越来越多的现代家庭拥有智能家居设备,包括:智能音箱,智能插座,智能网关,智能感应探测仪,以及大量的智能家电。很多智能家居设备都是通电的(外置或内置电源),无论是否在工作状态,都会消耗电能。因为每个设备都有待机电流,待机功率很小(例如一个智能电源插座的待机功率只有2W左右),所以没有受到重视。但随着设备数量的增加和时间的积累,其能耗仍很大。
因为智能家居设备的能耗很小,国内对这一问题的研究很少,关注也很少。目前对智能家居系统的研究多集中在智能性能和功能的发挥上,以满足人们对舒适、方便的需求,而忽略了其节能性能的发挥。文章分析了智能家居设备的能耗特点,提出了降低智能家居系统能耗的对策和建议。
根据设备的接线方式,智能家居系统可分为有线接线方式、无线接线方式和无线混合接线方式。本论文主要研究无线智能家居系统,简称“智能家居”。
智能家居系统中的设备分类与管理。
为了讨论方便,笔者将智能家居系统的设备分为以下几类:网络连接设备,智能家居终端设备,智能家居控制设备。
以下简述如下:
网络连接设备包括:网络(光纤)路由器、无线路由器、WiFi网关等等。在无线智能家居系统中,网络连接设备是基础设施、必备条件。网联设备一直是信号联网的,它的设备本身也在消耗电力。由于使用了ZigBee总线信号、WiFi信号和蓝牙信号等不同的连接方式,其设备产生的能量消耗不同。
智能家居终端电器包括:智能空调、智能电热水器、智能马桶、智能洗衣机、智能室内环境调节电器(净化器、新风扇等)、智能灯具等。家庭智能化终端电器的种类比较多,而且不断丰富。
智能家居控制设备有:智能插座、AI音箱、触屏音箱、智能控制面板、感应器、环境监测仪器等。很多控制设备并非独立存在,而是以整合终端设备的形式存在。人工智能音箱、触屏音箱、环境测量仪等都是控制设备和终端设备。在无线智能家居系统中,移动设备如手机,iPad也可以参与控制。