如何讓智能家居更可持續(xù)？
在整個(gè)大流行期間，智能家居設(shè)備的普及率飆升。 這些智能設(shè)備可以提高您的工作效率、提供娛樂并確保您的安全。想想物聯(lián)網(wǎng)如何讓你的家變得更加環(huán)保，也是一件令人興奮的事情。
智能家居的可持續(xù)性
去年，全球電力需求增長了 6%，導(dǎo)致當(dāng)?shù)毓?yīng)鏈緊張并推高了電價(jià)。這些不斷增長的能源需求正在加快全球變暖的步伐，并加劇了氣候危機(jī)。有很多方法可以幫助阻止氣候變化，包括從化石燃料轉(zhuǎn)向可再生能源以及保護(hù)亞馬遜這樣的熱帶雨林。但是我們可以在個(gè)人層面做些什么來提供幫助呢？
如何讓智能家居更可持續(xù)？
我們都可以做的一件事是使用更少的電力。別擔(dān)心，這并不意味著你需要坐在黑暗中。相反，重要的是盡量減少能源浪費(fèi)。減少我們的能源使用量可以產(chǎn)生巨大的影響，智能設(shè)備旨在幫助降低我們的家庭能源使用量。
智能恒溫器使用戶可以輕松地通過智能手機(jī)設(shè)置偏好并調(diào)節(jié)溫度和空調(diào)——無論他們是在沙發(fā)上還是在旅途中。隨著人工智能的進(jìn)步，智能恒溫器現(xiàn)在正在學(xué)習(xí)如何根據(jù)使用模式更好地預(yù)測用戶的加熱和冷卻偏好。這些智能系統(tǒng)可以幫助您顯著減少能源使用和能源費(fèi)用，為消費(fèi)者帶來雙贏。此外，智能恒溫器可以幫助您檢測供暖或制冷系統(tǒng)何時(shí)出現(xiàn)問題，并提醒您何時(shí)需要更換空氣過濾器。
智能照明是另一個(gè)有助于可持續(xù)發(fā)展的便利設(shè)施。智能照明系統(tǒng)允許您根據(jù)位置、一天中的時(shí)間以及系統(tǒng)檢測到有人在家的時(shí)間來設(shè)置您的照明偏好。這種類型的定制以及使用高效的 LED 燈泡可以大大減少能源使用。
能量收集的需要
為了變得更具可持續(xù)性，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)需要解決其電池問題。每年，數(shù)十億個(gè)電池被丟棄，有害化學(xué)物質(zhì)泄漏到垃圾填埋場。能量收集提供了一個(gè)解決方案。
智能設(shè)備可以使用能量收集技術(shù)，結(jié)合其他低功耗增強(qiáng)功能，如最低功耗無線電和按需喚醒技術(shù)，以延長電池壽命，從而使單個(gè)電池可以持續(xù)智能產(chǎn)品的使用壽命。在某些情況下，能量收集技術(shù)甚至可以讓設(shè)備在沒有任何電池的情況下運(yùn)行。除了不必更換電池的便利因素外，用戶還可以從節(jié)省的成本中受益。在規(guī)模上，具有能量收集功能的智能設(shè)備將幫助物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)變得更加可持續(xù)。
能量收集源
如今，智能設(shè)備正在利用多種能量收集方法，包括光伏 (PV)、射頻 (RF)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)和熱能。 PV 是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)最流行的能量收集方法之一，尤其是對于鍵盤和鼠標(biāo)等人機(jī)接口設(shè)備。可能讓很多人感到驚訝的一件事是，現(xiàn)代光伏電池不需要太多的光來獲取能量。 PV 電池可以在典型的室內(nèi)光照水平下輕松收集光，甚至可以從紅外線等不可見光源中收集能量。如今，玻璃基板是光伏電池最常見的材料，但光伏技術(shù)的不斷創(chuàng)新使光伏電池能夠使用更靈活的材料制造。這些新材料將使能量收集更容易集成到更多具有更精細(xì)物理形狀和尺寸的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，例如環(huán)境傳感器和信標(biāo)。
射頻能量是一種使用射頻源（即發(fā)射器）為附近設(shè)備供電的選項(xiàng)。發(fā)射器的頻率、發(fā)射功率和占空比都會(huì)影響設(shè)備與發(fā)射器之間的距離?？梢允褂萌魏晤l率傳輸功率，但當(dāng)使用較低的射頻頻率（例如 900 MHz）時(shí)，設(shè)備距離電源的距離可達(dá) 5 米或 6 米。 RF 提供了一種同時(shí)為多個(gè)設(shè)備供電的好方法，使其成為包括工廠在內(nèi)的零售或工業(yè)環(huán)境的絕佳解決方案。
機(jī)械運(yùn)動(dòng)為能量收集技術(shù)提供了另一種選擇，并且可以來自多種來源，例如按鈕按下的致動(dòng)運(yùn)動(dòng)或電機(jī)的振動(dòng)。跑鞋鞋底上的壓力也可以用作能量收集的機(jī)械源。機(jī)械采集器的一些示例包括用于電機(jī)的共振振動(dòng)采集器和響應(yīng)機(jī)械壓力的壓電發(fā)電機(jī)。
最后，熱能是另一種為無線監(jiān)視器和傳感器供電的現(xiàn)成能源。這些熱源可能包括電機(jī)、熱水管，甚至人體。依賴熱能的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使用熱電發(fā)電機(jī) (TEG)，將熱源和周圍環(huán)境之間的溫度梯度轉(zhuǎn)換為電能。
雖然仍然需要做很多工作來減輕氣候變化的影響，但智能設(shè)備與能量收集技術(shù)相結(jié)合，現(xiàn)在可以成為我們可持續(xù)發(fā)展努力的重要組成部分。
（作者：Nick Dutton）