智能家居的创新

趋势

塑造我们这个时代的伟大构想

很高兴首次来中国比赛就获得冠军,希望这样的好运气能够延续。

今日的智能家居由集成了多项功能并配备传感器的系统提供支持,将舒适、便利和安全都上升到一个新的高度。作者:Ronald M. Weber,楼宇自动化全球行业经理

有一句常用的问候语是这样说的:“祝您生活愉快”。 像许多老话一样,它既可能是一种寓意幸福的祝愿,也可能是一种敌意的诅咒。对同一句话的解读往往取决于个人的心态。我们可以将这种问候语的双面性作为切入点,来考虑智能家居这一理念。智能家居包括许多方面的内容,其中有些方面可能令人惊奇,而其他方面的内容则令人悲伤的。像大多数老话一样,解读方式决定了其影响力。随着针对智能家居出现的设备和功能日益增多,智能家居有可能改变我们的住宅生活体验,这种改变一方面在于我们与住宅的互动方式,另一方面在于这种互动将对我们的日常生活产生积极的影响。这一改变的关键是我们的家从电-热-机械设备向具有自监控、自适应学习系统的电子化家居的重要转变。

为实现智能家居的全面连接,所有元件均须进行电子化和集成处理,从而一起实现无缝运行。

全球的房主都很熟悉用于控制家庭暖通空调系统的自动调温器。 经过过去几年的发展,这些自动调温器本身已变得相当引人关注且高度发达,从各式各样的电机滑动开关和按钮,变成充满传感器和附加功能的无按钮美观装置。几十年来,每至换季之时,房主们就需要更改他们的自动调温器设置。这些自动调温器属于基础级别,都是使用双金属元件和水银开关的简单热电设备。到了夏天,就需要手动将开关从“制热”滑动至“制冷”,这意味着接下来几个月,冷却系统会根据自动恒温器中设置的适宜温度打开或关闭。如果某一个特定的夏夜变得意外地冷,则房主需要手动调节设备来让室内温度上升,然后第二天早上再将自动调温器调回夏天的适宜温度设置。每天、每周、每个季节手动更改设置是家常便饭。因为大多数家庭只有一台自动调温器,任何调整都是一刀切式的解决方案,影响着从厨房到阁楼的整个住宅以及居住在这个住宅里的所有人。这必然会导致这样一个结果,即家中的某些人始终觉得过热或过冷,因为根本无法针对特定的房间调节温度或调节温度来适应个人的温度偏好。

借助传感器,先进的连接技术能在家中集成不同的系统。
借助传感器,先进的连接技术能在家中集成不同的系统。

上世纪九十年代,随着微控制器的成本降低和处理器的能力提升,自动调温器的制造商开始从电气设备转为青睐电子设备。 对于自动调温器的设计师而言,自动调温器的电子化为他们带来了新的挑战。突然之间,设计师需要添加小型的板载开关以配合用户操作界面,并需要使用小型连接器将系统导线端接连接至 PCB。虽然先前并不必要,但这时需要将更小的继电器集成到设计中,以实现系统转换。那些了解自己的制热和制冷习惯并希望有机会自定义和自动化制热和制冷偏好的屋主推动了这些程控自动调温器在市场的普及。消费者对于更好、更小设备的需求导致了微型程控自动调温器的畅销,催生了今日我们在家庭和商店陈列架上看到的各种产品。这些产品虽然技术先进、使用便利,但仍不是智能设备,也无法适应不断变化的条件。

这些早期的程控自动调温器后来自然演进的成果就是智能自动调温器。 今天的智能自动调温器属于第一代自适应学习技术,具有功能强大的微控制器,使智能自动调温成为现实。接下来,处理器的价格会持续降低,让消费者能够以可承受的价格购买内置扩展性高科技主机的智能自动调温器。这些设备在传感、学习、通信以及对设备检测到情况予以响应的能力正日益增强。随着更小、更紧凑的传感器(例如 TE 的多功能 PTH 设备)的出现,再加上新使用情境的开发,这些智能自动调温器正越来越多地利用它们强大的处理器对算法控制方案的大量数据执行预处理。今天的智能自动调温器之所以能够成为可能,还得益于另外一项关键的重要发展,那就是来自消费者和移动设备行业的技术性功能分享。这些包括最新的发展成果,其中包括在智能自动调温器内集成微型连接器、紧凑型电池技术以及微型开关设备。如果您要打开一台智能自动调温器,那么您将看到明显继承自手机的一些设计,包括其高效紧凑的元件封装。这项额外功能通过与移动设备技术融合得以实现,正推动着智能自动调温器在市场上普及。这种普及的关键在于各式各样的传感器,这让自动调温器能够检测到住用情况、声音和照明水平,并能够监测温度和湿度。这些传感器共同生成决定性的数据流用于实现更高的便利性,而这种便利远不止是开启或关闭暖通空调系统那么简单。通过协议功能允许自动调温器传输数据,其安装位置也扩展至墙面以外的其他地方,这使得如今智能自动调温器的力量和智慧得以延伸。相比旧有技术,这种可连接性以及随之产生的数据可能性是智能自动调温器的决定性优势。

今天的智能自动调温器属于第一代自适应学习技术,具有功能强大的微控制器,使智能自动调温成为现实。

今天的智能自动调温器属于第一代自适应学习技术,具有功能强大的微控制器,使智能自动调温成为现实。

智能自动调温器仅仅是“智能家居”这一概念逐步实现的起点。 智能自动调温器并不是智能家居的界定点,尽管有时人们会以此为背景展开讨论。真正的智能家居会提供来自不同数据源的大量数据点,利用它们形成包括传感器、致动器和设备在内的网络。这些源共同推动智能家居的发展。为实现智能家居的全面连接,所有元件均须进行电子化(而不仅仅是电气设备)和集成,从而一起实现无缝运行。智能自动调温器虽然很重要,但只是这个家居云中心内的一个元件。利用其多种多样的传感器和通信功能,它能够生成、处理和监测大量数据,这些数据让它能够评估住宅中的状态、控制硬件设施并对于住宅中的人作出反应。它能够连接到网络并与云通信,这让它能够执行更高水平的分析和算法控制,具备连锁条件判断功能。这一能力有可能改变未来的家居功能方式以及其中的人与家居之间的互动方式。

这种广泛的部署将推动出现外形更小的传感器组件,反过来,这也将需要更小的传感器元件,并将推动设备的进一步集成。

要解释智能自动调温器的复杂问题并非难事。智能自动调温器类似于手机,不过二者虽然类似,但是未来的使用、设计和功能都将出现变化。 下一步,智能家居可能会以带有多样传感器和控制功能的传感器平台为基础。此外,云技术还提供额外的支持,与之结合后,无需再使用智能自动调温器,这些功就能可以实现智能家居的真正愿景:想象一下,住宅中装配了一系列的无线和有线传感器,部署在整个住宅中;每个传感器都生成、处理数据并将数据传送到中央或基于云的控制中心,该中心之后会恰当地控制住宅中的致动器和设备。在这样一个基于传感器的智能家居环境中,智能自动调温器目前所提供的功能变得不再必要。当这些传感器与恰当部署的致动器和设备结合后,将有可能突破以往水平,从更高的层次上实现家居控制。这种广泛的部署将推动出现外形更小的传感器组件,反过来,这也将需要更小的传感器元件,并将推动设备的进一步集成。这种对微型化的需求将催生出外形更小、集成更加紧凑的最终产品;由于像 TE 这样的元件供应商会开发新的产品以支持这一需求,这些设备将在家居中变得无所不在,并且几乎不再需要挂在墙面上。这些多功能、大量部署的传感器组件将在一个小小的封装产品中为未来的智能家居享用者带来更高层次的舒适、便利以及安全与保障。未来的智能家居必然为您带来愉快的生活!