一種家用電器的低碳節(jié)能與智能化設(shè)計與實現(xiàn)

駱立俊 羅旭剛

（義烏出入境檢驗檢疫局 浙江 義烏 322000）

根據(jù)初步調(diào)研分析，大多數(shù)家電產(chǎn)品和辦公設(shè)備在關(guān)機狀態(tài)下也在消耗能量！ 遙控開關(guān)、持續(xù)數(shù)字顯示、網(wǎng)絡(luò)喚醒、定時開關(guān)等各種待機功能在讓電器用起來更為方便的同時，也給電器增加了一項額外能耗——待機能耗。

具有待機功能的電器很多，如空調(diào)、加濕器、功放、ISDN電話線、錄音機、抽油煙機、音響系統(tǒng)、微波爐、洗衣機、手機充電器、電腦CPU、便攜式電暖氣、電腦調(diào)制解調(diào)器、電扇、電腦顯示器、電源適配器、電腦打印機、電飯煲、無繩電話、電話答錄機、消毒櫥柜、電視機、DVD/VCD 視盤機、錄像機、傳真機等。

與產(chǎn)品在使用過程中產(chǎn)生的有效能耗不同，待機能耗基本上是一種能源浪費。 質(zhì)監(jiān)局提醒： 現(xiàn)在一般家庭的平均待機能耗相當于這些家庭每天都在使用著一盞15 瓦到30 瓦的長明燈，無數(shù)家庭不知不覺地消耗能源并付出不必要的支出，蠶食著大量的電費和能源，也給社會形成了巨大的環(huán)保壓力。

因此，我們要充分認識到深入開展全民節(jié)能行動的重要性，這關(guān)系到我國經(jīng)濟社會的持續(xù)健康發(fā)展，關(guān)系到人民群眾的切身利益，體現(xiàn)全民族的文明素質(zhì)，從我做起，從現(xiàn)在做起。 為建設(shè)資源節(jié)約型社會做出貢獻。

為滿足家用電器低碳節(jié)能與智能化的要求，研究設(shè)計出一種新型的裝置，其必須具有功耗小、成本低、性能穩(wěn)定等特點。

1 家用終端（數(shù)碼相框）對各個家用電器無線控制研究

1）家用插座集成微功耗無線控制模塊的研究

（1）在普通的家用插座基礎(chǔ)上加入繼電器，使得家電等用電設(shè)備的電源可控。

（2）嵌入帶Zigbee（無線通信模塊）的微控制器，使得家用終端可以通過無線指令控制各個電源插座的電源供給。

（3）降低整個集成模塊的功耗，將功耗控制在微安級別。

2）家用終端無線控制家用電器插座的研究

家用終端集成包括Zigbee， GSM（CDMA）等無線通信模塊（WIFI 可選）。用戶可以通過手機短信功能發(fā)送指令到GSM 模塊， 家用終端接收到短信后解析指令， 根據(jù)不同的指令來控制各個無線插座，以達到關(guān)閉或打開相應(yīng)的電器設(shè)備。

3）家用終端（數(shù)碼相框）操作系統(tǒng)研究

家用終端除了可以無線控制各個電源設(shè)備供電外，將其放在客廳中， 還可以作為一款電子數(shù)碼產(chǎn)品， 可以做為電子數(shù)碼相框為您展顯美好的回憶，也可以播放音樂消除您一天工作的疲勞。

4）家用終端軟件界面的人性化操作研究。

專業(yè)的UI（界面）設(shè)計，給用戶更簡便、更人性化的操作。

2 手機通過家中終端（數(shù)碼相框）對各個家用電器無線控制的研究

1）手機與家用終端（數(shù)碼相框）無線控制連接的研究

通過智能手機的短信功能來控制家用電器的電源開關(guān)，主要工作為智能手機的應(yīng)用軟件編寫

2）手機軟件界面的人性化操作研究

裝置主要實現(xiàn)了功能：

1）人在睡覺或則外出的的情況下，通過手機或則數(shù)碼相框可以關(guān)閉需要關(guān)閉的任何家用電器。 （直接關(guān)閉插座連接，減小待機功耗）

2）通過手機或則數(shù)碼相框可以開啟任何需要開啟的家用電器。 （給家居電器帶來智能話操作）

裝置設(shè)計與實現(xiàn)達到了技術(shù)指標：

1）終端與各家用電器控制插座的最大控制距離（可視距離）：120m

2）家用電器控制插座最大消耗功率: 0.7 瓦、休眠功耗：0.05 瓦

工作溫度：－40 to 85℃

靜電防護等級: ±8kV

3）家用終端性能參數(shù)

內(nèi)存：256M byte mDDR

硬盤：1G byte NandFlash， MLC 工藝。

CPU: 最高主頻可達800M 的S3C6410

WM9713 audio，AC97 接口

板載10/100M DM9000AEP 以態(tài)網(wǎng)

3 結(jié)束語

家用電器的低碳節(jié)能與智能化設(shè)計是建立在信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)廣泛應(yīng)用基礎(chǔ)上，是為改善民生、惠及百姓、構(gòu)建和諧社會提供服務(wù)的，是“物聯(lián)網(wǎng)”的典型應(yīng)用之一。 本設(shè)計能對所有家用電器全面實現(xiàn)“遙測、遙信、遙控、遙視”，做到實時、智能、安全、可靠，在管理方面實現(xiàn)方便、靈活、互動、人性化。 在向“物聯(lián)網(wǎng)”時代過渡的時期，在全國上下提倡低碳節(jié)能的號召下，本方案必定會有廣泛的應(yīng)用前景。

［1］徐衛(wèi)，姜元建.ZigBee 技術(shù)在智能插座設(shè)計中的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)通信，2011，32（221）：78－81.

［2］朱益運，呂楊.基于CC2430 的智能家居ZigBee 無線數(shù)傳設(shè)計與實現(xiàn)[J].云南大學學報，2009，31（S1）：114－115.

［3］曾立宇.智能家居控制主系統(tǒng)設(shè)計方案[J].電工技術(shù)，2005（9）：100－103.

［4］鄭衛(wèi)鋒.構(gòu)建基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能家居[J].國際電子商情，2007，8：61－64.