智能家居:由天马行空到万马奔腾

2014-03-23 22:10本刊编辑芦潇静
单片机与嵌入式系统应用 2014年3期
关键词:电表智能家居电网

本刊编辑 芦潇静

智能家居的概念起源于20世纪70年代的美国,90年代末,才作为家居行业高科技应用前沿理念传至我国。一晃十多年过去了,尽管高端应用独树一帜,但国内智能家居的整体市场依旧不温不火,似乎更多地停留在概念层面。不过,随着近年来政策扶持力度的不断加大和国内外厂商的积极参与,智能家居建设持续增速,大有势不可挡之势。

政策扶持 增速明显

早在2012年2月,工信部就出台了《物联网“十二五”发展规划》,明确将智能家居列入9大重点领域应用示范工程之一,其扶持意图明显。

2013年10月,国家多部委联合发布了《物联网发展专项行动计划》,将“推动智能家居应用”列入14个该任务计划,面向公众对家居安全性、舒适性、功能多样性需求,在大众城市选择20个左右重点社区,开展一万户以上家庭安防、老人及儿童看护、远程家电控制,以及水、电、气智能计量等智能家居示范应用,以解决制约规模化推广存在的产业链协调不足、成本过高、标准不统一等问题,从而带动智能家居技术和产品摆脱现有窘境,为百姓生活带来应有的便捷与轻松。

半导体厂家瞄准智能家居市场频频发力

去年第四季度,各大半导体厂商针对智能电表、智能电网、智能照明等领域竞相发力,利用核心技术推动智能家居行业蓬勃发展。

——Kinetis M重新定义智能电表设计

智能电表是智能电网的智能终端,它已经不是传统意义上的电能表,代表着未来节能型智能电网最终用户智能化终端的发展方向。飞思卡尔半导体去年底开始批量销售的基于32位ARM Cortex-M0+内核的Kinetis M系列微控制器,正是专为新一代智能电表应用而设计的。

根据WELMEC、OIML和其他全球标准的要求,传统的智能电表设计通常采用两个芯片,从主应用代码中隔离用户计费软件。然而,Kinetis M系列微控制器凭借其片上存储器保护单元、外围桥、受保护的GPIO和DMA控制器,可以采用单芯片处理这一任务。此外,与软件实施相比,随机号码生成器可实现更快速、更轻松的加密算法实施。

——STCOMET10助力高性价比设计

在电力线通信和智能电表领域耕耘20余年的意法半导体,率先发布了功能完整的智能电表系统芯片。新产品在一颗芯片上集成高精度测量与灵活的可编程的处理功能和电力线通信子系统(Power-Line Communication,PLC)以及先进的防盗电安全功能。

作为意法半导体与供电公司和电表企业密切合作的成果,STCOMET10系统芯片在法国投资2700万美元的SOGRID智能电网通信系统项目中发挥了重要作用。据意法半导体事业部副总裁兼工业应用和功率转换产品总经理Matteo Lo Presti透露,总共有17亿台通信设备接入这个智能电网,STCOMET10可大幅提高这些设备的互通性和能源利用率。

——恩智浦携手利成照亮物联网世界

城市智能照明系统作为智慧城市的核心子系统,运用无线ZigBee、WiFi、GPRS等多种物联网和IT技术,实现了远程单灯开关、调光、检测等管控功能,开辟了城市照明“管理节能”的新篇章。

恩智浦半导体与解决方案供应商利成科技合作,将为整个大中华区的楼宇市场提供智能照明系统。凭借低成本联网的低功耗无线连接技术,这一合作关系有望推进物联网的发展。作为双方合作的一部分,恩智浦向利成提供全面支持和创建智能照明系统所涉及的关键技术,如遥控器、终端设备和传感器。恩智浦的ZigBee和Jen Net-IP无线通信技术也使利成的网关产品可以无缝连接到设备并管理运作,同时确保各个组件与其中央控制系统之间交换的数据完整性和保密性。

智能照明和物联网需求的实现需要这样志同道合的厂商在生态系统中达成合作,共同开发解决方案,通过先进技术的结合,不仅可以使增强型智能照明解决方案更符合客户需求,而且也为合作双方带来双赢优势。

——SmarteXite简化智能照明开发设计

固态照明组件的制造成本已降至能够让LED灯泡在零售店以低于10美元的价格出售的水平,这样的价位使得消费者能够负担这些产品,并将他们的家庭照明设备更换为LED灯。据市场分析机构麦肯锡公司预测,2014至2016年期间,LED灯泡的出货量将以57%的复合年增长率迅速增长,2016年的出货量将达到26亿件。

Dialog推出的smarteXite平台,可为智能照明应用打造新一代高度灵活、可编程的LED驱动器IC。smarteX-ite基于完全可配置的逻辑,是可方便和直接支持无线连接、灯光传感器控制并能轻松整合到照明控制系统中的LED驱动器技术。

——TI创新产品支持面向未来的高稳健智能电网部署

仅仅两个月内,TI公司针对智能电网的迫切需求,紧锣密鼓地推出了一系列产品和方案。其中,电力线通信系统级模块以及支持软件的智能数据集中器评估板(EVM),可帮助智能电网开发人员实现高稳健自动抄表、高级仪表基础设施以及传感器网络自动化应用,可连接并管理超过2 000个电表。

随后,TI在阿姆斯特丹举行的2013年欧洲表计国际展览会(European Utility Week)上发布创新技术,进一步推进其为智能电网提高智能性的一贯承诺。该最新技术可帮助开发人员构建适用于智能仪表、电网基础设施以及通信系统的新一代产品,充分满足智能家庭与物联网等应用需求。

看好智能家居市场大好前景的半导体厂家远不止上述这些,安森美半导体也在积极推动高能效创新,为智能电网、智能家庭、智能楼宇控制等应用提供多种通信及安全保护方案;而智能电网用户端大会暨新能源接入与储能技术论坛上,Silicon公司专门做了有关题为《ZigBee面向智能电网应用的架构设计》的主题演讲。

互联网企业抢占智能家居大蛋糕

随着家居生活水平的提高和网络信息化技术的发展,越来越多的企业纷纷投身于智能家居领域中来,并由此产生了一些颇受欢迎的智能家居电器,例如Nest智能恒温器、飞利浦的Hue LED灯泡,以及智能插座、智能开关等。与此同时,不少公司致力于提供各种手机控制家电智能方案,通过一台智能手机控制各种家电电器,既节约时间,又节约能源,实现了便利智能家居生活。

节能减碳一直是我国乃至整个世界所大力倡导的。但日常生活中,我们常常让家电一直处于通电状态,即使不使用它们,少量的电能一样会被消耗。三位德国设计师开发的Parce One智能插座可以很好地解决这些用电问题。Parce One会随着用户的使用时间而越来越有效率:它会自行记录你的用电习惯和生活作息。用户可以随时随地从云端系统调用自己的能量报告,并了解你节省了多少钱和能源。

今年年初,由京东投资的面向智能家居领域的Broadlink系列产品正式推出。该系列产品包括全面升级的第二代智能插座、智能遥控以及全新推出的智能空气检测仪和墙壁开关,组合在一起可以实现家中电器的远程智能操作。其理念是以低廉成本享受智能家居的便捷服务。

小米、百度等互联网企业则纷纷进军智能路由器,抢占智能家居流量入口,构建“硬件+软件”的完整生态圈。当前,软硬结合已成为互联网企业的新商业模式。

特别值得一提的是,CES 2014结束之后的第一个工作日,Google便宣布将以32亿美元收购智能家居设备生产商Nest Labs。不管对于智能家居,还是整个新智能硬件领域,这都堪称一个里程碑事件。在物联网成为趋势的情况下,Nest作为遍布北美家庭的智能家居产品生产商,已经形成一个较好的生态系统,还向开发者开放了API。这意味着,开发者可以利用Nest的现有基础,将其他智能家电产品和Nest的产品连接在一起,实现对空调、冰箱、电视等各式各样产品的智能化控制。至于Google究竟为什么要收购Nest,知乎网站上的精华贴这样分析到:Google想做的是智能家居的平台,而这一领域一直因为大公司各自为政,产品之间无法相互连接而像一盘散沙。

总之,Google这样一个重量级平台公司的介入,或许意味着智能家居行业爆发点的来临。

蓄势待发 寻求爆发突破口

据相关预测显示,随着整个智能家居产业的不断成熟,市场将迅速扩大。到2015年,全球智能家居市场规模将达到1240亿美元,而2016~2017年将是国内智能家居行业高速发展期的开始。为此,众多智能家居集成商都在竞相发力以抢占市场商机。

尽管是大势所趋,但要真正实现美好前景,恐怕还有一段曲折的路要走。业内人士表示,智能家居行业在全世界都没有一个标准,每个厂家都在推自己的东西;同时,消费者对这个行业的认知也比较混乱。除此之外,智能家居也面临着安全问题。对此,青岛海尔华北东北区销售经理饶骥飞认为,随着4G网络的发展,今后的智能家居将和大的电信运营商合作,以此来获得产品很好的稳定性和扩展性。

2013年底举办的第十四届中国国际建筑智能化峰会上,与会代表也就上述问题发表了自己的看法。河东电子董事长粱国芹认为,突破智能家居叫好不叫座的瓶颈,关键在于解决长期以来智能家居产品不能较好地满足家庭应用的实际需求,以及加强家居产品管理系统的稳定性问题。麦驰安防董事长沈为民也强调,生产出设计简约、操作简单、实用性强的产品才是占领市场的关键。

结 语

每个行业在前期发展过程中都会遇到各种各样的难关,如果能在以下方面下足功夫,相信智能家居行业很快就会迎来期盼已久的美好。

首先,目前智能家居行业尚处于大小纵横、新旧交替的过渡期,众多智能家居企业虽然有共同的目标和一致的利益诉求,但如果不考虑产业合作、信息互通,不能形成统一标准,那么即便智能家居对消费者而言充满了诱惑,智能家居产品也很难像简单易用的传统家电那样被广大消费者所接受。

其次,在我国居住环境、经济实力、产品细分市场都不同的情况下,智能家居的设计、生产、推广和销售模式都必须符合我国国情,努力寻求技术和应用的不断创新,才能找到智能家居市场爆发的最佳突破口。

最后,也是最根本的一点,智能家居应以人为本,旨在满足用户需求,而非为了智能而智能。

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