有的放矢，MCU、传感器协力推动家电与AI技术融合

AI时代，MCU（微控制器）和传感器在推动家电行业接入AI技术的过程中起到关键作用。本期专题将围绕这两个领域，探讨AI时代下，智能家电对于MCU和传感器的需求变化，并采访了在这两个领域具有代表性的企业，捕捉AI赋能下家电智能控制的核心技术趋势。

MCU：做好大脑和辅助

在家电行业引入AI技术的过程中，MCU扮演核心角色。

“一台智能家电需要一个主控MCU，相当于大脑，负责控制、数据处理和通信等功能，还需要若干模块，负责感知或传递信息。这些模块由MCU、传感器以及其他电子元件构成，有的可以检测空气质量，有的可以监测温湿度，有的可以确定人体的位置，在这当中，MCU相当于传感器的辅助。智能家电功能越丰富、智能化程度越高，所需要的模块越多，需要的MCU也就越多。同时，主控MCU由于要处理更多的信息，能力必须升级。”合泰半导体MCU业务副总经理潘建州在接受《电器》记者采访过程中，提到了AI技术赋能下，智能家电对于MCU的需求变化。

有一点是非常肯定的，AI时代，智能家电对MCU的需求量会加大。

产业在线数据显示，2024年，白色家电产品MCU需求量为10.6亿颗，同比增长12.7%。细分来看，2024年，家用空调、冰箱和洗衣机MCU需求量同比分别增长14.7%、11.8%和9.4%。

除了需求量变大，随着AI技术的引入，智能家电需要更强的计算能力、更低的功耗以及更高的智能化水平，MCU将承担更多的AI算法执行任务，如语音识别、图像处理、传感器数据融合等，从而实现家电的智能化、互联化和个性化。兆易创新MCU事业部产品市场总监陈思伟认为，AI情境下，家电行业对MCU的需求呈现三大变化。“一是高性能需求。传统MCU主要面向控制任务，计算能力有限。为应对AI需求，新一代MCU将集成更强大的CPU、DSP、NPU等计算单元，并采用更先进的制程工艺，提升算力以支持复杂的AI算法。二是低功耗需求。家电设备对功耗敏感，AI算法的引入对MCU的功耗控制提出更高要求。未来，MCU将采用更精细的电源管理策略、低功耗设计技术以及新型存储器，在提升性能的同时降低功耗。三是高集成度和安全性能需求。更多功能集成到单一芯片中，以减少外围电路和成本，同时随着家电设备互联互通，网络安全威胁日益突出。MCU需要集成硬件加密模块、安全启动、安全存储等功能，保障数据和系统安全。”陈思伟详细介绍说。

此外，物联网（IoT）的快速发展还使得家电产品对无线连接功能的需求大幅增加，MCU需要集成或兼容Wi-Fi、蓝牙等通信协议，以实现设备之间的互联互通。以兆易创新的GD32VW553系列双模无线MCU和模组为例，该系列产品支持Wi-Fi 6和Bluetooth LE 5.2无线连接协议，主频高达160MHz，存储容量支持4MB Flash以及320kB SRAM，能够很好地满足智能家电的需求。

传感器：精确感知用户的状态数据

每一台智能家电内部都有很多传感器，它们实时采集海量数据，成为家电智能感知的触手。在AI技术的赋能下，智能家电逐渐具备自主感知、学习和交互的能力，不仅可以执行简单的任务，还能成为人们的智能助手。支撑智能家电与AI技术融合，从智能单品、智能场景，到全屋智能，需要的传感器数量和品类将越来越多。

例如，一台保鲜功能出色的智能冰箱通常需要温/湿度传感器、VOC传感器、二氧化碳传感器、判断食物腐败情况的传感器等。一台清洁电器内部会有灰尘检测传感器、VOC传感器、温/湿度传感器等。一台智能空调，如果具备空气净化和新风功能，则需要内置温/湿度传感器、二氧化碳传感器、PM2.5传感器、甲醛传感器、人体感应传感器、制冷剂泄漏传感器等。一台吸油烟机和灶具套件通常会用到CO监测传感器、温度传感器、燃气泄漏传感器、空气质量传感器等。

AI时代，除了传感器的用量和类别会不断增多，智能家电对传感器的需求也会有变化。这些变化将是传感器企业拓展家电应用市场必须牢牢抓住的机遇。炜盛科技副总经理孙江涛认为，智能家电对传感器的需求主要有3个方面的变化。

第一，环境感知从被动响应变为主动预判。一方面，高精度环境感知（如更高清的摄像头、多传感器融合）的需求会变得旺盛。基于3D视觉传感器（如ToF、结构光）和SLAM技术，消费电子产品可实现毫米级环境建模。例如，扫地机器人通过多传感器融合（激光雷达+视觉摄像头）构建动态地图，实时避障效率提升90%以上。未来，智能家居可能通过墙面投影交互界面感知用户手势，实现“无屏化”操作。另一方面，用户行为与习惯发生变化。汽车智能感知系统已实现摄像头、毫米波雷达、激光雷达的协同，未来消费级产品将扩展至温湿度、气体成分（如甲醛检测）、电磁场等感知维度。例如，智能空调可结合人体热成像与空气质量数据，动态调节送风模式。

第二，用户行为感知从数据采集变为意图预测，非接触式交互感知技术将大行其道。例如，微波雷达技术（如60GHz频段）可穿透衣物感知人体微动，应用于智能床垫监测呼吸频率，或浴室镜通过手势控制调节水温。此类技术已在老年人跌倒检测系统中通过测试，未来将向消费级产品渗透。

第三，生理状态感知从单点监测变为全维度健康管理，包括生物信号无感采集和情绪与认知状态识别。其中，在生物信号无感采集方面，柔性电子皮肤和光纤传感器可嵌入服饰，连续监测肌电、汗液成分、表皮温度等指标。例如，智能运动衣通过压电纤维捕捉肌肉发力模式，为训练提供实时反馈。在情绪与认知状态识别方面，多模态生理信号（心率变异性+瞳孔变化+语音语调）结合AI模型，可判断用户情绪压力。车载DMS（驾驶员监控系统）已实现疲劳检测，未来或扩展至智能办公设备，动态调节照明与提醒频率。

综合来看，应对家电引入AI技术的需求，MCU和传感器企业只有理清脉络，精准把握家电企业的需求，才能有的放矢，助力家电企业成功切入AI赛道。