智能家居

概述

Realtek 提供了丰富的智能家居解决方案，致力于打造安全、高效、易用的智能家居生态系统。基于先进的芯片技术和完善的软件架构，Realtek 智能家居方案可广泛应用于智能照明、家电控制、环境监测等多种场景，满足现代智能家居的多样化需求。

方案特性

1. 实时操作系统支持：

   • 集成 FreeRTOS 实时操作系统，确保任务调度的实时性和可靠性。

   • FreeRTOS 的轻量级设计适合资源受限的物联网设备，提供高效的内存管理和任务调度机制。

2. 多协议无线连接：

   • 支持 Wi-Fi 协议栈和蓝牙协议栈，提供多种无线连接选项满足不同应用场景，确保稳定的网络连接和数据传输。

3. 丰富的外设接口支持：

   • 提供 UART、SPI、I2C、I2S 等多种标准通信协议，满足各类传感器和执行器的通信需求

   • 支持多通道 ADC，实现精确的模拟信号采集，适用于温度监测、光强检测等场景

   • 提供 USB 和 SDIO 接口，扩展存储和通信能力

4. 主流物联网协议支持：

   • 支持 Matter 协议，实现与 Apple HomeKit、Google Home 等主流智能家居平台的互操作性

   • 支持 AWS IoT 协议，无缝集成到云端服务

   • 支持 MQTT、CoAP 等轻量级物联网通信协议

5. 丰富的 AT 命令集：

   • 提供丰富的 AT 命令，覆盖系统设置、网络连接、数据传输等各个方面，大大简化了开发流程，降低了物联网应用的开发门槛。

   • 支持自定义 AT 命令扩展，满足特定应用需求。

6. 完善的 OTA 解决方案：

   • 支持远程固件更新和维护

   • 双分区设计，确保升级失败时可回滚到稳定版本

   • 支持版本验证和完整性校验，防止恶意固件植入

7. 多层次安全保障：

   • 内置多层安全机制，包括安全启动和数据加密功能，保护设备免受未授权访问和数据泄露的威胁

   • 支持 TLS/SSL 加密，确保数据传输安全

8. 低功耗设计：

   • 多级休眠模式，支持深度睡眠和快速唤醒

   • 优化的射频设计，降低无线通信功耗

9. 开发工具链支持：

   • 提供完整的 SDK 和 API 文档

   • 支持主流 IDE 开发环境

   • 提供丰富的示例代码和参考设计

应用场景

Realtek 智能家居解决方案广泛应用于以下场景：

1. 智能照明：

   • 智能灯泡、灯带、灯具控制器

   • 支持远程控制、定时、场景模式

2. 家电控制：

   • 智能插座、开关等小型家电

   • 空调、冰箱、洗衣机等大型家电

   • 能耗监测与优化

3. 环境监测：

   • 温湿度传感器

   • 空气质量监测

   • 光照传感器

   • 漏水检测

推荐芯片

Realtek 提供多款适用于不同智能家居应用场景的芯片解决方案：

芯片型号	AmebaDPlus (RTL8721D)	AmebaGreen2 (RTL8721F)
核心架构	Real-M300 @345MHz (Armv8.1-M) Real-M200 @115MHz (Armv8-M)	Real-M300 (KM4TZ) @334MHz (Armv8.1-M) Real-M300 (KM4NS) @334MHz (Armv8.1-M)
存储	512KB SRAM QSPI NOR Flash DQ8 DDR PSRAM	512KB SRAM QSPI NOR Flash DQ8/DQ16 DDR PSRAM
无线功能	Wi-Fi 4 (802.11a/b/g/n) 双频 BLE 5.0	Wi-Fi 6 (802.11a/b/g/n/ac/ax) 双频 BLE 5.0 BLE Mesh 1.1 Long Range
外设接口	UART x 4 SPI x 2 I2C x 2 ADC 7 通道 + 1 电池测量通道 PWM 8 通道 触摸按键 4 通道 USB 2.0 设备模式 SDIO 设备模式 像素处理引擎 OSPI 显示接口 DMIC I2S	UART x 5 SPI x 2 I2C x 2, I2C-like x 1 ADC 8 外部通道 + 4 内部通道 PWM 4 x 4 通道 触摸按键 9 通道 USB 2.0 主机/从机模式 SDIO 主机/从机模式 SD 主机控制器 像素处理引擎 LCDC 显示接口 MJPEG 解码器 DMIC I2S
安全特性	Armv8.1 TrustZone-M TRNG, AES/SHA PSA Level 2 安全认证	Armv8.1 TrustZone-M TRNG, AES/SHA, ECC/RSA JTAG/SWD 密码保护
功耗表现	WoWLAN DTIM=10: 75~85µA Wi-Fi OFF: 37.7µA Deep-Sleep: 13.9µA	WoWLAN DTIM=10: 130~145µA Wi-Fi OFF: 90µA Deep-Sleep: 11µA
适用场景	线控器 智能门锁 电池摄像头 智能遥控器 BLE 网关	线控器 智能门锁 电池摄像头 智能遥控器 BLE 网关

开发流程

使用 Realtek 智能家居解决方案进行产品开发的典型流程如下：

1. 需求分析与方案选择：

   • 明确产品功能需求

   • 选择适合的芯片方案

   • 确定无线连接方式和协议

2. 硬件设计：

   • 电路设计与 PCB 布局

   • 天线设计与射频优化

   • 参考设计评估与验证

3. 软件开发：

   • 环境搭建与 SDK 配置

   • 协议栈选择与配置

   • 应用层功能实现

   • 云端服务对接

4. 测试验证：

   • 功能测试

   • 性能测试

   • 兼容性测试

   • 安全性测试

   • 认证测试

5. 量产与部署：

   • 生产测试工具配置

   • 批量烧录与测试

   • 设备激活与配网

   • 远程监控与维护