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智能家居與觸摸開關技術發展之剖析

2020-03-23 09:01:25 來源:互聯網 閱讀:-

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智能家居,是我們為求生活中舒適性與方便性所一直努力的目標;但是智能家居不等同于將所有的控制變成無線控制或是手機app的控制就稱為智能家居。任何一種操作并不存在相互沖突,而是更多的相輔相成完成使用者的方便性,這才是產品設計者的初衷。而如果僅僅是將家庭控制變成無線控制或是由手機app控制就稱為智能家居,那二十年前的汽車??仄饔胩礱偶昂芏嗟縉韉暮焱庖?仄髟緹鴕丫侵悄薌揖??所以不要偏頗的認為無線或是手機app的控制就等同于智能家居,實際上離真正的智能家居尚有千里之遙。

廣義的智能家居,指的是設備會由各種不同傳感器讀取數據之后,由使用者自己設定好參數(因為每位使用者需求不同)而設備就可以自己自行運轉,再不需要人為的干預就可以讓居住在環境內的人享受舒適的生活。比如說當我們設定室內溫度為26度,智能系統會在家中四周的溫度傳感器上讀取溫度,并且判斷是否需要啟動空調設備,自動的制冷或是制熱加上空氣循環系統,讓室內溫度保持在26度的環境,讓生活在室內的人不論一年四季溫度都是舒適宜人的。

所以當智能系統讀取傳感器數據資料后,經過智能化的分析判斷,發出命令讓空調系統調節溫度,此時空調系統我們稱之為執行器,其執行的動作就是接受智能系統所發出的命令。而執行器與智能系統之間是用有線連接還是無線連接其實與整個系統并沒有很大的關系,其最大的差異就在于施工安裝的方便性而已。

比如說現在很多家庭的裝修都是配管拉線以暗裝為主,況且也有很多的定吊頂是不可拆卸的裝修,于此同時如果要重新布線安裝設備,確實是有施工上的困難;所以現在采用無線傳輸的方式去將傳感器與執行器信號連線起來,這是方便施工安裝的簡便方式之一,可是問題也再次出現,使用無線方式將智能系統與執行器及傳感器信號連接上,但是傳感器及執行器也是需要用電,這些電力又該從何處而來呢?如果是需要布放電力線,那在布放電力線的同時再多布放信號線又有何差別呢?又有何困難呢?

有線傳輸是無限的、無線傳輸是有限的。要不然手機通信為何要從1G一直升級到即將商業化的5G系統呢?因為無線傳輸總是受到頻寬限制,導致傳輸速率也受到限制;況且無線傳輸易受到環境的干擾,而發生連線問題資料掉包的情形。嚴格上來說有線信號的傳輸,穩定性與可靠性絕對比無線傳輸來的可信賴度高。所以不管是4G還是5G的系統,基站提供信號給手機,基站與主機房資料傳輸連線基本上還是使用光纖連線為主,資料量大且傳輸穩定。

了解過智能家居系統與執行器之間的關系后,讓我們進入今天所要討論的主題"電子式觸摸開關"。

為什么要用電子式觸摸開關?我想這是大家心中第一個問號。傳統的電燈開關是使用機械方式設計的,所以在使用上必須要有外力才可以開燈關燈,在此設計上如果做為智能系統的執行器,在智能系統發出命令要開燈關燈時,傳統的機械開關是無法完成動作執行的。所以在智能家居系統的實際應用上,電子式開關就成為必要的一個選項。而電容觸摸式開關在電子式開關發展上漸漸成為主流。

為什么電容式觸摸開關在市場上并沒有成為使用者在裝修時選購開關的主要產品?

經過調研分析后主要原因有以下幾點:

  1. 電容式觸摸開關的單價成本與傳統機械開關的單價成本相比還是有差距的。

  2. 電容式觸摸開關安裝上需要改變原有電工布線,需要重新拉線,這對于應用上推廣產生很大的阻力。

  3. 電容式觸摸開關產品本身的穩定度問題,很多客戶在安裝后常有會自動開燈關燈的情況發生,更嚴重的會開不了燈或是關不了燈的問題,這都是廠家生產質量問題,因為深層的觸摸電容算法并沒有跟隨環境的改變而改變。

綜合上述三大問題,在大量生產的原則下單價成本已經明顯的降低,雖不及一些單價個位數的開關便宜,但是與品牌開關如西門子等大廠所生產的開關單價上距離并不十分明顯,也為大家所接受的價格。畢竟安全性是所有使用者最大的考量,況且在防潑水與外觀上傳統的機械開關是遠遠比不上電容式觸摸開關的。在使用者買下屬于自己的房子后,幾十萬幾百萬都投資進去了,裝修房子也需要花上不少的錢,而電燈開關占所有裝修成本還不到5%的支出,在使用十年的分攤上,基本上可以忽略整個成本的。


電子產品本身需要用電,比如說一個燈泡必須要在火線和零線的封閉回路中才可以點亮,而傳統的機械開關就是起到讓這個封閉回路斷開/閉合而達到開關燈的目的??墑俏侍飫戳?,在電子式開關本身需要用電的情況下,開關斷開也就是電燈不亮此時電子式開關是沒有電的,所以電子式開關根本也不會動作,此時就需要再拉一條電線,讓開關與電燈共用一條火線,而開關自己獨立用一條零線達成一個零火線的封閉回路供電給開關自己本身使用,再使用另外一條零線接電燈,以控制電燈開關。所以在使用電子式開關控制一盞燈,需要用到三根電線,而傳統的機械開關只要兩根電線就可以完成開關燈的控制,所以在產品推廣上大大的限制了采購者的購買欲望,其最大的原因就是因為要在開關布線上加拉一根線才可以使用。

但是隨著電子元器件技術的不斷提升,使得單火線取電技術得到解決;也就是在傳統機械式開關布線的基礎上,不需要加拉一根線也可以取得電力供電子式開關使用。在新的技術上可以將電容式觸摸開關在不改變和加拉線的情況下可以直接替換傳統機械式開關,也就是說新型的電容式觸摸開關可以讓使用者買回去之后,直接拆下舊有的傳統是機械開關,就可以直接安裝使用。

最后一個問題,也就是大家最為難以解決的問題,那就是產品的穩定度。所謂的電容式觸摸開關,是使用單片機去檢測按下去之后電容值的改變而去做開關的動作。但是電容值的改變會和使用者(觸摸開關的人)、環境的溫度、環境的濕度、周邊電磁場的不同而有不同的電容值。如果只將實驗室所得到的數據做到產品中就會產生靈敏度太高誤動作或靈敏度太低不動作的情況,這些都是讓使用者在使用過程中所認為質量問題的最大原因。

所以在設計開發電容式觸摸開關時,雖然它只是智能家居的執行器,但是本身的智能化程度也是非常的高,必須要因應觸摸開關者的不同、環境溫濕度與電磁場的不同而自己學習環境參數,提供最佳的觸摸靈敏度,方能讓觸摸開關產品的質量穩定。


捷思奇全數位式觸摸開關,使用單火線取電技術,電容式觸摸感應方式開關;自主研發對于觸摸使用者、環境溫濕度,電磁場效應等影響所產生對電容式觸摸開關靈敏度的影響,創造AI智能化的自我學習、計算、調整的技術,讓開關在各種不同環境中也會自我的將電容開關靈敏值調整到最佳狀態,不再產生誤動作,或者觸摸不動作的問題,絕對的提高產品的穩定度,達到真正可以商業化量產實際使用的產品,不再只是實驗室數據所生產的產品。

智能家居系統,是未來裝修的重要元素。數位化的控制可以讓生活起居環境更加的舒適,不用再重復的調整過多的設定,一切依照我們的設定完成我們的需求。智能家居未來的發展不再只是將有線的控制換成無線的控制而已,更不是只有將控制轉換到手機app上就是智能家居;而應該是當我們啟動系統后,一切會依照我們的設定自行運行,不需要我們過多的干涉調整設定,并且智能家具系統可以在系統的讀取傳感器的參數后分析所有資料并且提供最佳的節能方案給使用者,使得居家在享受舒適安全的生活環境的同時,也兼具節能環保的功能。

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