一種家用電器的低碳節能與智能化設計與實現

駱立俊 羅旭剛

（義烏出入境檢驗檢疫局 浙江 義烏 322000）

根據初步調研分析，大多數家電產品和辦公設備在關機狀態下也在消耗能量！ 遙控開關、持續數字顯示、網絡喚醒、定時開關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、加濕器、功放、ISDN電話線、錄音機、抽油煙機、音響系統、微波爐、洗衣機、手機充電器、電腦CPU、便攜式電暖氣、電腦調制解調器、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。

與產品在使用過程中產生的有效能耗不同，待機能耗基本上是一種能源浪費。 質監局提醒： 現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保壓力。

因此，我們要充分認識到深入開展全民節能行動的重要性，這關系到我國經濟社會的持續健康發展，關系到人民群眾的切身利益，體現全民族的文明素質，從我做起，從現在做起。 為建設資源節約型社會做出貢獻。

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

1 家用終端（數碼相框）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上加入繼電器，使得家電等用電設備的電源可控。

（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送指令到GSM 模塊， 家用終端接收到短信后解析指令， 根據不同的指令來控制各個無線插座，以達到關閉或打開相應的電器設備。

3）家用終端（數碼相框）操作系統研究

家用終端除了可以無線控制各個電源設備供電外，將其放在客廳中， 還可以作為一款電子數碼產品， 可以做為電子數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。

專業的UI（界面）設計，給用戶更簡便、更人性化的操作。

2 手機通過家中終端（數碼相框）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，主要工作為智能手機的應用軟件編寫

2）手機軟件界面的人性化操作研究

裝置主要實現了功能：

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

2）通過手機或則數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）

裝置設計與實現達到了技術指標：

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

內存：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 以態網

3 結束語

家用電器的低碳節能與智能化設計是建立在信息技術與網絡技術廣泛應用基礎上，是為改善民生、惠及百姓、構建和諧社會提供服務的，是“物聯網”的典型應用之一。 本設計能對所有家用電器全面實現“遙測、遙信、遙控、遙視”，做到實時、智能、安全、可靠，在管理方面實現方便、靈活、互動、人性化。 在向“物聯網”時代過渡的時期，在全國上下提倡低碳節能的號召下，本方案必定會有廣泛的應用前景。

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

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