電子發燒友網報道(文/黃山明)最近國內電力又開始緊張,這讓許多已經習慣使用電能的用戶也感到了一絲憂慮,尤其是家中購置許多智能家居的用戶,都是需要使用外置電源來支持產品的運作,一旦斷電,這些產品只能成為擺設。那是否有這么一種智能家居產品,即便不需要外部電源的支持,也能維持長期的運轉。
想要實現這個目標,目前有兩種方式,一個是安裝內部電池,另一個則是采用自發電的方式。相比于安裝電池的方式,自發電顯然更加經濟實惠,并且更耐久。
圖源:領普科技
市場中已經有多款可以自發電的智能家居產品,如自發電無線開關、自發電無線門鈴等,這些產品通常在內部放置了發電模組,手指按壓開關的瞬間完成發電、無線信號發射。
技術原理上,這些自發電的設備主要是通過手按開關的動作,然后去驅動電磁感應裝置,通過閉合的導線去切割磁感線,從而產生電能。
以自發電無線開關為例,內部通常有微型發電機與433Mhz射頻電路組成,微型發電機利用電磁感應將按壓的動能轉化為電能,而射頻電路將微型發電機的電路進行整流、儲能,最終將信號通過無線發射出去。
自發電無線門鈴的原理也類似,都是通過電磁感應原理,來獲得產品運作的電能。除此之外,自發電還可以通過壓電材料來完成,比如打火機中的電擊裝置便是使用這一原理,但這種過程會產生電能高壓,不易控制使用。
還可以使用陶瓷的壓電效應,對特殊的陶瓷兩側進行加壓,將會讓電離子定向移動,從而產生電流,這些都是目前市場中自發電智能家居產品的主要發電方式。
采用自發電方式讓這些智能家居產品具有極大的優勢,由于可以自發電,因此無需電池,免除后期更換電池等維護措施,同時還節能環保,只需要保持機械性能,便可以長期使用。
采用無線的方式,免于布線,容易安裝。可以任意擺放或直接黏在玻璃、瓷磚、木質等平面,免去了傳統的開關、門鈴等需要在裝修前對這些位置進行規劃,以及預埋開關底盒、預埋PVC管、穿電纜等操作,既節省時間,又節省成本,還節省人力。
甚至由于這些無線自發電智能家居既無需電纜,又不需要電池,因此可以做到很高的防水防塵能力,讓這些開關可以擺放在露天陽臺、廚房浴室、洗衣機側等位置。
當然,目前這些自發電的智能家居仍然存在一定的局限性。比如按壓開關的能量本身比較小,因此所產生的電能同樣比較小。這就要求產品通過微小的電量去驅動控制模塊,同樣也要求產品系統中的其他器件都采用低功耗設計,包括控制模塊及射頻模塊。
這也使得目前的自發電智能家居還局限在開關、門鈴的有限的應用領域當中,畢竟在大功率的設備中采用自發電裝置,微小的電能可能無法驅動控制裝置,容易造成控制故障。
總體而言,目前已經能夠看到一些智能家居的終極形態,即自發電無線裝置,即安裝方便,同時也能夠節省巨大的成本,還能通過無線進行遠程操控。雖然目前自發電技術產生的能量較小,但相信隨著未來技術的進步,這些問題都會得到解決,讓自發電應用到更多智能家居產品當中。
想要實現這個目標,目前有兩種方式,一個是安裝內部電池,另一個則是采用自發電的方式。相比于安裝電池的方式,自發電顯然更加經濟實惠,并且更耐久。
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市場中已經有多款可以自發電的智能家居產品,如自發電無線開關、自發電無線門鈴等,這些產品通常在內部放置了發電模組,手指按壓開關的瞬間完成發電、無線信號發射。
技術原理上,這些自發電的設備主要是通過手按開關的動作,然后去驅動電磁感應裝置,通過閉合的導線去切割磁感線,從而產生電能。
以自發電無線開關為例,內部通常有微型發電機與433Mhz射頻電路組成,微型發電機利用電磁感應將按壓的動能轉化為電能,而射頻電路將微型發電機的電路進行整流、儲能,最終將信號通過無線發射出去。
自發電無線門鈴的原理也類似,都是通過電磁感應原理,來獲得產品運作的電能。除此之外,自發電還可以通過壓電材料來完成,比如打火機中的電擊裝置便是使用這一原理,但這種過程會產生電能高壓,不易控制使用。
還可以使用陶瓷的壓電效應,對特殊的陶瓷兩側進行加壓,將會讓電離子定向移動,從而產生電流,這些都是目前市場中自發電智能家居產品的主要發電方式。
采用自發電方式讓這些智能家居產品具有極大的優勢,由于可以自發電,因此無需電池,免除后期更換電池等維護措施,同時還節能環保,只需要保持機械性能,便可以長期使用。
采用無線的方式,免于布線,容易安裝。可以任意擺放或直接黏在玻璃、瓷磚、木質等平面,免去了傳統的開關、門鈴等需要在裝修前對這些位置進行規劃,以及預埋開關底盒、預埋PVC管、穿電纜等操作,既節省時間,又節省成本,還節省人力。
甚至由于這些無線自發電智能家居既無需電纜,又不需要電池,因此可以做到很高的防水防塵能力,讓這些開關可以擺放在露天陽臺、廚房浴室、洗衣機側等位置。
當然,目前這些自發電的智能家居仍然存在一定的局限性。比如按壓開關的能量本身比較小,因此所產生的電能同樣比較小。這就要求產品通過微小的電量去驅動控制模塊,同樣也要求產品系統中的其他器件都采用低功耗設計,包括控制模塊及射頻模塊。
這也使得目前的自發電智能家居還局限在開關、門鈴的有限的應用領域當中,畢竟在大功率的設備中采用自發電裝置,微小的電能可能無法驅動控制裝置,容易造成控制故障。
總體而言,目前已經能夠看到一些智能家居的終極形態,即自發電無線裝置,即安裝方便,同時也能夠節省巨大的成本,還能通過無線進行遠程操控。雖然目前自發電技術產生的能量較小,但相信隨著未來技術的進步,這些問題都會得到解決,讓自發電應用到更多智能家居產品當中。
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