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您愿意額外支付10美元獲得改善家庭供電質(zhì)量的一些寶貴信息嗎？例如冰箱、除濕器和空調(diào)的實(shí)際功耗信息？我的答案是“也許”。 是否投資電能檢測(cè)技術(shù)，確實(shí)取決于很多因素。我馬上想到的是：安裝是否簡(jiǎn)單？什么時(shí)候能訪問(wèn)這些信息？是否可靠？數(shù)據(jù)是否精確？數(shù)據(jù)測(cè)量信息是否足以使我做出正確的結(jié)論？是否能夠拿來(lái)就用呢？ 接下來(lái)，我們花費(fèi)幾分鐘的時(shí)間來(lái)了解一些背景知識(shí)。 家居監(jiān)控確保安全和安心 當(dāng)我不住在湖邊別墅時(shí)，我制作了一個(gè)技術(shù)含量不高的部件，作為防盜措施，晚上在不同的時(shí)間將電視和照明燈打開(kāi)或關(guān)閉。我使用的是圖1所示12美元一個(gè)的機(jī)械定時(shí)器。這種基礎(chǔ)架構(gòu)具有顯而易見(jiàn)的局限性。我得不到關(guān)于工作是否正常的任何反饋，也得不到關(guān)于開(kāi)關(guān)信號(hào)的任何信息。小偷費(fèi)不了多長(zhǎng)時(shí)間就會(huì)知道房間內(nèi)實(shí)際沒(méi)有任何人，尤其是當(dāng)某個(gè)燈泡壞掉時(shí)。我在下文將解釋我為什么希望了解關(guān)于電信號(hào)的信息。幸運(yùn)的是，現(xiàn)在有一套很棒的方案可解決機(jī)械式定時(shí)器的部分缺陷。 圖1.典型的機(jī)械式定時(shí)器。 Belkin公司的WeMo Switch墻壁開(kāi)關(guān)(圖2)作為現(xiàn)代化方式，提供變化的打開(kāi)/關(guān)斷時(shí)間，尤其是與其運(yùn)動(dòng)傳感器組合使用時(shí)。Belkin的WeMo Switch及其配套的app利用家里的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，使我能夠通過(guò)智能手機(jī)、平板電腦或計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。最初，49.99美元的價(jià)格使我覺(jué)得有些貴，但我們接下來(lái)可稍微做一下分析。 圖2.Belkin WeMo Switch墻壁插座。以無(wú)線方式控制電視、照明燈、立體聲音響、加熱器、風(fēng)扇等。 作為構(gòu)建家域網(wǎng)的平臺(tái)，我不需要支付任何安裝費(fèi)用，并且完全是模塊化。直觀、設(shè)置簡(jiǎn)單，費(fèi)用允許時(shí)，只要連接至現(xiàn)有Wi-Fi路由器，即可每次添加一個(gè)WeMo開(kāi)關(guān)。我可以將任何設(shè)備插入插座，只要愿意，隨時(shí)可以更改。我通過(guò)移動(dòng)設(shè)備定制通知規(guī)則，以及定時(shí)器打開(kāi)/關(guān)閉周期。當(dāng)沒(méi)有互聯(lián)網(wǎng)可用時(shí)，WeMo Switch就像一個(gè)機(jī)械定時(shí)器。 現(xiàn)在，我能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械開(kāi)關(guān)無(wú)法辦到的事情；但是，慢著...實(shí)際上我還沒(méi)有買呢。為什么？因?yàn)锽elkin有另一套我更喜歡的方案。 【分頁(yè)導(dǎo)航】 第1頁(yè)：家居監(jiān)控確保安全和安心 第2頁(yè)：為家居電能監(jiān)控增加智能化 第3頁(yè)：整合就是協(xié)作 為家居電能監(jiān)控增加智能化 我需要的不僅僅是防止小偷進(jìn)入房間。畢竟，有了正確的“智能”開(kāi)關(guān)，可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)完全訪問(wèn)我家里的每個(gè)電氣設(shè)備。例如，我希望遙控了解潛水泵、除濕器、冷凍柜或冰箱是否存在故障。如果地下室被淹、設(shè)施損壞或一批食物霉?fàn)�變質(zhì)，所造成的損失很容易超過(guò)200美元。什么投資能夠幫助我減少損失，避免電器故障帶來(lái)的不便？ 我需要豐富、有用的信息來(lái)幫助我更多地了解電器及其電源的狀況。設(shè)備損壞的原因是因?yàn)殡娖髻|(zhì)量不好還是因?yàn)殡娫串惓＃砍Ｗ》績(jī)?nèi)的電源控制是否比湖邊別墅的另外一家電力公司更好？在我居住的美國(guó)新罕布什爾州，每年要發(fā)生大約3次超過(guò)8小時(shí)的斷電。斷電期間，當(dāng)切換到備用電源時(shí)，電氣設(shè)備是否壓力過(guò)大？某些關(guān)鍵電氣設(shè)備的電氣特性，例如水泵、除濕器、冰箱或冷凍柜，是否隨老化而發(fā)生變化？ 如果要獲得更多數(shù)據(jù)，以及讓我能夠做出關(guān)于電氣連接、家用電器和使用模式的明智決定，需要多花費(fèi)多少錢？甚至我能夠預(yù)測(cè)可能發(fā)生的故障嗎？ Belkin有一套簡(jiǎn)單、實(shí)用的解決方案，可照顧到我大多數(shù)的想法。只需要多支付10美元，Belkin就能夠在其基本型WeMo Switch開(kāi)關(guān)上增加“洞察”能力。其WeMo Insight Switch(圖3)內(nèi)部有一個(gè)微型電表，體積甚至比上一代還小。太棒了！對(duì)于這種撲克牌大小的開(kāi)關(guān)中內(nèi)置只有10美元的電表，技術(shù)狂人們一定會(huì)欣喜若狂吧？這主意簡(jiǎn)直棒極了。用戶界面(圖4)非常直觀，引發(fā)大量的家庭討論，因?yàn)闊o(wú)論是我10歲大的女兒還是年邁的老母親，都非常容易理解和控制。 圖3.利用Belkin WeMo Insight Switch，您可以在世界的任何地方將設(shè)備打開(kāi)、關(guān)閉、定制通知以及更改設(shè)備狀態(tài)。 圖4.平板電腦的用戶界面截屏。 WeMo Insight Switch非常具有創(chuàng)新性，采用專為電表的電能測(cè)量而設(shè)計(jì)的芯片。芯片為Maxim的78M6610+LMU電能測(cè)量處理器，支持諸如電流、電壓、功率及諧波失真等測(cè)量值。另外，該芯片也特別精確。雖然不能通過(guò)WeMo app訪問(wèn)全部數(shù)據(jù)，但我對(duì)功率測(cè)量很滿意。任何選擇使用78M6610+LMU設(shè)計(jì)此類設(shè)備的人，都能利用78M6610+LMU提供的信息增強(qiáng)設(shè)備。 78M6610+LMU自身具有RC振蕩器，以及兩個(gè)低波特率光耦，將其數(shù)據(jù)傳輸至Belkin的通信處理器。該應(yīng)用中，低速其實(shí)是一件好事。通常情況下，設(shè)計(jì)中的波特率越高，光耦價(jià)格越高；元件數(shù)量越多，總材料清單(BOM)越高。78M6610+LMU中的電能測(cè)量技術(shù)壓縮了這些成本。78M6610的自動(dòng)報(bào)告功能能夠以定期間隔發(fā)送累積數(shù)據(jù)包，降低了光耦數(shù)量及速度要求。主處理器可選擇接收每個(gè)數(shù)據(jù)包，或者僅僅是監(jiān)測(cè)感興趣的數(shù)據(jù)包。永遠(yuǎn)不會(huì)丟失信息。 78M6610+LMU的電表計(jì)量技術(shù)的精度和線性度也都高于Belkin對(duì)監(jiān)測(cè)家用電器的要求，但設(shè)計(jì)者都非常清楚如何發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。78M6610+LMU使Belkin能夠滿足其設(shè)計(jì)要求，而不產(chǎn)生任何額外的校準(zhǔn)費(fèi)用。 最后，此類設(shè)備的一項(xiàng)設(shè)計(jì)考慮是功耗和空間問(wèn)題——保持低功耗及大小合適。Belkin可以使用電流變壓器將電阻損耗降至最低，但那樣將永遠(yuǎn)無(wú)法適應(yīng)開(kāi)關(guān)的小巧尺寸。替代方法是選擇2mΩ旁路電阻檢測(cè)電流，不妨礙整個(gè)電流范圍內(nèi)的精度；該方法有效，但是功耗比例如200μΩ旁路電阻方案高10倍。78M6610+LMU的占位面積非常小，功耗低得令人難以置信，是解決這一困難的最佳方案。 78M6610+LMU方框圖(圖5)表明，芯片內(nèi)集成了模擬和數(shù)字技術(shù)。芯片以地為參考，與通信處理器共用電源。 圖5.78M6610+LMU方框圖標(biāo)出了集成的元件：輸入復(fù)用器、22位Δ-Σ ADC、24位RISC處理器(時(shí)鐘為20MHz)、RAM和非易失存儲(chǔ)器，以及串行接口選項(xiàng)。芯片也具有前置放大器增益級(jí)、溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)、RC振蕩器、溫度傳感器，以及圖中未標(biāo)出的多個(gè)電壓故障比較器。 【分頁(yè)導(dǎo)航】 第1頁(yè)：家居監(jiān)控確保安全和安心 第2頁(yè)：為家居電能監(jiān)控增加智能化 第3頁(yè)：整合就是協(xié)作 整合就是協(xié)作 最后，介紹一個(gè)關(guān)于Belkin和Maxim開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)通力協(xié)作的故事。Belkin通過(guò)與Maxim工程師一起合作，增加智能電能監(jiān)測(cè)功能，充分發(fā)揮其在包裝及通信領(lǐng)域的最新技術(shù)成果。Belkin的WeMo Insight Switch為消費(fèi)者監(jiān)測(cè)和管理家庭用電提供了一套經(jīng)濟(jì)、適用的解決方案。Belkin實(shí)際上是將科技的力量置于我們手心中，以及電源插座上。只需59.99美元即可購(gòu)得WeMo Insight Switch，現(xiàn)在就能夠開(kāi)始構(gòu)建您的家庭網(wǎng)絡(luò)。 利用諸如WeMo Insight Switch這樣的工具，您能夠預(yù)見(jiàn)到什么呢？您有任何關(guān)于將微型電表嵌入到產(chǎn)品內(nèi)部的想法嗎？您是否有項(xiàng)目可利用Maxim的電能測(cè)量技術(shù)進(jìn)行增強(qiáng)呢？您有任何想法，均可通過(guò)Twitter和Facebook聯(lián)系我們。非常感謝。 WeMo是Belkin International, Inc的注冊(cè)商標(biāo)。 Wi-Fi是Wi-Fi Alliance Corporation的注冊(cè)商標(biāo)。 About the Author Paul Michael Daigle is a technology enthusiast who is fond of using closed-loop decision processes that rely on accurate measurement. He has a Master of Science in Electrical Engineering from Syracuse University. He expands depth of B2B customer engagement at Maxim Integrated in his role as a Business Development Executive. Paul specializes in electronic components that enable OEMs to build devices such as utility meters that are so accurate and reliable that they are trusted as the means of accounting and billing for power consumption of residential, commercial, or industrial buildings. 【分頁(yè)導(dǎo)航】 第1頁(yè)：家居監(jiān)控確保安全和安心 第2頁(yè)：為家居電能監(jiān)控增加智能化 第3頁(yè)：整合就是協(xié)作 |
