互聯家居和智能建筑:從流行文化到現實生活
互聯家居:走入尋常百姓家
“自動化家居”概念自20世紀30年代就已出現,而在近三十多年來,“互聯住宅”、“自動化家居”理念愈加風行,人們對未來家居生活的憧憬,頻頻出現在流行電視節目和電影中。
21世紀前十年,一些技術創新者針對家居自動化制定了ZigBee、ZWave、EnOCean、C-Bus及KNX等各種專有和開放式無線協議,成為了家居自動化設備的“語言”,使其能夠實現設備間的“互通”。由此,互聯家居的應用開始得以進入普通家庭。預計2019年市場總值將增長至164億美元。
目前,全球家居自動化市場現在已經包含了現代家庭中的所有可控元件?;ヂ撜彰?、家電、娛樂和接入設備應有盡有,支持專業安裝及DIY安裝。
另一方面,眾多企業開始涉足家居自動化,而寬帶、有線和能源服務供應商也通過為這些企業提供能源管理和數據存儲服務,而創造了新的收入流。由于上述服務供應商很少自行設計元件,因此,諸如繼電器、開關、連接器、傳感器和無源器件等易于部署的商用互操作硬件對智能家居市場的發展會起到不可或缺且至關重要的作用。
智能家居市場的驅動因素
互聯網消費者是推動互聯家居行業發展的主要力量,他們希望無論身處何方都可以自如地控制家居系統。通過自帶GPS功能的移動設備進行地理位置追蹤,可以實現自動開門開窗;通過個人可穿戴設備,能夠在睡醒時自動調暗光線。老年人也能從中獲益——通過對家中老人和設備的實時監測,節省了高昂的生活輔助設施。
各種無線協議的合并是互聯家居市場的另一技術驅動因素。早期的行業市場上充斥著各種開放和封閉協議與通信標準。ZigBee、ZWave、KNX、Thread/6LowPAN、Bluetooth LE及Wi-Fi等協議通過合并,帶來強大的市場滲透力,從而也驅動了互聯家居市場的發展。
市場發展催生連接需求
對家居自動化設備的生產、組裝和安裝而言,連接性起到至關重要的作用。因此,互聯家居市場的發展也催生了用戶對連接所需硬件的需求。
在這方面,全球領先連接器和傳感解決方案供應商TE Connectivity與互聯、家居和建筑市場上的主要家居自動化設備廠商均已建立穩固的合作關系。TE生產的產品被廣泛應用于這些廠商的設備中,遍及家居自動化各個領域,如集線器、占位傳感器、家用電器、HVAC設備和恒溫控制器等。其互聯和交換技術在家居自動化系統的開發流程中也發揮著關鍵作用。
如今的恒溫控制器內部構造與手機類似,應用了多種新型技術,其中包括TE的連接性和傳感器產品
TE正在改變家用電器的連接方式,讓那些家用電器能夠更好地實現互聯。例如,TE家用電器團隊開發的一種名為“ADNEXHA”的產品,使現代家用電器中不再使用復雜的點到點線束總成。借助ADNEXHA系統,家用電器可向主要家用電器控制系統發送相關詳細信息;如果家用電器已連接至家中的Wi-Fi系統,則可以將相關狀態信息發送至房主的移動設備上。
此外,TE能夠為小的傳感器總成提供微型連接器和開關,讓家居自動化設備能夠盡可能小巧且不引人注目;為HVAC設備和家電提供強電流連接器、開關和切換繼電器,助力實現自動化家居設備的互聯和控制;也可以與客戶進行合作,并按照客戶需求開展半定制或定制設計。
智能建筑市場機遇可觀
商業建筑的連接方式也發生了巨大的變化。商業建筑自動化同樣受益于技術的發展和新需求的誕生。商業建筑自動化的發展與商業建筑施工趨勢緊密相關。商業建筑自動化始于早期的氣動控件,并逐漸發展成為一個成熟的市場。在HVAC、安全/門禁、照明控制、樓宇安全和硬件設備控制方面,系統開發者們打破了以往各自為界的獨立模式。如今,在集成式系統控制器的幫助下,這些獨立系統可以借助串行總線通信技術(如BACnet和KNX)使用一種通用語言進行對話。
● 標準化進程推動商業市場前行
云技術的出現推動這一市場的管理與控制水平達到一個前所未有的高度,并使復雜的啟發式技術成為可能,促使現代建筑的智能程度越來越高。在當今的商業建筑系統中,家居自動化系統中的諸多缺陷和問題早已通過BACnet和KNX協議的標準化得到解決。云的應用大大簡化了多建筑管理流程,同時,建筑管理者們還可將云用作數據存儲模塊,無需再指派大量IT人員管理某個專用系統。這些系統最初都使用硬接線方式,但目前已經發展至無線領域,為惡劣條件下的應用提供連通性與便利。
商業系統穩健可靠性的另一方面體現在,系統的安裝與設計均由專業人士負責,經建筑工程師、總承包商、電氣承包商與低壓控件承包商緊密溝通后制定相關方案。在某些情況下,業主也會加入決策流程,因為如果業主旗下有多個設備,那么可能傾向于使用同一個系統進行控制。這樣一來,設施維護人員可視具體情況對通用系統進行維護、控制和故障檢修,在商業控件領域形成堅實的品牌同盟。
● 對傳感器的高需求
商業建筑空間對傳感器的需求非常大。建筑管理者需要時刻了解建筑內的動態,包括人員進出,耗電監測、溫濕度,以及硬件設備的運行效率等,例如軸承是否出現故障,或者過濾器是否堵塞。
除了傳感器,商業建筑還需要用到大量制動器。集中控制系統可以從建筑內安裝的多個氣體流量傳感器中讀取數據,然后基于這些數據動態調整氣流調節器,以確保建筑內的氣流平衡和整體舒適度。從安全角度考慮,如果煙霧或火焰探測器提示建筑內的某區域發生了火災,系統會徹底關閉火災發生區域的氣流調節器,阻止氧氣的輸入,同時通過遠程控制閥激活建筑內的滅火系統。
商業建筑走向小型化與智能化
無線設備也為TE產品的發展提供了機遇。所有無線設備都要配備至少一個開關,用于設備的重啟和配置,而很多設備都在使用多個DIP開關將各種特性硬編程到不同的設備中。
TE專注于硬件設備的生產制造,可為商業建筑內的鍋爐、空氣處理器和空調系統提供各種型號的連接器與傳感器。TE的連接器、繼電器、開關和傳感器產品廣泛用于商業建筑設備制造商生產的主控單元、衛星控制器、各種傳感設備以及制動器。
未來,建筑內裝備的產品會比以往任何時候還要更多,而且對環境質量的關注也會越來越高,以此不斷提升建筑內住戶的效率與舒適感。隨著凈零能耗建筑趨勢的發展,能源效率仍將是主要的市場驅動力。凈零能耗目標的實現要求建筑在整體上實現低能源消耗,并很好地利用太陽、風和其他地球可再生能源。視建筑所處的具體氣候帶,這些特性會有一些變化,但大體來看,建筑朝南方向應配備可調節式天篷,用來在夏季遮擋窗戶,降低建筑的制冷負荷;此外,建筑內還應設置更多天窗與光管,以期更好利用自然光源,降低照明用電量。
與家居自動化設備一樣,商業建筑設備也在向小型化與智能化方向發展。TE在這些領域擁有豐富的經驗,同時TE生產的產品也能夠與小型消費設備實現互通,因此可以很好迎合這一發展趨勢。