智能家居的能源實(shí)驗(yàn)

宋鐵軍

Google收購Nest引爆智能家居概念，未來家居的智能化和節(jié)能化，將是不可逆轉(zhuǎn)的兩大趨勢(shì)。

2014年的第一個(gè)重大商業(yè)新聞是谷歌公司宣布，將以32億美元現(xiàn)金收購智能家居公司Nest Labs的全部資產(chǎn)，這是谷歌歷史上的第二大收購（第一大為收購摩托羅拉移動(dòng)）。Nest公司成立于2011年，由“iPod之父”托尼·法代爾創(chuàng)辦，因推出智能溫控裝置而受到市場廣泛關(guān)注，目前已成為智能家居市場最大的品牌之一。業(yè)界評(píng)論，這次收購將掀起智能家居熱潮。

智能家居概念近幾年開始流行，而全面介紹這一概念的影劇中，《未來之家》很有代表性。這部由英國第四電視臺(tái)于2012年拍攝的五集真人體驗(yàn)式紀(jì)錄片，全方位地展示了未來家居的變化。

《未來之家》紀(jì)錄的是英國謝菲爾德市一個(gè)家庭的神奇體驗(yàn)。影片制作方將他們的住宅徹底重建，花費(fèi)25萬英鎊重裝電路和各種設(shè)備，將其改裝成未來世界最先進(jìn)的住宅，科幻小說中描繪的高科技場景都實(shí)現(xiàn)了。從腦電波控制的娛樂設(shè)施，到全新的廚具；從辦公室用機(jī)器人和家用機(jī)器人，到3D打印機(jī)。他們體驗(yàn)幾十年以后的生活，工作方式、休息方式，娛樂方式、飲食習(xí)慣和運(yùn)動(dòng)方式也都發(fā)生了變化。

而支撐未來之家的動(dòng)力——能源，也開始了各種領(lǐng)先實(shí)驗(yàn)。

智能化 節(jié)能化

未來之家的兩個(gè)屬性是：智能化和節(jié)能化。未來，家中所有的電器，以及戶外延伸的工具——汽車及其他交通工具，都會(huì)實(shí)現(xiàn)交互的智能化，而節(jié)能也是最大的特點(diǎn)。

影片里這個(gè)未來之家使用的電子設(shè)備數(shù)量，是目前普通家庭的六倍。里面裝備了世界各地開發(fā)商提供的最新的高科技產(chǎn)品：可以自動(dòng)體檢的智能鏡子、革命性的廚房設(shè)備、幫助減肥的機(jī)器人、孩子用意念控制的玩具。

能源和動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能化。房子配備了最先進(jìn)的發(fā)電技術(shù)，從房頂?shù)奶柲芡咂杰噹炖锏某⌒桶l(fā)電站。獨(dú)立的發(fā)電系統(tǒng)是家庭標(biāo)配。兩個(gè)儀器，一個(gè)用來測量進(jìn)入房間的發(fā)電量，另一個(gè)顯示使用的電量。只要瞥一眼，就能看到房間里的實(shí)時(shí)耗電量。

一個(gè)小巧的能量檢測器，用來計(jì)算所有電器的電費(fèi)。只要把某臺(tái)設(shè)備和監(jiān)測器相連，就能看到這臺(tái)設(shè)備冷冰冰的電費(fèi)花銷數(shù)字。主人的任務(wù)，就是找出房間里哪個(gè)人什么時(shí)候使用了最費(fèi)電的電器。男主人發(fā)現(xiàn)，女兒的吹風(fēng)機(jī)耗電量驚人，于是提議：咱能不能買個(gè)假發(fā)套戴戴？

客廳墻上的一個(gè)面板，是節(jié)約能源的新儀器，通過面板，可以觀察誰在用哪件電器，男主人看到，女主人在做晚飯，所以電量會(huì)上升。面板顯示，她使用了四個(gè)燈，男主人決定關(guān)掉其中兩個(gè)。

幫助主人把不可看見的能量可視化，顯示出全家的電費(fèi)開銷，會(huì)給人直觀的感受。一家人原來的電費(fèi)是每年兩千英鎊左右。安裝了發(fā)電系統(tǒng)和監(jiān)測器之后，電費(fèi)減少了40%。男主人說，我不喜歡讓電器處于待機(jī)狀態(tài)。吸塵器一年的電費(fèi)在15--20英鎊，如果把吸塵器從底座移開，就不需要再充電了，這樣一年可以節(jié)省兩英鎊。聽上去雖然不多，但是讓所有電器都保持待機(jī)狀態(tài)，花費(fèi)就會(huì)疊加。因?yàn)殡娖鞔龣C(jī)，英國每年要花費(fèi)9億英鎊。

用監(jiān)測器來測量電費(fèi)花銷，可以讓人們節(jié)省近25%的電量。所有研究都表明，當(dāng)人們使用技術(shù)監(jiān)測他們的用電量時(shí)，就會(huì)隨手關(guān)燈，用水壺煮的開水更少，洗澡時(shí)間更短，用更小的浴盆。一旦開始監(jiān)測數(shù)據(jù)，那個(gè)小儀器就會(huì)顯示你的能源花銷，你就可以開始針對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。未來人們將意識(shí)到，節(jié)約能源是身份的象征：我是不是比鄰居節(jié)省得更多？是不是更會(huì)利用能源？

智能家居里有一個(gè)“變態(tài)”的東西，就是垃圾箱。里面裝有照相機(jī)，放進(jìn)去的每一件東西都會(huì)被它拍下來，并傳到社交網(wǎng)站上讓大家參觀。這個(gè)垃圾箱會(huì)強(qiáng)制改變你的回收習(xí)慣。它的設(shè)計(jì)理念就是人們?cè)诠姷谋O(jiān)視下，會(huì)停止隨意丟棄任何可以回收的東西。

能源可替代 資源不可以

《未來之家》用了相當(dāng)大的篇幅，提醒人們關(guān)注最寶貴的資源——水。它告訴我們，水資源危機(jī)比能源危機(jī)更加嚴(yán)峻。永遠(yuǎn)有其他的能源可替代，而水資源只有一種。水資源在減少，水質(zhì)在惡化，人類現(xiàn)在只能用世界上1%的水。英國人均可用水資源，已經(jīng)少于阿富汗和埃塞俄比亞。

一杯咖啡，就需要140升的水來生產(chǎn)。生產(chǎn)一輛汽車，幾乎要用上40萬升水。英國人平均每天用150升水，包括洗澡、洗衣服、做飯、洗臉?biāo)⒀?。英國水的品質(zhì)在世界上數(shù)一數(shù)二，甚至比大部分瓶裝水更好，但這些水卻被用來沖馬桶。

如果刷牙時(shí)關(guān)掉水龍頭，英國一年能省下4.2億升水。因此，所有用水的家居設(shè)備都要盡可能智能節(jié)約。

為了幫助這家人省水，花園里配備了特殊的設(shè)備，一只水箱能夠容納3.3萬升水，以備所需。

家中最費(fèi)水的是洗衣機(jī)、淋浴，當(dāng)然還有馬桶。每沖一次馬桶，大約要用7.5升水。用雨水沖馬桶不算什么新奇，最革命性的是無水小便器，它不會(huì)浪費(fèi)一滴水。里面有個(gè)過濾器，三個(gè)月?lián)Q一次，能夠除去異味和細(xì)菌，只要把它擦干凈就可以了。女主人甚至仔細(xì)地聞了聞，確實(shí)沒有異味。

每次淋浴時(shí)，都要先放出很多涼水，但使用數(shù)碼濾器，只有在水溫達(dá)到預(yù)設(shè)的溫度時(shí)，才會(huì)噴射水柱。因此等待加熱過程中也不會(huì)浪費(fèi)水。

一個(gè)卵石形狀的電子設(shè)備會(huì)測量流經(jīng)排水口的水量，首次使用時(shí)，該設(shè)備記錄下淋浴的時(shí)間。之后每次洗澡時(shí)，用紅燈提示洗澡的時(shí)間結(jié)束了。洗澡的時(shí)間每天會(huì)減少一點(diǎn)，從而節(jié)省用水。試用者說，這就像交通信號(hào)燈，剛開始淋浴時(shí)閃的是綠燈，該擦肥皂時(shí)變成黃燈，紅燈出現(xiàn)時(shí)意味著洗澡該結(jié)束了。

未來的智能洗衣機(jī)，與同類產(chǎn)品相比只需使用10%的水，每年幫助家庭節(jié)約16000升水，可洗200次澡。這種新型洗衣機(jī)的核心，是可循環(huán)使用的尼龍聚合物顆粒。合理的分子結(jié)構(gòu)非常獨(dú)特，可以吸附污漬，只需要一點(diǎn)兒清潔劑就能洗得干凈。

2050年，所有汽車實(shí)現(xiàn)電動(dòng)

汽車是家居的延伸。交通智能化，汽車電動(dòng)化，是未來的趨勢(shì)。

倫敦希思羅機(jī)場五號(hào)樓，運(yùn)送乘客的無人駕駛計(jì)程車已經(jīng)投入使用。這項(xiàng)科技被稱為個(gè)人高速搭載系統(tǒng)，是未來城市交通的中堅(jiān)。車輛在無人駕駛的情況下，將乘客從停車場帶到檢票大廳，每天約有1500人搭乘，這些車的最大優(yōu)點(diǎn)是完全不用手工操控，工作方式類似于空中交通管制系統(tǒng)。

越來越多的燃油汽車被改裝成電動(dòng)車，碩大的引擎換成了電動(dòng)機(jī)。改裝一輛新型家用轎車需要花費(fèi)三萬英鎊。改裝一輛二手汽油車花費(fèi)不超過15000英鎊?，F(xiàn)在全英國只有約七百個(gè)公用汽車充電站，建立了未來汽車充電設(shè)施后，這里有可能成為電動(dòng)汽車重要的旅行休息站。

電動(dòng)汽車已經(jīng)不算未來概念了，需要的是量產(chǎn)。未來的汽車將使用一種無限供給的、零排放的能源——?dú)?。一個(gè)實(shí)驗(yàn)室正在研究如何使氫燃料商業(yè)化?？梢苿?dòng)的氫燃料補(bǔ)給站原理很簡單，需要水和電，然后將水電解為氫氣和氧氣，再將氧氣運(yùn)輸?shù)礁舯趦?chǔ)存起來，將其壓縮供使用。如果利用太陽能板或風(fēng)力發(fā)電，制造氫氣的開銷完全可以從電能中節(jié)約出來。生產(chǎn)氫燃料的價(jià)格，就和汽油柴油相當(dāng)。

2015年，通用汽車、梅賽德斯、豐田、本田和尼桑都將啟用氫燃料汽車。伯明翰大學(xué)工程學(xué)院凱文教授說，到2020年或2030年，具有重要意義的氫燃料車將面世。2050年，所有的汽車都將成為電動(dòng)汽車。汽車將會(huì)有超強(qiáng)的性能，零排放。

到2050年，電動(dòng)汽車的時(shí)速將達(dá)到五百公里，并可以在行駛中無線充電。之所以能夠做到，是因?yàn)橛星度肓颂柲馨宓?、具有超大電容器的玻璃路面。這是真正的未來概念。endprint