【導讀】互聯網寬帶業務歷來競爭激烈，終極目標在于實現最高吞吐量。然而，可持續發展意識日漸增強，包括歐盟關于待機模式的生態設計法規等能源法規日趨嚴格，正在改變互聯網服務提供商（ISP）的游戲規則。ISP必須時刻保持競爭狀態，持續參與吞吐量競爭；與此同時，還必須從根本上降低網關能耗，從而遵守法規并呼吁客戶積極響應環保倡議。
互聯網寬帶業務歷來競爭激烈，終極目標在于實現最高吞吐量。然而，可持續發展意識日漸增強，包括歐盟關于待機模式的生態設計法規等能源法規日趨嚴格，正在改變互聯網服務提供商（ISP）的游戲規則。ISP必須時刻保持競爭狀態，持續參與吞吐量競爭；與此同時，還必須從根本上降低網關能耗，從而遵守法規并呼吁客戶積極響應環保倡議。
但是，如何在不影響智能家居用戶體驗的情況下降低網關能耗？
本文介紹了芯科科技（Silicon Labs）的新型低功耗網狀網絡技術（已申請專利），該技術可顯著降低各大制造商用戶端設備（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網設備可為用戶提供前所未有的便利性和自動化水平。然而，智能家居設備激增也會直接或間接增加能耗。網關和路由器等客戶端設備（CPE）是聯網家庭的核心支柱。通常，CPE始終處于在線狀態，以確保安全攝像頭、恒溫器或泄漏檢測儀等關鍵應用無論在任何情況下都能正常運行。然而，即使沒有網絡活動，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，而且業主往往對費用不甚了解。
芯科科技低功耗網狀網絡技術簡介
芯科科技借助 Matter 和 Thread 等新協議掀起網關能效革命，CPE可在空閑期間進入睡眠狀態并在必要時立即喚醒。對于用戶而言，不僅可以實現完全無縫銜接，而且直觀易用。網狀網絡連接可支持物聯網設備在需要連接時自動觸發喚醒。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
智能喚醒觸發功能可支持CPE進入深度睡眠狀態，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
芯科科技低功耗網狀網絡技術通過啟用由這些相關協議觸發的喚醒事件，充分發揮Matter和Thread協議的功能。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，仍然可以立即對關鍵事件做出響應，用戶不必擔心發生延遲或喪失功能。
這種方法對于安全系統和能源管理等應用尤其有效。安全攝像頭或運動傳感器可以在最低功耗狀態下保持網絡連接，只有檢測到活動才會喚醒CPE。同樣，智能恒溫器等環境控制設備可在需要調節溫度時喚醒CPE，既保障舒適的家庭環境，又不會浪費能源。
低功耗網狀網絡技術用例
1. 夜間模式
到了晚上，絕大多數家庭幾乎都停止活動。智能燈、安全攝像頭和傳感器等設備通常處于待機模式，保持連接難免產生功耗。如果家中采用傳統的始終在線的CPE，即使網絡幾乎沒有任何通信，網關仍會全面運行。部署芯科科技低功耗網狀網絡技術后，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，諸如燈和暖通空調系統等智能家居設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設置為休眠模式，只有當發生關鍵事件時才會被喚醒，例如支持Thread的安全傳感器發出警報或支持Matter的恒溫器進行遠程溫度調節。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，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網設備，例如安全系統或環境監測器，這些設備長期處于待機狀態。按照慣例，CPE會全天候運行，確保這些系統保持通信。芯科科技的技術支持非主要居所中的CPE進入深度睡眠狀態，同時通過Matter或Thread保持網絡連接。智能鎖或環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每天也會消耗100-150瓦電量。
借助芯科科技的技術，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
即將出臺的歐盟生態設計法規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機模式和待機功耗做出嚴格限制，要求制造商和服務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睡眠模式技術完全符合這些新標準，使服務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將在非使用期間進入深度睡眠狀態，同時仍然可以通過Matter或Thread保持喚醒功能，確保服務提供商能夠滿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
芯科科技的低功耗網狀網絡技術支持CPE使用Matter或Thread觸發器進入睡眠和喚醒模式，為智能家居能源管理開創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，這項技術可以幫助業主節省能源、降低成本以及保持智能家居響應靈敏度。
（作者：Wael Guibene，芯科科技生態系統技術主管）
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