智能家電發(fā)展或加速 普及仍面臨諸多問(wèn)題

　　在今年上海世博會(huì)上，“綠色低碳”、“節(jié)能環(huán)?！背蔀橹餍?，智能家電/智能家居生活場(chǎng)景的展示令人印象深刻：冰箱的液晶顯示屏可顯示儲(chǔ)存食品的狀況，及時(shí)提醒需要補(bǔ)足的食材，并自動(dòng)與超市聯(lián)網(wǎng)配送物品;洗衣機(jī)能夠自動(dòng)識(shí)別衣物材質(zhì)選擇恰當(dāng)?shù)南礈炷Ｊ?出門(mén)在外，只需通過(guò)手機(jī)等終端平臺(tái)發(fā)條短信就能對(duì)家電設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制……結(jié)合了尖端科技與人性化設(shè)計(jì)的智能家電正在從創(chuàng)意概念一步步變成現(xiàn)實(shí)，而這種新趨勢(shì)也將為傳統(tǒng)家電行業(yè)注入創(chuàng)新活力，甚至引發(fā)新一輪行業(yè)洗牌。

　　“預(yù)計(jì)智能家電所帶來(lái)的商業(yè)影響將是全球范圍的?！睈?ài)特梅爾Atmel公司戰(zhàn)略營(yíng)銷經(jīng)理PierreRoux指出。目前，智能家電市場(chǎng)處于發(fā)展初期，面臨標(biāo)準(zhǔn)、成本、產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)、商業(yè)模式等諸多問(wèn)題，還需要經(jīng)歷一個(gè)較長(zhǎng)的市場(chǎng)培育期，規(guī)模商用尚需時(shí)日。不過(guò)，“由于人們提高用能效率的意識(shí)不斷高漲，加上多項(xiàng)政府計(jì)劃的激勵(lì)，在接下來(lái)的幾年里，智能家電的部署進(jìn)程將有望加速。”P(pán)ierreRoux表示。

　　主打節(jié)能牌

　　作為電力網(wǎng)的終端用電設(shè)備，家用電器的能耗不容小覷，即使是待機(jī)功耗也是一項(xiàng)不小的開(kāi)銷。據(jù)中國(guó)節(jié)能認(rèn)證中心調(diào)查，中國(guó)城市家庭的平均待機(jī)功耗相當(dāng)于每個(gè)家庭每天都亮著一盞25瓦到50瓦的長(zhǎng)明燈。據(jù)測(cè)算，家電待機(jī)能耗已占到中國(guó)家查看地圖庭電力消耗的20%以上。美國(guó)能源部的報(bào)告也顯示，超過(guò)三分之一的美國(guó)發(fā)電量被用于家用電器。

　　智能控制技術(shù)、信息技術(shù)的快速發(fā)展為家電智能化提供了可能，智能家電由于能夠?qū)崿F(xiàn)更高效能而被認(rèn)為是促進(jìn)節(jié)能降耗的有效途徑。據(jù)悉，美國(guó)家用電器協(xié)會(huì)AHAM已經(jīng)聯(lián)合26家家電企業(yè)及能源監(jiān)管組織，達(dá)成一項(xiàng)關(guān)于提高家電產(chǎn)品能源效率、節(jié)水能力以及促進(jìn)智能家電產(chǎn)品研發(fā)的協(xié)議，該協(xié)議還申請(qǐng)將智能家電列入“能源之星”認(rèn)證計(jì)劃。

　　“我們已經(jīng)看到智能家電產(chǎn)品在全球包括中國(guó)在內(nèi)市場(chǎng)的日益增長(zhǎng)?！盡icrochip公司亞太區(qū)家電解決方案部市場(chǎng)經(jīng)理AlanLee分析，這一方面緣于人們生活水平的提高，傾向使用性能更好的家電產(chǎn)品;另一方面，在全球變暖和能源成本不斷上升的壓力下，市場(chǎng)更加青睞高能效的智能家電。

　　“人們對(duì)節(jié)能降耗、人機(jī)界面和通信功能等方面的需求將是拉動(dòng)智能家電市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要力量?！币夥ò雽?dǎo)體ST大中國(guó)區(qū)微控制器事業(yè)部市場(chǎng)經(jīng)理JamesWiart也談到，現(xiàn)在世界很多國(guó)家，包括中國(guó)在內(nèi)都在鼓勵(lì)家電廠商研制這類智能家電?！?/p>

　　看好智能家電在節(jié)能領(lǐng)域的發(fā)展前景，全球家電廠商紛紛制定開(kāi)發(fā)計(jì)劃或推出相關(guān)產(chǎn)品。例如，美國(guó)Whirlpool公司宣布2011年將在市場(chǎng)上出售100萬(wàn)臺(tái)智能干衣機(jī);并在2015年之前，將實(shí)現(xiàn)全部新產(chǎn)品的智能化。GE公司開(kāi)發(fā)的智能熱水器產(chǎn)品目前已經(jīng)上市，該公司表示在2010年還陸續(xù)推出一系列智能家電。海爾、海信、美的等中國(guó)家電企業(yè)也競(jìng)相推出全套智能家電方案。

　　基礎(chǔ)技術(shù)到位，標(biāo)準(zhǔn)尚待統(tǒng)一

　　智能家電并非全新概念，數(shù)年前，單項(xiàng)家電產(chǎn)品的智能化功能就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，諸如全自動(dòng)洗衣機(jī)、數(shù)控電飯煲等產(chǎn)品早已進(jìn)入人們的生活。

　　隨著3C融合、三網(wǎng)融合以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用逐步深入，家電將朝著多智能化、自適應(yīng)化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。新一代智能家電需要解決各種家電設(shè)備之間的互連互通以及家電網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的通信問(wèn)題。

　　從系統(tǒng)開(kāi)發(fā)層面看，智能家電是一個(gè)復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)，其研發(fā)過(guò)程涉及多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，包括電機(jī)變頻技術(shù)、低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)圖形界面技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等。針對(duì)智能家電系統(tǒng)的三個(gè)基礎(chǔ)技術(shù)——人機(jī)界面、連接和先進(jìn)的電機(jī)控制，Microchip的AlanLee逐項(xiàng)分析道：“隨著節(jié)能意識(shí)的不斷提高，消費(fèi)者希望了解他們的消費(fèi)模式，而QVGA液晶圖形顯示以及觸摸傳感技術(shù)可以以一種用戶友好的方式展示這一信息;采用創(chuàng)新的單片機(jī)可以形成一個(gè)完整的嵌入式智能控制解決方案;此外，智能家電需要連接到智能電表或者宅內(nèi)管理設(shè)備，以便能夠共享和接收到能源使用數(shù)據(jù)和分時(shí)用電事件，這就需要穩(wěn)健的有線和無(wú)線連接解決方案，例如那些以Wi-Fi或ZigBee協(xié)議為基礎(chǔ)的解決方案?！?/p>

　　家庭網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是構(gòu)建智能家電系統(tǒng)的關(guān)鍵之一，家庭網(wǎng)絡(luò)主要分成家電控制網(wǎng)絡(luò)、家庭A/V網(wǎng)絡(luò)和家庭數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。在IP域方面，全球廠商大多遵循IEEE標(biāo)準(zhǔn)，未來(lái)將向IPv6通信技術(shù)發(fā)展;但在非IP域方面，目前尚無(wú)全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn)分屬不同陣營(yíng)，不同廠商設(shè)備無(wú)法互連互通。比較典型的標(biāo)準(zhǔn)有，美國(guó)的UPnP、SCP及LonWorks，日本的Echonet，歐洲的KNX標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)的閃聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)以及e家佳聯(lián)盟主導(dǎo)提報(bào)的《家庭多媒體網(wǎng)關(guān)通用要求》也已晉級(jí)為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

　　低功耗控制方案成主流

　　電機(jī)的功耗在家用電器的整體能耗中占據(jù)很大比例，一直以來(lái)，業(yè)界都在尋求更先進(jìn)的電機(jī)控制技術(shù)，以期實(shí)現(xiàn)低功耗控制方案?！袄?，在永磁同步電機(jī)中使用無(wú)傳感器磁場(chǎng)定向控制FOC技術(shù)，就可實(shí)現(xiàn)能效更高、運(yùn)行更平順、噪聲更低的控制方案?！盡icrochip的AlanLee進(jìn)一步分析道：?jiǎn)为?dú)使用數(shù)字信號(hào)處理器DSP，不僅提高了成本，而且需要一個(gè)外部模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC，因?yàn)樗鼈儾⒉粚ｉT(mén)用于嵌入式控制;FPGA的使用費(fèi)用太過(guò)昂貴，需要NRE費(fèi)用，且開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng);相較而言，大多數(shù)MCU都是現(xiàn)成器件，兼具成本效益且使用靈活，而且由于內(nèi)置電機(jī)控制脈寬調(diào)制PWM模塊和高速ADC，因而可降低系統(tǒng)的總成本。“要實(shí)現(xiàn)無(wú)傳感器磁場(chǎng)定向控制永磁同步電機(jī)，除了MCU的電機(jī)控制外設(shè)，還需要有數(shù)字信號(hào)處理引擎?！盇lanLee強(qiáng)調(diào)，Microchip通過(guò)將MCU和DSP兩者功能集成于專用16位dsPIC數(shù)字信號(hào)控制器DSC中，解決了上述問(wèn)題。

　　如何控制多種家電設(shè)備是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。“給每個(gè)設(shè)備配備一個(gè)控制面板的成本太高，多個(gè)設(shè)備共用一個(gè)中央控制面板是最佳解決方案?！盇tmel公司的PierreRoux指出，“這種中央控制面板可以固定安裝在家庭的某個(gè)中心位置，也可以是一個(gè)便攜裝置，這二者都有市場(chǎng)?！贬槍?duì)智能家電市場(chǎng)，Atmel提供完整的AVR8/32位微控制器和基于ARM核的AT91SAM微控制器產(chǎn)品，以及作為智能化家庭組件核心的微處理器，可實(shí)現(xiàn)功耗更低、性能更佳的解決方案。

來(lái)源：中國(guó)第一建材網(wǎng)　

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