家居自動化:助力綠色革命
目前,消費者對于緊缺能源的合理使用被認為是綠色革命的重要因素之一。智能家居能源倡議——這個集合了眾多企業(yè)力量以克服可持續(xù)家居成為新業(yè)態(tài)障礙的行業(yè)倡議——指出,建筑消耗了歐洲40%的能源,所排放的溫室氣體占總體的36%, 每年造成的經(jīng)濟損失估計達到600億歐元。
另一方面,家居自動化技術(shù)將根據(jù)能源需求的時間和地點控制使用情況,減少不必要的能源消耗,從而在不影響生活質(zhì)量的情況降低用戶的電費開支。
技術(shù)潛力
家居能源控制不久之前還是家居自動化技術(shù)中一項不起眼的應用,如今由于保護地球資源的需要而成為了最重要的一項技術(shù)應用。
家居能源控制可應用于區(qū)域性的冷暖控制、燈光控制、以及通過自動調(diào)節(jié)窗戶和窗簾進行自然采光和溫度控制等。其中還有一些令人印象深刻的案例。我尤其欣賞的是洗碗機的應用案例。被設定在夜間工作的洗碗機能夠自動向熱水器發(fā)出信息,以按照需要調(diào)整水溫,從而清洗并消毒碗碟。清洗完畢后熱水器將自動關閉。這是一個絕對真實可行的案例。
制約性
然而我們必須弄清楚一點:家居自動化技術(shù)永遠都不可能通過讓低能效的產(chǎn)品變得高效而實現(xiàn)節(jié)能。那是另外一個機會(或問題)。
同時,盡管家居自動化技術(shù)能讓消費者及其電力供應商在能源成本下降的情況下重新調(diào)整能源使用安排,但并不能減少具體情況中的能源使用量。譬如,無論是在凌晨3點還是早上10點使用干衣機烘干衣物,其用電量并沒有明顯的差異。
實用性
既然我們都認同擁有家居自動化技術(shù)的住所是未來的家居潮流,就像高能效汽車一樣,就讓我們一起看看家居自動化系統(tǒng)應當具備哪些重要的特點。
首先,安裝費用是否低廉?說服消費者花費大量金錢安裝未來還不明確的綠色環(huán)保的家居自動化系統(tǒng)不是一件容易的事情。在每一種適用于家居自動化的電器設備裝上接口,而不需購買特定的中央控制器的家居自動化系統(tǒng)將降低甚至消除用戶的苦惱。用戶根據(jù)實際需要將現(xiàn)有的電器設備更換為適用于家居自動化的設備便能逐步完成家居自動化系統(tǒng)的安裝。
其次,系統(tǒng)能否通過改裝而適用于用戶現(xiàn)有的住所?盡管適用于家居自動化系統(tǒng)的電器的價格與普通電器相當,但是部分用戶對于鑿開墻壁安裝連接家居自動化電器的數(shù)據(jù)線還是感到畏懼。出于這個原因,一些機構(gòu)如Zigbee Alliance、紅外數(shù)據(jù)標準協(xié)會和HomePlug已經(jīng)研發(fā)了非入墻式的家居自動化信息傳輸方式,如使用無線、紅外線和利用現(xiàn)有的電線來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,控制和協(xié)調(diào)用電情況。
再次,假設用戶已安裝了一套家居自動化系統(tǒng)并感到十分滿意,這套系統(tǒng)是否能夠隨意進行系統(tǒng)擴展并增加新的電器設備和功能呢?這是一種叫做即插即用的功能,所有家居自動化的系統(tǒng)都應當具備。當新的設備增加到現(xiàn)有系統(tǒng)中,新設備將與系統(tǒng)中其他設備進行信息交換并建立自己在系統(tǒng)中的獨立地址,讓其他設備進行類別和功能的識別。用戶在此過程中不需要進行任何操作。
最后,系統(tǒng)是否能輕松與外界建立聯(lián)系?用戶應該堅持選擇擁有外部網(wǎng)絡連接功能的家居自動化系統(tǒng)進行購買。我們知道電力供應商能通過外部網(wǎng)絡控制電器設備的使用情況來減少能耗支出,但對于實際的能源節(jié)約,用戶可通過他/她的手機或工作電腦減少家居能源消耗,例如告訴系統(tǒng)你今天會推遲回家。
正面范例
下面是一篇刊登在IEEE消費電子期刊第54期第四篇的論文,略經(jīng)修改。論文中所呈現(xiàn)的家居自動化系統(tǒng)是一個很好的正面范例,其中涉及了我們上面提到的特點。這篇評論還被收錄在最近一期的IEEE 消費電子協(xié)會簡訊。
家具自動化,舊屋換新顏
某些人說家居自動化是未來的家居潮流,并將始終引領風尚。其中一個重要的問題在于如何在現(xiàn)有住所的基礎上進行這項有用系統(tǒng)的改造。一篇由宋光明等人所著的論文《應用于智能家居的無線電源插座》提供了一個解決的方案,即建立一個低成本的附加電源插座網(wǎng)絡,各電源利用2.4GHz的無線信號傳輸電路實現(xiàn)內(nèi)部通信和通過基站與外部聯(lián)系。論文中圖1展示了一間配備了與標準電器插座連接的電源插座的房子。該系統(tǒng)同時包括了使用2.4 GHz 無線信號傳輸電路的被動紅外探測器。因此,如圖所示,當一個人進入這間房屋的時候,被動紅外探測器將感應到他的進入并將這個信息傳送至基站或每一個電源插座。當基站收集到信息后,它將會發(fā)出預設信息至各個電源插座,分別執(zhí)行開燈、打開窗簾等一系列動作。
最后,綜上所述
家居自動化的功能已經(jīng)出現(xiàn)了很長一段時間。目前,該系統(tǒng)在成本降低,改造能力,擴展能力以及外部網(wǎng)絡通訊功能方面都日趨成熟,但還沒有得到普及。也許它與綠色科技的完美結(jié)合能結(jié)束這個局面并刺激消費者的需求。
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