi™网络协议（温度传感器，湿度传感器，控制设备）和Zigbee®（智慧家电，能源监视器）的设备。互联家庭集中器是单个设备的参考设计，可以桥接多个无线协议。
该设计从一个Wi-Fi模块开始，并可容纳两个额外的封装兼容射频模块。因此，根据需要，Zigbee模块可以与868 MHz或915 MHz sub-GHz模块结合使用。板载内存可用于以脱机模式储存数据，以便以后传输。Microchip的PIC32微控制器管理集中器中的所有交互，并在连接到云时实现高级别的安全性。
已连接的家庭控制台
随着物联网（IoT）的不断发展，恒温器很可能在整个家庭的电器和传感器管理中发挥核心作用。例如，可以在整个家庭中放置多个传感器来监控温度，湿度，运动，水和烟雾。为所有这些传感器提供专用接口将是一项要求。Microchip互联家庭控制台可以作为智慧恒温器或家庭自动化控制中心设计的起点。
WQVGA显示屏由PIC24FJ256DA210驱动，该PIC24FJ256DA210包括三个硬件图形加速单元，可以驱动高达640×480的分辨率和16位色深。AR10120控制触摸屏，允许用户在各种功能模式下直接输入。凭借 32 Mbit 串行闪存和 256 Kb EEPROM，该设计具有充足的内存来储存映像和任何所需的配置数据。MCP9808 温度传感器在 −40°C 至 +125°C 的温度范围内精确到 ±0.25°C。 MCP79410 提供实时时钟/日历 （RTCC），并带有电池切换功能，用于备用电源。MRF24WB0MA是一个机构认证（例如FCC）Wi-Fi®模块，具有集成天线，匹配电路，并支持具有免费TCP / IP协议栈的Wi-Fi。
无线温度传感器
小型、节能的无线温度传感器使消费者能够更好地了解他们的环境，并相应地调整他们的环境控制。此参考设计可帮助您启动自己的互联家居、智慧家电或智慧能源设计。
无线温度传感器参考设计是我们互联家庭平台的一部分。该设计的核心是低功耗纳瓦XLP 16位PIC®微控制器PIC24F32KA302。MCP9808 温度传感器的工作温度范围为 −40°C 至 +125°C。 温度数据通过MRF89XAM8A/9A sub-GHz无线模块传输。两节AA电池为主板供电。
无线能量监控器
你有没有想过你的搅拌机，烤面包机，咖啡机或其他电器使用了多少能量？随着能源成本的不断增加，了解消耗模式是最大限度地减少能源使用的一个非常重要的部分。无线能量监控器可以实时收集消耗数据以及远程开/关控制。可以通过临时Wi-Fi®连接在本地查看数据，也可以通过连接到云端端查看数据。此参考设计可帮助您启动自己的互联家居、智慧家电或智慧能源设计。
无线能量监控器是我们互联家庭平台的一部分。该设计的核心是低功耗纳瓦XLP 16位PIC24FJ256GA106 PIC®微控制器。能耗由MCP3901监控，MCP3901是一款双通道模拟前端，具有高精度16/24位 Σ-Δ 模数转换器 （ADC）。SST25VF032B 提供 32 Mbit 闪存，以脱机模式在本地存储数据。带有备用电池的独立 MCP79410 实时时钟/日历 （RTCC） 可保持日期和时间戳的准确性。能耗数据通过机构认证（例如 FCC）MFR24WB0MA Wi-Fi 模块传输。
u-blox系统级封装低功耗蓝牙模块ANNA-B4适用于工业及室内定位应用
虽然全球导航卫星系统（GNSS）技术已解决了室外的人员或资产的定位问题，但针对诸如仓储等室内环境中的人员或资产定位，目前还没有任何技术可实现广泛的运用。为因应市场对更准确的室内定位解决方案日益成长的需求，蓝牙技术联盟（Bluetooth SIG）发布了蓝牙寻向功能，与先前基于接收器讯号强度指示器（RSSI, receiver signal strength indicator）的解决方案相比，可提供显著的效能提升。
ANNA-B4模块，是一款功能丰富、尺寸精巧的Bluetooth 5.1 系统级封装（SiP） 模块。ANNA-B4 锁定恶劣环境的应用，例如智能照明网络和工业断路器，以及制造现场、仓库、医院和智能城市的室内定位使用案例。
包括整合型天线在内，ANNA-B4 的尺寸为 6.5 x 6.5 毫米，这个精巧且强大的组件结合了Nordic nRF52833 芯片组的功能集，以及 u-blox 在芯片组和模块设计方面的超强专业。这款SiP 模块支持蓝牙网状网络、远距离传输和测向功能，以及Thread 和 Zigbee，工作温度可高达 105 °C，且已获得全球认证。
ANNA-B4 提供两款系列产品。
一是 ANNA-B412,，提供易于使用的 u-connectXpress 指令应用程序编程接口(API)，此API符合工业标准AT指令，可加速产品上市时程。包括安全启动在内的杰出安全功能设计，可确保唯有经过身份验证和授权的韧体及更新才能在装置上运作，以防止恶意攻击。
二是ANNA-B402,，具有开放式 CPU 架构，适用于自定义应用程序，并增加支持 Zigbee 和 Thread 无线通信协议。除了能够透过多种无线协议进行并行通讯之外，此模块能让产品开发人员只使用单一模块就能建构采用蓝牙低功耗、Zigbee 或 Thread 的解决方案。
ANNA-B4 非常适用于既有的应用，例如智能照明网络，这些网络使用蓝网状技术，针对存在侦测和环境光传感器的反应来调整照明强度。
室内资产追踪解决方案激发了许多新兴应用的出现，这些应用将受益于 ANNA-B4 的精巧尺寸、低功耗需求，以及关键的蓝牙测向支持，让用户可以在室内环境中精确定位被标记的移动资产。在各种环境，包括智慧建筑、工厂、医院和仓库，室内资产追踪的应用越来越受到欢迎。
u-blox 短距离无线电产品策略主管 Len Albertsson 表示「在支持严苛工业环境中的应用方面，ANNA-B4 拥有相当大的优势，它在超精巧的设计中整合了高效能天线，结合最新的蓝牙技术，支持 Thread 和 Zigbee，且工作温度高达 105 °C，可以满足各种市场区隔的应用所需」。
