一文带你了解瑞萨的智能“芯”家居全家桶

你对于智能家居的早期概念是否也是萌生于比尔·盖茨的“Xanadu 2.0”？实际上，智能家居发展到今天，已经初步形成了是以住宅为平台，基于物联网技术、软件系统、云计算平台的生态圈。

根据天风证券的数据，2020年中国智能家居整体市场规模为4354亿元，过去4年CAGR达20%，预计2050年整体规模将超8000亿元。其中，智能家电规模最大，达2822亿元。此外，随着AIOT、无线通讯技术、传感器和云计算等前沿技术的发展，智能家居市场正逐渐步入场景化，价格也正在随着量的提升而越来越被消费者接受。

图 | 瑞萨电子开启智能“芯”家居展台

正是在这样的大背景下，2021年7月22-23日，Smart Home Asia 2021第五届智能家居亚洲峰会暨精品展在上海龙之梦酒店举行，作为智能家居“芯”方案的提供商，瑞萨电子携其智能家居系列解决方案亮相了此次峰会，并由瑞萨电子（中国）高级市场经理刘涛为代表的，围绕《瑞萨电子开启智能“芯”家居》这个主题，从交互、感知、安全和责任四个方面，和大家分享了来自瑞萨电子的多款系统方案和经营理念。

图 | 瑞萨电子（中国）高级市场经理刘涛

下面就技术方案展开介绍：

新一代电容式触摸技术“CTSU2”

通过RA2L1和RA2E1实现的CTSU2可用于非接触式用户界面的构建，与上一代触摸IP CTSU相比，通过多频率扫描投票决定读书，避开了噪声源，因此抗扰度从工业级的level 3升级到了医疗级的level 4；触控灵敏度这块，一方面支持屏蔽电极，可以实现更强的抗水性和更长的走线，另一方面通过多种方式扩大了电流的测量范围；此外，CTSU2还支持并行读取，增加了互感模式下的同步扫描功能。

图 | 非接触式用户界面DEMO

在疫情当前，笔者认为改需求还是很强烈的，通过现场的DEMO体验，觉得灵敏度和准确性没什么问题。

除了非接触式用户界面以外，瑞萨还展示了基于CTSU2技术的高精度低成本水位测量方案，根据瑞萨市场人员的介绍，这款DEMO中的水位监测，仅用了一个电极和导电屏蔽，无需额外的传感器，就能实现线性量度测量，检测范围从0到100%，分辨率为1%。落地场景方面，笔者了解到，主要是应用于洗衣机洗涤、冰箱制冰机和加/除湿器中的水位监测。

图 | 基于CTSU2技术的高精度低成本水位测量方案DEMO

离线式语音识别方案

这个方案名为Cyberon DSpotter，由瑞萨的软件合作商基于瑞萨RA单片机开发，是一款软硬件资源消耗很低的本地语音触发和命令识别解决方案。基于音素建模，支持快速命令定制（语音数据无需提前收集），仅用少量的语音数据就能通过模型自适应优化，支持全球26种语言以上，资源要求极低（代码：22KB~28KB，数据：22KB+4KB~8KB x # 命令）等都是这个方案的特点。

图 | 离线式语音识别方案DEMO

笔者现场体验感觉：人机对话较顺畅，延时不大，笔者认为由于语音量不大，关键词不多，因此在实现方面没什么难度，但在MCU上用最少的资源实现该功能确实属于一大特色。

TFT-LCD图形解决方案

这个方案是基于瑞萨推出的EK-RA6M3G HMI套件开发的，RA6M3G MCU内部自带TFT LCD控制器，640K SRAM，可做显示缓存，同时还集成了以太网、高速USB等多种通信接口，外接32MB QSPI闪存，搭载硬件2D加速器和JPEG CODEC，免费支持Segger EmWin和Microsoft GUIx图形软件。

图 | TFT-LCD图形解决方案DEMO示意

电子传感器方案

不管是物联网也好，智能家居也好，传感器作为最终端触角绝对是不可或缺的重要角色。瑞萨目前提供的电子传感器种类包括温湿度传感器、距离传感器、环境气体（室内、室外及臭味）传感器、生命体征（血氧、心跳）传感器等。目前已将这些传感器与瑞萨自有的CSIC内核的16位RL78系列和32位RX系列单片机结合，解决方案覆盖了从低功耗到高性能的多种应用场景。

图 | 电子传感器DEMO

笔者现场体验感觉：传感器较灵敏，瑞萨能够直接给开发者提供系统原理图、PCB版图、参考代码以及用户手册这一点还是比较有吸引力的。

变频空调一站式解决方案

除了采用一颗瑞萨的RX系列MCU可实现系统主控和双电机控制外，瑞萨在空调方面还能提供一站式的解决方案，比如IGBT和运放等硬件、变频控制算法和软硬件方案支持等。

图 | 变频空调方案DEMO（右）