智能家居的能源实验

宋铁军

Google收购Nest引爆智能家居概念，未来家居的智能化和节能化，将是不可逆转的两大趋势。

2014年的第一个重大商业新闻是谷歌公司宣布，将以32亿美元现金收购智能家居公司Nest Labs的全部资产，这是谷歌历史上的第二大收购（第一大为收购摩托罗拉移动）。Nest公司成立于2011年，由“iPod之父”托尼·法代尔创办，因推出智能温控装置而受到市场广泛关注，目前已成为智能家居市场最大的品牌之一。业界评论，这次收购将掀起智能家居热潮。

智能家居概念近几年开始流行，而全面介绍这一概念的影剧中，《未来之家》很有代表性。这部由英国第四电视台于2012年拍摄的五集真人体验式纪录片，全方位地展示了未来家居的变化。

《未来之家》纪录的是英国谢菲尔德市一个家庭的神奇体验。影片制作方将他们的住宅彻底重建，花费25万英镑重装电路和各种设备，将其改装成未来世界最先进的住宅，科幻小说中描绘的高科技场景都实现了。从脑电波控制的娱乐设施，到全新的厨具；从办公室用机器人和家用机器人，到3D打印机。他们体验几十年以后的生活，工作方式、休息方式，娱乐方式、饮食习惯和运动方式也都发生了变化。

而支撑未来之家的动力——能源，也开始了各种领先实验。

智能化 节能化

未来之家的两个属性是：智能化和节能化。未来，家中所有的电器，以及户外延伸的工具——汽车及其他交通工具，都会实现交互的智能化，而节能也是最大的特点。

影片里这个未来之家使用的电子设备数量，是目前普通家庭的六倍。里面装备了世界各地开发商提供的最新的高科技产品：可以自动体检的智能镜子、革命性的厨房设备、帮助减肥的机器人、孩子用意念控制的玩具。

能源和动力系统实现了智能化。房子配备了最先进的发电技术，从房顶的太阳能瓦片，到车库里的超小型发电站。独立的发电系统是家庭标配。两个仪器，一个用来测量进入房间的发电量，另一个显示使用的电量。只要瞥一眼，就能看到房间里的实时耗电量。

一个小巧的能量检测器，用来计算所有电器的电费。只要把某台设备和监测器相连，就能看到这台设备冷冰冰的电费花销数字。主人的任务，就是找出房间里哪个人什么时候使用了最费电的电器。男主人发现，女儿的吹风机耗电量惊人，于是提议：咱能不能买个假发套戴戴？

客厅墙上的一个面板，是节约能源的新仪器，通过面板，可以观察谁在用哪件电器，男主人看到，女主人在做晚饭，所以电量会上升。面板显示，她使用了四个灯，男主人决定关掉其中两个。

帮助主人把不可看见的能量可视化，显示出全家的电费开销，会给人直观的感受。一家人原来的电费是每年两千英镑左右。安装了发电系统和监测器之后，电费减少了40%。男主人说，我不喜欢让电器处于待机状态。吸尘器一年的电费在15--20英镑，如果把吸尘器从底座移开，就不需要再充电了，这样一年可以节省两英镑。听上去虽然不多，但是让所有电器都保持待机状态，花费就会叠加。因为电器待机，英国每年要花费9亿英镑。

用监测器来测量电费花销，可以让人们节省近25%的电量。所有研究都表明，当人们使用技术监测他们的用电量时，就会随手关灯，用水壶煮的开水更少，洗澡时间更短，用更小的浴盆。一旦开始监测数据，那个小仪器就会显示你的能源花销，你就可以开始针对数据进行调整。未来人们将意识到，节约能源是身份的象征：我是不是比邻居节省得更多？是不是更会利用能源？

智能家居里有一个“变态”的东西，就是垃圾箱。里面装有照相机，放进去的每一件东西都会被它拍下来，并传到社交网站上让大家参观。这个垃圾箱会强制改变你的回收习惯。它的设计理念就是人们在公众的监视下，会停止随意丢弃任何可以回收的东西。

能源可替代 资源不可以

《未来之家》用了相当大的篇幅，提醒人们关注最宝贵的资源——水。它告诉我们，水资源危机比能源危机更加严峻。永远有其他的能源可替代，而水资源只有一种。水资源在减少，水质在恶化，人类现在只能用世界上1%的水。英国人均可用水资源，已经少于阿富汗和埃塞俄比亚。

一杯咖啡，就需要140升的水来生产。生产一辆汽车，几乎要用上40万升水。英国人平均每天用150升水，包括洗澡、洗衣服、做饭、洗脸刷牙。英国水的品质在世界上数一数二，甚至比大部分瓶装水更好，但这些水却被用来冲马桶。

如果刷牙时关掉水龙头，英国一年能省下4.2亿升水。因此，所有用水的家居设备都要尽可能智能节约。

为了帮助这家人省水，花园里配备了特殊的设备，一只水箱能够容纳3.3万升水，以备所需。

家中最费水的是洗衣机、淋浴，当然还有马桶。每冲一次马桶，大约要用7.5升水。用雨水冲马桶不算什么新奇，最革命性的是无水小便器，它不会浪费一滴水。里面有个过滤器，三个月换一次，能够除去异味和细菌，只要把它擦干净就可以了。女主人甚至仔细地闻了闻，确实没有异味。

每次淋浴时，都要先放出很多凉水，但使用数码滤器，只有在水温达到预设的温度时，才会喷射水柱。因此等待加热过程中也不会浪费水。

一个卵石形状的电子设备会测量流经排水口的水量，首次使用时，该设备记录下淋浴的时间。之后每次洗澡时，用红灯提示洗澡的时间结束了。洗澡的时间每天会减少一点，从而节省用水。试用者说，这就像交通信号灯，刚开始淋浴时闪的是绿灯，该擦肥皂时变成黄灯，红灯出现时意味着洗澡该结束了。

未来的智能洗衣机，与同类产品相比只需使用10%的水，每年帮助家庭节约16000升水，可洗200次澡。这种新型洗衣机的核心，是可循环使用的尼龙聚合物颗粒。合理的分子结构非常独特，可以吸附污渍，只需要一点儿清洁剂就能洗得干净。

2050年，所有汽车实现电动

汽车是家居的延伸。交通智能化，汽车电动化，是未来的趋势。

伦敦希思罗机场五号楼，运送乘客的无人驾驶计程车已经投入使用。这项科技被称为个人高速搭载系统，是未来城市交通的中坚。车辆在无人驾驶的情况下，将乘客从停车场带到检票大厅，每天约有1500人搭乘，这些车的最大优点是完全不用手工操控，工作方式类似于空中交通管制系统。

越来越多的燃油汽车被改装成电动车，硕大的引擎换成了电动机。改装一辆新型家用轿车需要花费三万英镑。改装一辆二手汽油车花费不超过15000英镑。现在全英国只有约七百个公用汽车充电站，建立了未来汽车充电设施后，这里有可能成为电动汽车重要的旅行休息站。

电动汽车已经不算未来概念了，需要的是量产。未来的汽车将使用一种无限供给的、零排放的能源——氢。一个实验室正在研究如何使氢燃料商业化。可移动的氢燃料补给站原理很简单，需要水和电，然后将水电解为氢气和氧气，再将氧气运输到隔壁储存起来，将其压缩供使用。如果利用太阳能板或风力发电，制造氢气的开销完全可以从电能中节约出来。生产氢燃料的价格，就和汽油柴油相当。

2015年，通用汽车、梅赛德斯、丰田、本田和尼桑都将启用氢燃料汽车。伯明翰大学工程学院凯文教授说，到2020年或2030年，具有重要意义的氢燃料车将面世。2050年，所有的汽车都将成为电动汽车。汽车将会有超强的性能，零排放。

到2050年，电动汽车的时速将达到五百公里，并可以在行驶中无线充电。之所以能够做到，是因为有嵌入了太阳能板的、具有超大电容器的玻璃路面。这是真正的未来概念。endprint