打造无缝联网环境　SiP技术实现智能家电串连

发布时间：2024-12-17 18:32

5G智能家居，通过物联网技术实现设备间的无缝连接。 #生活知识# #科技生活# #科技改变生活# #5G通信#

随智能型手机、平板电脑及智能电视等联网产品逐渐普及后，不论是在户外或家中，资讯同步与内容分享的需求随之而来，同时也刺激家庭联网环境快速发展。其中，无线区域网路（Wi-Fi）在全球各地区市场渗透率（表1）及产品设计微型化的突破，更让家庭内各种设备的资讯串联愈来愈紧密。

微缩终端装置尺寸　SiP技术实现智能家电串连

在Wi-Fi成为可携式装置及家中电子设备的主要传输应用技术后，Wi-Fi整合于各种电子设备的情况将会愈来愈普及；而在善用系统级封装（SiP）微型技术后，能够在有限的系统电路板增加元件并同时进行尺寸微缩，让传输或控制的功能无形地藏在各个生活使用设备中。透过这些设备与装置的自动互联沟通，消费者就能享受到智能串联的服务。与智能电视盒（Smart TV Box）相比，新一代的电视智能棒（Smart TV Dongle）在使用SiP微型技术后，不仅可因此实现相同的网路服务以及作业系统功能，体积亦可以减少80%（图1）。

图1 采用SiP技术后，电视智能棒的PCB尺寸较智能电视盒减少了80%。

透过外挂或嵌入式的设计方式，电视智能棒让电视成为具备联网功能及作业系统应用能力的智能平台，并启动多样化无线技术的相互串联，家庭网路的应用情境也会以高画质电视（HDTV）为中心，连结多元的联网装置，形成多频段共存的分流传输机制，构成融合无线区域网路（WLAN）、区域网路（LAN）与个人区域网路（PAN）等网路的环境。

以智能娱乐的应用而言，为能满足在使用包括智能电视、相机、手机、笔电及平板装置等不同装置时，都能同步传至1，080p高画质影像，Wi-Fi也已从2.4GHz发展至新一代5GHz频段的802.11ac；甚至未来超高频60GHz的802.11ad，亦是为了解决现阶段影音互连所需要的传输速率，再结合数位生活网路联盟（DLNA）协定，就可轻松将电脑、相机、手机及平板等内容，串流至电视机上观赏，并提供消费者更好的视觉体验（图2）。

图2 智能家庭多元无线传输环境示意图

在愈来愈多的设备与电视做连结时，内建Wi-Fi的家电也能使用DLNA的通用即插即用（Universal Plug and Play， UPnP）技术优势，使用者不须设定各装置的网路位址，只要将支援UPnP的装置连结至同一网域，装置间便能自动搜寻到对方，资讯自然就能畅通无阻的串连及分享。

家电联网的兴起在无线技术普及于家庭后，藉由手机或平板装置的资讯连动，进入了崭新的云端生活应用。不论是冷气空调、冰箱、微波炉、烤箱、电锅或咖啡壶等家电设备在加入Wi-Fi后，经由家中设置的Wi-Fi路由器，就能透过身边的手机或平板以App方式进行远端控制，而此种Wi-Fi加App的应用模式，也能应用在摄影镜头上并达到家庭安全监控的效能，例如将摄影镜头内嵌于像扫地机器人的移动装置时，就能够掌握家中各个角落的安全。

另一方面，在固定式摄影镜头的发展上，元件小型化趋势及SiP高整合度设计的驱动下，未来更不须要再被电源线所牵绊，更可以有灵活的生活应用，例如放置于婴儿或宠物的身上。

无线联网技术添臂力　智能家电应用日趋多元

同时，无线技术多元应用也让保健器材不再只是记录数据的设备而已，内建无线技术的健康器材在完成体重、体脂肪、血糖或血压量测后，个人的健康数据除能搭配蓝牙（Bluetooth）、近距离无线通讯（NFC）技术马上传送至手机做个人健康管理外，也能以Wi-Fi方式传递至智能电视，日后所有家人的健康管理都能以电视为管理平台，一旦有须要列为注意及追踪的情况，也能自动对外（3G/4G）传送到指定的手机，或者透过网路传送至合作的健康管理服务中心。

当智能电视成为家庭智能娱乐、智能家电及智能保健等资讯的串联中心时，只要透过手指触控，就能拥有顺畅的居家设备管理及操作，而最直接的方式就是将个人的手机、平板、游乐器装载App软体后，透过装置间的Wi-Fi沟通，就能立即变成随手的家电遥控器。

当消费者已熟悉了智能型手机的触控操作方式，以此习惯基础做延伸，拥有蓝牙、红外线、动作感应器功能与语音控制的触控型智能摇控器，不但能提供大屏幕的娱乐互动性外，还能透过智能电视的传输转介，开启与家中家电设备的连线，成为家中的万用遥控器。

高度整合各种芯片　SiP技术强化家电产品功能

面对复杂及多功能的传输环境，智能居家所使用的电子装置，如果能够符合轻薄性、互连性及即时互动性，并透过缩小印刷电路板（PCB）尺寸以增加可携性，将能够大幅创造家用装置更多的使用价值。

目前透过SiP技术，已能高度整合应用处理器、两颗DDR3、三颗NAND、Wi-Fi及蓝牙共七颗芯片，发展出微型尺寸18毫米（mm）×18毫米的系统芯片，并进阶整合记忆体、无线射频及应用处理器等主要系统功能，能协助系统厂商为产品争取更多的系统空间及设计时间（图3）。以愈高整合度芯片所建构的产品平台，也愈有优势快速发展下一代的产品，并且增加产品的设计多样性。