作者：Omer Cheema，Dialog半导体公司IoT业务部门负责人
智能家居的愿景是帮你把生活变得简单，比如帮你烹饪食物、购买食材、自动清洁、早上打开窗帘轻轻唤醒你等等，但现实离这样还有很大差距。
如今的智能家居应用采用了各种各样的协议，对于不懂技术的消费者来说，是很难理解这些协议的。你可以去商店购买任何手机或笔记本电脑，它们肯定都可以连接到Wi-Fi网络，但要购买智能家居设备时，你必须先确保它与你现有的设备可以结合使用。智能家居的问题在于物联网协议的碎片化。高带宽应用采用Wi-Fi和以太网。低功耗设备采用Zigbee和Z-wave。Zigbee还有多个版本，不同版本之间互不兼容。Z-wave是一种专有协议，将用户和设备制造商锁定到一个供应商。
要使用这些协议构建智能家居，你需要有一个昂贵的智能家居控制系统，以实现设备间的通信。而有的时候，即使是一些有知名度的智能家居控制系统制造商也会遇到财务困难，使得他们的用户无法继续正常使用产品。
所以，智能家居想要实现主流市场的采用，实在太复杂了，因为最终用户想要低成本、即插即用的智能家居设备。
Wi-Fi：智能家居的未来
Wi-Fi将如何简化智能家居
从历史上看，协议碎片化的主要原因是诸如烟雾报警器和窗户传感器等由电池供电的设备的低功耗要求。Zigbee和Z-wave过去的功耗比Wi-Fi低，因此是这些应用的首选协议。但是，随着超低功耗Wi-Fi芯片推向市场，情况正在改变。新型Wi-Fi芯片（如Dialog的DA16200）具有Zigbee和Z-wave的低功耗优势，同时保持了Wi-Fi标准的简单性、兼容性和普及性。借助Dialog的DA16200 Wi-Fi平台，嵌入式开发人员现在可以实现一年或更长的设备电池使用寿命，包括处于行业领先水平的始终连网的IoT设备。
Dialog如何实现超低功耗Wi-Fi?
DA16200基于Dialog的专利VirtualZero™技术，是秉持着低功耗的理念从头设计的。我们的工程师掌握了低功耗Wi-Fi的技术精髓，开发了动态电源管理（DPM）算法，该算法利用了标准Wi-Fi协议的各种功能来优化睡眠和唤醒时间。该平台根据IoT设备制造商的应用需求提供三种睡眠模式。
睡眠模式1是功耗最低的工作模式，电流为0.2uA。在该模式下，芯片中的大部分功能块都关闭，并且芯片与网络断开连接。SoC可以通过芯片的唤醒引脚或其数字和模拟IO由外部中断来打开。
在睡眠模式2下，设备保留RTC功能，仅消耗1.8uA的电流，并确保响应外部事件或内部定时器完成而唤醒的时间少于100ms。
睡眠模式3是独特的始终连网的Wi-Fi模式，确保在检测到传入的Wi-Fi数据包时唤醒时间不到2ms，同时消耗的平均电流低于50uA。在该模式下，SoC会定期检查嵌入在802.11管理帧中的标准Traffic Indication Map（TIM）或Delivery Traffic Indication Map（DTIM）信息元素，并唤醒以开始处理正常的Wi-Fi流量，如需要时可以像任何网络站一样。DPM算法已经在200多个常用Wi-Fi接入点上进行了测试，确保DA16200可在任何Wi-Fi网络上实现低功耗性能。
DA16200 DPM技术介绍
Dialog提供低功耗Wi-Fi产品和技术，以及易于使用的开发工具和模块，帮助开发人员实现更快的产品上市速度。开发人员无需再去处理DPM算法和电源管理的细节开发，简化了产品的开发。广泛使用的FreeRTOS和基于gcc的Wi-Fi开发套件有助于开发人员使用DA16200快速建立IoT设计原型。该套件结合了Wi-Fi模块、USB接口、keys和连接器，以加快基于DA16200的设计的开发和调试。
总结
低功耗Wi-Fi技术有潜力在智能家居中取代Wi-Fi和Zigbee协议，这将消除对昂贵的智能家居控制系统的需求，并解决协议碎片化问题，从而简化智能家居网络。
Dialog凭借其低功耗Wi-Fi技术为智能家居市场带来了革新。Dialog的动态电源管理算法可使IoT设备实现一年或更长的电池寿命，这使Wi-Fi成为了Zigbee和Z-wave的可行替代技术。有了这个Wi-Fi技术，最终用户无需购买昂贵的智能家居控制系统。安装烟雾报警器、智能门锁、智能灯、窗户和门传感器、智能窗帘、和车库门开启器等，就像打开新购买的笔记本电脑然后输入Wi-Fi密码一样简单。
