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，能源法規（包括歐盟關于備用模式的生態設計法規）日趨嚴格，互聯網服務提供商 (ISP) 規則逐步改寫。ISP 必須時刻保持競技狀態，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？

這篇博客介紹了Silicon Labs（芯科科技）的新型低功耗網狀網絡技術（正在申請專利），該技術可顯著降低各大制造商的用戶端設備（CPE）能耗，同時改善智能家居用戶體驗。

Always-on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，智能家居設備激增也會直接或間接增加能耗。網關和路由器等CPE設備是聯網家庭的核心支柱。通常，CPE 始終處于在線狀態，確保無論在任何情況下安防攝像頭、恒溫器或檢漏儀等關鍵應用都能正常運行。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（Always-on）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等新協議掀起網關的能效革命，CPE 可在閑置期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。網狀連接可讓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讓 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

芯科科技低功耗網狀網絡技術啟用相關協議觸發的喚醒事件，充分發揮 Matter 和 Thread 協議功效。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功能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，絕大多數家庭幾乎停止活動。智能燈、安全攝像頭和傳感器等設備通常處于備用模式，保持連接難免產生功耗。如果家中采用傳統的始終在線 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 可在閑置期間進入睡眠模式。只有當運動傳感器檢測到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，同時確保基本功能（例如，安全功能）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，智能家居設備（例如，燈和暖通空調系統）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 設置為休眠模式，只有當發生關鍵事件（例如，啟用 Thread 的安全傳感器發出警報或啟用 Matter 的恒溫器進行遠程溫度調節）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，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網設備，例如安全系統或環境監測器，此類設備長期處于備用狀態。按照慣例，CPE 會全天候運行，確保這些系統保持通信。芯科科技技術允許非主要居所 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 需保持最低功耗。

這種方法旨在確保業主可以遠程監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

即將出臺的歐盟生態設計條例2023/826對包括 CPE 在內的電子設備能耗做出了更新、更嚴格的限制。該條例對連接設備的關機和備用功耗做出嚴格限制，要求制造商和服務提供商尋找保持設備運行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型標準，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，確保服務提供商滿足消費者期望和監管要求。

智能家居鑄就更智能、更節能的未來

芯科科技低功耗網狀網絡技術支持 CPE 利用Matter或Thread觸發器進入睡眠和喚醒模式，開創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，這項技術可以幫助業主節省能源、降低成本及保持智能家居響應靈敏度。消費者和監管機構面臨的能效壓力日益加劇。