智能家電發(fā)展或加速 普及仍面臨諸多問題

　　在今年上海世博會上，“綠色低碳”、“節(jié)能環(huán)?！背蔀橹餍桑悄芗译?智能家居生活場景的展示令人印象深刻：冰箱的液晶顯示屏可顯示儲存食品的狀況，及時提醒需要補足的食材，并自動與超市聯(lián)網(wǎng)配送物品;洗衣機能夠自動識別衣物材質(zhì)選擇恰當(dāng)?shù)南礈炷Ｊ?出門在外，只需通過手機等終端平臺發(fā)條短信就能對家電設(shè)備進行遠(yuǎn)程控制……結(jié)合了尖端科技與人性化設(shè)計的智能家電正在從創(chuàng)意概念一步步變成現(xiàn)實，而這種新趨勢也將為傳統(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)計智能家電所帶來的商業(yè)影響將是全球范圍的?！睈厶孛窢朅tmel公司戰(zhàn)略營銷經(jīng)理PierreRoux指出。目前，智能家電市場處于發(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)模式等諸多問題，還需要經(jīng)歷一個較長的市場培育期，規(guī)模商用尚需時日。不過，“由于人們提高用能效率的意識不斷高漲，加上多項政府計劃的激勵，在接下來的幾年里，智能家電的部署進程將有望加速?！盤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，即使是待機功耗也是一項不小的開銷。據(jù)中國節(jié)能認(rèn)證中心調(diào)查，中國城市家庭的平均待機功耗相當(dāng)于每個家庭每天都亮著一盞25瓦到50瓦的長明燈。據(jù)測算，家電待機能耗已占到中國家查看地圖庭電力消耗的20%以上。美國能源部的報告也顯示，超過三分之一的美國發(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)為是促進節(jié)能降耗的有效途徑。據(jù)悉，美國家用電器協(xié)會AHAM已經(jīng)聯(lián)合26家家電企業(yè)及能源監(jiān)管組織，達成一項關(guān)于提高家電產(chǎn)品能源效率、節(jié)水能力以及促進智能家電產(chǎn)品研發(fā)的協(xié)議，該協(xié)議還申請將智能家電列入“能源之星”認(rèn)證計劃。

　　“我們已經(jīng)看到智能家電產(chǎn)品在全球包括中國在內(nèi)市場的日益增長?！盡icrochip公司亞太區(qū)家電解決方案部市場經(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，市場更加青睞高能效的智能家電。

　　“人們對節(jié)能降耗、人機界面和通信功能等方面的需求將是拉動智能家電市場增長的主要力量。”意法半導(dǎo)體ST大中國區(qū)微控制器事業(yè)部市場經(jīng)理JamesWiart也談到，現(xiàn)在世界很多國家，包括中國在內(nèi)都在鼓勵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發(fā)計劃或推出相關(guān)產(chǎn)品。例如，美國Whirlpool公司宣布2011年將在市場上出售100萬臺智能干衣機;并在2015年之前，將實現(xiàn)全部新產(chǎn)品的智能化。GE公司開發(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、美的等中國家電企業(yè)也競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，單項家電產(chǎn)品的智能化功能就已經(jīng)實現(xiàn)，諸如全自動洗衣機、數(shù)控電飯煲等產(chǎn)品早已進入人們的生活。

　　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)的通信問題。

　　從系統(tǒng)開發(fā)層面看，智能家電是一個復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)，其研發(fā)過程涉及多個技術(shù)領(lǐng)域，包括電機變頻技術(shù)、低功耗設(shè)計技術(shù)、先進圖形界面技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等。針對智能家電系統(tǒng)的三個基礎(chǔ)技術(shù)——人機界面、連接和先進的電機控制，Microchip的AlanLee逐項分析道：“隨著節(jié)能意識的不斷提高，消費者希望了解他們的消費模式，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)新的單片機可以形成一個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)和分時用電事件，這就需要穩(wěn)健的有線和無線連接解決方案，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)，未來將向IPv6通信技術(shù)發(fā)展;但在非IP域方面，目前尚無全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn)分屬不同陣營，不同廠商設(shè)備無法互連互通。比較典型的標(biāo)準(zhǔn)有，美國的UPnP、SCP及LonWorks，日本的Echonet，歐洲的KNX標(biāo)準(zhǔn)。中國的閃聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)以及e家佳聯(lián)盟主導(dǎo)提報的《家庭多媒體網(wǎng)關(guān)通用要求》也已晉級為國際標(biāo)準(zhǔn)。

　　低功耗控制方案成主流

　　電機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，業(yè)界都在尋求更先進的電機控制技術(shù)，以期實現(xiàn)低功耗控制方案。“例如，在永磁同步電機中使用無傳感器磁場定向控制FOC技術(shù)，就可實現(xiàn)能效更高、運行更平順、噪聲更低的控制方案?！盡icrochip的AlanLee進一步分析道：單獨使用數(shù)字信號處理器DSP，不僅提高了成本，而且需要一個外部模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC，因為它們并不專門用于嵌入式控制;FPGA的使用費用太過昂貴，需要NRE費用，且開發(fā)周期較長;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。“要實現(xiàn)無傳感器磁場定向控制永磁同步電機，除了MCU的電機控制外設(shè)，還需要有數(shù)字信號處理引擎?！盇lanLee強調(diào)，Microchip通過將MCU和DSP兩者功能集成于專用16位dsPIC數(shù)字信號控制器DSC中，解決了上述問題。

　　如何控制多種家電設(shè)備是控制系統(tǒng)設(shè)計的一個關(guān)鍵點?！敖o每個設(shè)備配備一個控制面板的成本太高，多個設(shè)備共用一個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中心位置，也可以是一個便攜裝置，這二者都有市場?！贬槍χ悄芗译娛袌?，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，可實現(xiàn)功耗更低、性能更佳的解決方案。

來源：中國第一建材網(wǎng)　

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