主页（http://www.kuwanit.com）：控制权大作战：谁才是智能家居系统的控制中心？
2. Lo, Wenchau Albert, and Gilbert, Mike.“智能音箱基本知识：权衡诸多设计因素。”TI.com 白皮书
近一个世纪以来，客厅一直是浏览多媒体新闻和进行家庭娱乐的中心。如今，客厅包括大量可与我们互动的有线和无线设备。
如果安装在上述位置，消费者就可以用高分辨率的视频流来观看菜谱视频或电视节目，浏览新闻或看看谁在前门。这些智能音箱需要安装视频聊天用的摄像头，并能够控制光线和恒温器。
· 连通性。所有智能音箱所需的主要连通形式是Wi-Fi。尽管音频流不需要802.11ac带宽，但它已成为事实上的标准，因为众多相同的片上系统（SoC）供应商均提供视频流SoC。Wi-Fi 射频集成电路（IC）通常也集成Bluetooth：既能保证智能手机等设备音频流用的基础速率（经典蓝牙），也涵盖配对设备之间控制和通信用的低能耗蓝牙技术（BLE）。随着蓝牙5.0技术的问世，预计会出现支持音频流的新压缩配置文件，可避免采用经典蓝牙技术。但是，为保持传统兼容性，可能在一段时间内需要同时采用这两种技术。蓝牙5.0技术还支持网状网络，这为音频流在不同设备之间的迁移开辟了光明前景——未来的智能家居只需一台设备充当音频中心即可。
所有智能音箱均包含相同的基本组件（图2）：
现如今出现了包括Wi-Fi机顶盒（IPTV）在内的条形音箱。消费者可在零售商店购买这些条形音箱，零售商店可为任何购买订阅服务的用户提供OTT流媒体点播视频。其他条形音箱则可以从提供电视实况转播的多系统运营商处购买。无论是何种类型的条形音箱，它们均可以集成AI语音识别系统，高保真3D音频和流媒体电视。不久，它们就可以集成家居自动化无线电和协议，例如调整暗光的Zigbee协议，以及传输安防系统或视频聊天的实时信息的摄像头。
· 输入。智能音箱使用微型机电系统（MEMS）麦克风捕获语音，同时数字信号处理器（DSP）运行声波束形成、噪音和回声消除等算法。初始解决方案使用数字MEMS麦克风来将数字转换的比特流输出给DSP，但这种方案会牺牲一定精确度和动态范围。更高性能的解决方案采用模拟MEMS麦克风和独立的高度集成音频模数转换器（ADC）。这些ADC可大幅提高动态范围，并减少所需的麦克风数量。
添加新元素
尽管如今该自动化智能家居控制中心生态系统并非完全以这种形式存在，但它会很快来到我们的身边。这些系统的设计人员有责任始终围绕消费者的体验，开发硬件和软件来优化待放置房间的设备，并通过房间之间的无缝网状网络与其他设备之间协作。具备该功能的系统将在市场取得立足之地，并有助于市场以目前的速度增长（从2015年的100万台增加到2024年的1.65亿台，CAGR超过11%）1。而那些不具备该功能的系统将紧随3D眼镜以旧货形式来甩卖。
Mike Gilbert，德州仪器个人电子产品系统终端设备负责人。Mike拥有超过35年的半导体从业经验，主要涉及应用、产品定义和市场营销。过去七年，他任职于德州仪器（TI）的系统工程和市场营销部门，该部门负责研究系统级的集成电路解决方案，涵盖从电源管理、信号链、接口和无线连接到嵌入式处理等方面。他还拥有工业电机驱动、医疗系统以及个人电子产品方面的系统专业知识。
随着智能家居的普及，现在我们有越来越多的房间都安装了配备有人工智能功能的智能音箱，它们的功能也基本上大同小异。但什么才能算是智能家居真正的控制中心？
图2：TI的典型带屏智能音箱的系统框图显示了智能音箱的基本组件以及一些最新的添加件
1. 2019 SAR Insight & Consulting, SensiAn Research Limited
这场围绕人工智能控制中心的争夺战掀起了音频和视频SoC、Wi-Fi 和蓝牙连接集成电路、音频集成电路、MEMS麦克风和扬声器制造商之间的竞争热潮。但是，对消费者而言，如此多的设备之间如何共存是一件难以想象的事，他们也很难知道哪台设备将处理哪条指令以及哪台设备将提供音频反馈。
谁将成为赢家？
配备平板大小的LED显示器或短距离投影显示器的大型音箱（图4）就是比较适合厨房或办公室的一个选择。此处显示屏分辨率十分重要，但空间也是机械设计中的优先考虑事项。消费者可以将配备采用TI DLP技术的短距离投影显示器的音箱，靠着墙上或柜台下方放置，这样在墙壁或工作台面投影时，可在较小的封闭区域获得更大成像。但设计人员也需要考虑将这些音箱放置在强环境光线（如窗户）旁边的可能性，因此放置在厨房岛台或办公桌上的音箱需要配备背光LED显示器。
关于作者：
本文引用地址：最近出现的数字助手产品使得消费者要求Alexa或Google执行各种任务并提供家中每间房间的相关信息。2014年底推出的首款产品，即智能音箱（也称为人工智能音箱），至今仍然在新生市场占据主导地位。智能音箱将无线扬声器系统与AI平台相结合；起初，它们的主要功能是流媒体播放云音乐。但过去两年中，智能音箱增添了显示屏、摄像头、流媒体视频和家居自动控制灯光、气候和防盗系统。
参考文献：
厨房和办公室
视频流和显示屏或投影的功耗使得电池工作不切实际，但是显示器较大的机身尺寸应该可以一定程度缓解散热问题。
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图4：厨房或办公室配有投影显示器的智能音箱增加了视频功能，有助于为用户营造更加身临其境的体验
但是，客厅里的智能音箱和添加了人工智能后的娱乐设备则改变了这一切。传统客厅设备的设计人员不得不争相添加人工智能功能和（以相对较慢的速度）家居自动化。这会造成设备的功能相互“踩踏”，给消费者带来了困惑和潜在的挫败感，这种情况在产品不共享相同的人工智能平台时格外明显。
如前所述，附加功能会导致智能音箱的外形发生改变，以适应家中特定房间。例如，配备LED显示屏的扬声器看起来像闹钟，这是为了适用于卧室环境。此时，显示屏大小和分辨率并非是重要因素，因为显示屏只是外表看起来像闹钟。但是根据白天和夜晚使用时间来调整LED亮度却十分重要，这就需要添加环境光线传感器。
客厅
智能音箱基本知识
为使消费者获得独特的用户体验，设计人员会在智能音箱上添加不同的功能。例如，使用电容式触摸屏来代替按钮，可实现更直观的控制，降低成本，并提高可靠性。在一些情况下，触觉反馈可让消费者保持熟悉的触觉体验。由于智能音箱会有不同的模式，包括响应指令，彩色LED照明模式可提供视觉反馈，并为产品增加一些亮点。此外，设计人员还可添加环境灯光传感器来调节输出亮度，由白天的强光模式调整为夜晚的暗光模式，进一步增强用户体验。
现在的有线或卫星机顶盒（或新兴的互联网协议电视和机顶盒）、电视、条形音箱甚至遥控器，所有这些设备都以某种方式（包括无线连接）交互。每个设备在客厅中都有特定作用，并且相互之间和谐共存。
由于这些音箱通常放置在床头柜或书桌上，交流电源可轻松获得，因此电池电源并非是必不可少的。但是，考虑到这些音箱的位置，增加电池充电功能则具有重要意义，可以通过USB或无线方式为智能手机和智能手表充电。最后，消费者需要可以在这些位置连接并控制灯光、恒温器和安防系统。
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