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作者：Atmosic產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)高級總監 Nick Dutton 在國家新基建的背景下，隨著(zhù)5G、人工智能等新興技術(shù)快速應用與普及，萬(wàn)物互聯(lián)互通已成為經(jīng)濟社會(huì )的發(fā)展趨勢，智能家居也迎來(lái)發(fā)展機遇。據中研網(wǎng)發(fā)布的《2022智能家居行業(yè)現狀與市場(chǎng)發(fā)展前景趨勢分析》報告預測，2022年我國智能家居市場(chǎng)規模預計達6515.6億元。中國將成為全球最大的智能家居市場(chǎng)消費國，占據全球50%-60%的智能家居市場(chǎng)消費份額。 隨著(zhù)消費者對于智能家居消費需求進(jìn)一步升級，不斷增長(cháng)的智能家居設備對環(huán)境的可持續性也持續造成影響。人們越來(lái)越多地關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)/智能家居的可持續性，因而產(chǎn)品對環(huán)境的影響成為消費者購買(mǎi)的重要考慮因素。 智能家居的可持續性 在過(guò)去一年中，全球電力需求增長(cháng)了6%，給很多地區的供應鏈帶來(lái)了壓力，同時(shí)推高了電價(jià)。不斷增長(cháng)的能源需求正在加快全球變暖的速度，并引發(fā)氣候危機。我們可以通過(guò)許多方法阻止氣候變化，比如從使用化石燃料轉向使用可再生能源、保護亞馬遜等雨林。但作為個(gè)人，我們能做什么呢？ 每個(gè)人都可以做到的一件事情就是節約用電。當然這并非要求人們不使用電能，完全關(guān)掉家里的燈具等設備，而是說(shuō)我們要盡量避免浪費電。大幅減少能源的使用可以帶來(lái)巨大的變化，而智能設備有助于降低家庭的用電量。 例如，在智能家居中，智能恒溫系統的用戶(hù)能夠在手機上輕松設置偏好、調節空調溫度，不論身處家中，還是正在路上。隨著(zhù)AI技術(shù)的進(jìn)步，智能恒溫系統甚至能夠學(xué)習如何根據使用模式來(lái)更好地預測用戶(hù)對暖風(fēng)和冷風(fēng)的偏好。這些智能系統能夠大幅減少用戶(hù)的用電量和電費，給消費者帶來(lái)雙贏(yíng)；還可以幫助用戶(hù)發(fā)現冷暖空調系統中的問(wèn)題，并在需要更換空氣過(guò)濾器時(shí)發(fā)出提醒。 智能照明也能幫助提高可持續性。在智能照明系統中，管理員可以為不同位置、不同時(shí)間、以及系統偵測室內人員等設置不同的照明偏好。這種高自適性配合高效的LED燈泡，可以大幅減少用電量。 能量收集需求 為了提高可持續性，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)亟需解決蓄電池問(wèn)題——每年有數十億蓄電池被丟棄，導致有害化學(xué)物質(zhì)泄漏到垃圾填埋場(chǎng)。能量收集技術(shù)為解決這個(gè)問(wèn)題提供了方法。 智能設備可以同時(shí)使用能量收集技術(shù)與超低功耗射頻、按需喚醒技術(shù)等其他低功耗增強功能來(lái)延長(cháng)電池壽命，使一塊電池可以一直使用到智能產(chǎn)品報廢為止。在某些情況下，能量收集技術(shù)甚至可以使設備在沒(méi)有電池的情況下運行，消除更換電池的不便利性，并為用戶(hù)帶來(lái)成本的節約�？梢灶A期，假設搭載能量收集技術(shù)的智能設備能夠形成規模，將有效地幫助物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)變得更加可持續。 能量收集來(lái)源 目前，智能設備可以使用的能量收集途徑有很多，包括光伏（PV）、射頻（RF）、機械動(dòng)能和熱能。光伏是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中最流行的能量收集來(lái)源之一，尤其是對于鍵盤(pán)、鼠標等人機接口設備�，F代光伏電池不需要太多的光來(lái)收集能量，能夠在普通室內光線(xiàn)水平下，甚至從紅外線(xiàn)等非可見(jiàn)光源中收集能量。目前，制造光伏電池最常見(jiàn)的材料是玻璃基板，但隨著(zhù)光伏技術(shù)的不斷創(chuàng )新，未來(lái)將可以使用更靈活的材料來(lái)制造光伏電池。這些新材料將使環(huán)境傳感器、信標等能量收集裝置的物理形狀和尺寸變得更加小巧，從而更容易集成到更多的物聯(lián)網(wǎng)設備中。 射頻能量通過(guò)射頻源（即發(fā)射器）為附近設備供電。發(fā)射器的頻率、發(fā)射功率和占空比都會(huì )影響設備與發(fā)射器之間的距離限制。雖然我們可以使用任何頻率來(lái)傳輸能量，但當使用較低的射頻頻率（如900兆赫）時(shí)，設備與射頻源之間的最大距離不能超過(guò)5至6米。射頻能夠為多個(gè)設備同時(shí)供電，因此非常適合用于零售或工業(yè)環(huán)境（包括工廠(chǎng)）。 機械動(dòng)能能量收集技術(shù)的另一種能量來(lái)源。這種能量的來(lái)源有很多，比如按下按鈕的動(dòng)作或電機的振動(dòng)。跑鞋鞋底上的壓力也可以成為機械動(dòng)能的來(lái)源。機械動(dòng)能收集裝置包括電機共振振動(dòng)收集器、能夠對機械壓力做出反應的壓電發(fā)電機等。 熱能也是一種可以為無(wú)線(xiàn)監測器和傳感器供電的能源。熱能的來(lái)源包括電機、熱水管，甚至人體。依靠熱能的物聯(lián)網(wǎng)設備使用熱電發(fā)電機（TEG）將熱源和環(huán)境之間的溫度差轉換為電能。 Atmosic提供的受控能量收集技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)和其他設備的電池和成本問(wèn)題提供了多種解決方案，能夠從光伏、射頻、機械動(dòng)能、熱能等多個(gè)來(lái)源收集應用運行所需的能量。同時(shí)，Atmosic推出的SoC產(chǎn)品結合了超低功耗藍牙技術(shù)（Bluetooth LE）與集成式的電源管理單元(PMU)，能夠與光伏電池和射頻(RF)天線(xiàn)等能量收集元件直接連接，可降低物料成本，同時(shí)提高所收集能量的使用效率。 當然，能量收集并非一種“全有或全無(wú)”的技術(shù)路線(xiàn)。我們仍然可以將電池技術(shù)與能量收集技術(shù)結合起來(lái)，以大幅度延長(cháng)電池的使用壽命；或者在某些情況下，使物聯(lián)網(wǎng)設備完全擺脫對電池的依賴(lài)。 為了緩解氣候變化所帶來(lái)的影響，我們仍有很多工作需要做，而搭載能量收集技術(shù)的智能家居設備可以成為我們環(huán)境綠化和可持續發(fā)展工作中的重要組成部分。 |
