試想一下，如果樓宇、倉庫、機場(chǎng)、家庭住宅或工廠(chǎng)能夠實(shí)現智能化和互聯(lián)化，并且真正做到高能效和支持動(dòng)態(tài)自我感知，這些改變將會(huì )為我們的工作生活帶來(lái)怎樣翻天覆地的變化？事實(shí)上，隨著(zhù)半導體行業(yè)的進(jìn)步，這些應用場(chǎng)景正離我們越來(lái)越近。
如果倉庫中任何一個(gè)貨物托板都能夠報告貨物重量和質(zhì)量并處理歷史記錄。 這間智能倉庫將能夠識別每個(gè)貨物托板上所放置的貨物，并追蹤整個(gè)庫存清單上的貨物裝載處理記錄。例如智能和互聯(lián)標簽等技術(shù)對于追蹤部件以及對整個(gè)供應和生產(chǎn)制造鏈內供貨管理的優(yōu)化而言都十分關(guān)鍵。 無(wú)線(xiàn)連通性是未來(lái)智能樓宇和智能倉庫的另一個(gè)關(guān)鍵要素。對于機器和供貨的監視、控制與追蹤往往需要一個(gè)可擴展的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )。而控制環(huán)路的實(shí)時(shí)要求對于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )協(xié)議也會(huì )產(chǎn)生一定的影響。此外，作為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )早期應用之一的資產(chǎn)追蹤在范圍和定位特性等方面也有一些額外的要求。不過(guò)，以上應用都存在一些共同點(diǎn)，那就是無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)的超低功耗以及充足的本地處理能力，因為大多數應用的無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)在使用壽命內都會(huì )避免更換電池。 如果一幢樓宇或一家工廠(chǎng)內的所有機器和閥門(mén)都能夠自動(dòng)報告健康狀態(tài)或預報任何即將出現的故障，同時(shí)管理員只需要一部智能手機就能監測到故障閥門(mén)中細微的漏水點(diǎn)或追蹤插座中微安的電力浪費。 在機器停機會(huì )造成高額損失或使業(yè)務(wù)中斷的工業(yè)和商業(yè)設施中，預測性養護至關(guān)重要。目前，各式各樣的感測模式能夠與先進(jìn)的算法組合在一起，而其中的感測技術(shù)為實(shí)現可靠和高效運轉的智能工廠(chǎng)打下了堅實(shí)基礎。一個(gè)現代的超聲波或電磁流量計能夠檢測液體或氣體流動(dòng)中任何微小的振動(dòng)，從而快速探測出氣體和液體損耗，并迅速確定其泄露位置。智能斷路器能夠報告能源使用概況或線(xiàn)路中潛在的電流泄露。如需進(jìn)一步了解預測性養護，敬請閱讀TI最新的白皮書(shū)。 如果寫(xiě)字樓窗戶(hù)上的智能玻璃是一塊透明的太陽(yáng)能板，或是能夠優(yōu)化能源使用的“能源路由器”。 智能樓宇將通過(guò)使用高效太陽(yáng)能板或其它替代能源（例如與液流電池組合在一起的燃料電池）來(lái)優(yōu)化能耗。能源的高效生成、使用和存儲可以在不影響質(zhì)量或生產(chǎn)率的情況下使能源成本大大降低。智能樓宇也將通過(guò)電網(wǎng)電力和替代能源的組合能源，以及結合那些需要頻繁進(jìn)行能源轉換的大容量能源存儲設施來(lái)進(jìn)行供電。 為了節約能源，轉換的效率和負載感知十分關(guān)鍵。高性能轉換器和逆變器需要高效的高壓功率晶體管和智能驅動(dòng)器/控制器。具有數字控制環(huán)路的智能電源解決方案使從電網(wǎng)電力到能源存儲的AC/DC能源轉換，以及將存儲能源或太陽(yáng)能板采集到的能源轉換為AC負載的DC/AC能源逆變系統受益。全新器件將有可能實(shí)現高效雙向的能源轉換。未來(lái)，樓宇將安裝“能源路由器”，把來(lái)源不同、形式各異的能源引至不同負載，這一點(diǎn)與進(jìn)行數據上傳和下載的數據路由器極其相似。 如果一幢智能寫(xiě)字樓可以根據工位布局迅速調節供熱、光照、通風(fēng)、會(huì )議室空間和視聽(tīng)需求，而在未來(lái)的某一天，樓宇的玻璃表面將會(huì )變得鮮活生動(dòng)，成為漫游顯示屏的一部分。 感測領(lǐng)域內的半導體技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)開(kāi)始在智能樓宇中顯現，并且使環(huán)境感知型樓宇對資源的動(dòng)態(tài)跟蹤和管理成為現實(shí)。占用傳感器、熱學(xué)和化學(xué)傳感器、視覺(jué)傳感器、流量計量以及很多其它傳感器正在現代商用設施中被廣泛使用。智能樓宇的安保和安全性也被大幅提升。包括攝像頭、超聲波、光學(xué)和雷達傳感器在內的互聯(lián)視覺(jué)傳感器的部署使智能樓宇中幾乎不存在監控死角。此外，先進(jìn)的氣體和散熱傳感器還能夠跟蹤和分析有害泄露或有害化學(xué)物質(zhì)，從而精確地探測出有害泄露或危險產(chǎn)生的潛在區域。 在一幢常見(jiàn)的智能樓宇設施中遍布著(zhù)成千上萬(wàn)個(gè)互聯(lián)傳感器；這些傳感器必須在連接和工作時(shí)保持步調一致，以提供可靠的監視和控制。雖然某些較高功率的傳感器可以通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現互聯(lián)，但更大規模的部署則需要一個(gè)互補型的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )。 大數據處理、超低功耗無(wú)線(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )、嵌入式傳感器技術(shù)、低能耗管理監控和其它模擬與嵌入式處理電子元件領(lǐng)域內的創(chuàng )新技術(shù)匯聚一堂，更加快了智能樓宇的實(shí)現。 更高的安全性、安保能力、生產(chǎn)率和質(zhì)量是目前智能樓宇的開(kāi)發(fā)人員們采用這項創(chuàng )新技術(shù)的原因所在。在未來(lái)，智能樓宇將真正走進(jìn)人們的日常生活，并成為不可或缺的一部分。 |
