甘　臻,　龔仕偉

(廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院, 廣東 廣州　510010)

智能插座在智能家居中的應(yīng)用

甘臻,龔仕偉

(廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院, 廣東 廣州510010)

摘要：智能插座具有智能控制、本地監(jiān)測(cè)、通信組網(wǎng)等多種功能,滿(mǎn)足智能家居系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求。介紹了各種不同功能的智能插座及與智能家居的關(guān)系。提出帶WiFi網(wǎng)絡(luò)控制功能的智能插座是智能家居的重要一員,通過(guò)智能家居中控能夠遠(yuǎn)程控制各種插在智能插座上的電器,實(shí)現(xiàn)智能家居中各種電器聯(lián)動(dòng)和家庭場(chǎng)景設(shè)定。

關(guān)鍵詞：智能家居; 智能插座; 網(wǎng)絡(luò)控制; 電量監(jiān)測(cè)

0引言

智能家居是以住宅為平臺(tái),集成綜合布線(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)通信、安全防范、自動(dòng)控制、音視頻等各系統(tǒng),將家居生活有關(guān)的設(shè)施加以集成,構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng),可提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性,并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境[1]。智能插座是智能家居的組成部分,具有供電遠(yuǎn)程控制、用電狀態(tài)監(jiān)測(cè)、通信組網(wǎng)等功能。傳統(tǒng)的電源插座功能僅是分配多路電源,而智能插座除具備該功能外,還具有各種智能化的功能,甚至外形均有較大不同。本文介紹了相對(duì)于普通插座的各種不同功能、不同種類(lèi)的智能插座以及它們與智能家居的關(guān)系,并著重介紹帶WiFi網(wǎng)絡(luò)控制的智能插座。

1帶剩余電流(充電)保護(hù)功能的智能插座

帶剩余電流(充電)保護(hù)功能的智能插座具有剩余電流保護(hù)、超限斷電或充滿(mǎn)電后自動(dòng)斷電等功能,當(dāng)發(fā)現(xiàn)超過(guò)一定幅值的電流未與中性線(xiàn)構(gòu)成回路,則認(rèn)為有剩余電流,并立刻切斷供電;檢測(cè)到電池電壓達(dá)到過(guò)充點(diǎn)或在輸入電壓過(guò)高、用電負(fù)荷異常時(shí)可自動(dòng)切斷電源,保護(hù)電器。帶剩余電流(充電)保護(hù)功能的智能插座如圖1所示。

圖1　帶剩余電流(充電)保護(hù)功能的智能插座

智能家居中首先要確保家居安全。普通家庭如果配電箱內(nèi)插座回路未設(shè)置剩余電流保護(hù)而又不方便更換,則應(yīng)把普通插座更換成帶剩余電流(充電)保護(hù)功能的智能插座,以防止各種損壞電器的情況發(fā)生,減少發(fā)生電氣火災(zāi)的可能性。

2帶定時(shí)開(kāi)關(guān)功能的智能插座

帶定時(shí)開(kāi)關(guān)的智能插座通過(guò)內(nèi)置的電子計(jì)時(shí)器實(shí)現(xiàn)對(duì)插座的定時(shí)開(kāi)關(guān)、倒計(jì)時(shí)開(kāi)關(guān)、普通開(kāi)關(guān)等功能,而且可同時(shí)設(shè)置多組不同的定時(shí)功能,可用于路由器、機(jī)頂盒、音響設(shè)備、電熱水器、電熱水瓶等在需要的時(shí)間內(nèi)(如白天沒(méi)人在家)開(kāi)關(guān)電器,這樣既節(jié)省了電費(fèi),同時(shí)保護(hù)電器不會(huì)加速老化,防止過(guò)度發(fā)熱或其他的危險(xiǎn)。該類(lèi)插座對(duì)于一些簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、安全且基本上每天固定的操作,不需遠(yuǎn)程操作,無(wú)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下都能定時(shí)的情況是一種很好的解決方案。帶定時(shí)開(kāi)關(guān)功能的智能插座如圖2所示。

圖2　帶定時(shí)開(kāi)關(guān)功能的智能插座

定時(shí)開(kāi)關(guān)功能是智能家居的重要功能,是智能家居中安全性和環(huán)保節(jié)能的要求,但這類(lèi)插座并不能直接接入智能家居。

3帶電量監(jiān)測(cè)功能的智能插座

帶電量監(jiān)測(cè)功能的智能插座類(lèi)似于單相多功能電表,可以顯示電壓、電流、功率、電源頻率、使用時(shí)間以及所消耗的電量,查看用電能量、電費(fèi)、測(cè)量電器運(yùn)行狀況及電器使用時(shí)間。該智能插座經(jīng)設(shè)置后,可自動(dòng)將電器用電能量按當(dāng)?shù)仉妰r(jià)換算成電費(fèi),獲知電器運(yùn)行時(shí)間[2]。帶電量監(jiān)測(cè)功能的智能插座如圖3所示。

普通家庭可能相對(duì)較少使用帶電量監(jiān)測(cè)功能的智能插座,或不會(huì)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)家中的電器電量,但電量監(jiān)測(cè)功能是智能家居實(shí)現(xiàn)藝術(shù)性、環(huán)保節(jié)能的基礎(chǔ)。只有掌握了家庭中所有用電設(shè)備的情況,智能家居系統(tǒng)才能根據(jù)這些情況提出反饋和建議。

圖3　帶電量監(jiān)測(cè)功能的智能插座

4帶無(wú)線(xiàn)遙控功能的智能插座

帶無(wú)線(xiàn)遙控功能的智能插座中的每一路都可以由無(wú)線(xiàn)遙控器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,通信方式一般為紅外或小無(wú)線(xiàn)(如315 MHz),優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需布線(xiàn)和安裝,有效范圍在空曠地區(qū)達(dá)150 m,適合在插座位置比較偏僻、距離遠(yuǎn)或難以操作且使用頻率又非常高的情況下使用。帶無(wú)線(xiàn)遙控功能的智能插座如圖4所示。

圖4　帶無(wú)線(xiàn)遙控功能的智能插座

隨著無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的普及,帶無(wú)線(xiàn)遙控功能的智能插座會(huì)逐漸被帶WiFi網(wǎng)絡(luò)控制功能的智能插座替代。

5帶WiFi網(wǎng)絡(luò)控制功能的智能插座

帶WiFi網(wǎng)絡(luò)控制功能的智能插座最主要的特征就是接入家庭的WiFi網(wǎng)絡(luò),通過(guò)與插座對(duì)應(yīng)的手機(jī)APP,實(shí)現(xiàn)無(wú)限的控制范圍。在APP和智能插座同時(shí)接入網(wǎng)絡(luò)的情況下,無(wú)論是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)還是WiFi,都可以對(duì)家中的任何使用智能插座的電器進(jìn)行隨時(shí)隨地的操控,而所有的開(kāi)關(guān)都能通過(guò)手機(jī)端呈現(xiàn),而且還能實(shí)現(xiàn)定時(shí)開(kāi)關(guān)、電量監(jiān)測(cè)功能。帶WiFi網(wǎng)絡(luò)控制功能的智能插座如圖5所示。

圖5　帶WiFi網(wǎng)絡(luò)控制功能的智能插座

6其他智能插座

除了上述的各種智能插座外,還有其他功能的智能插座:

(1) 主路控制型智能插座。該類(lèi)型插座一般有一個(gè)主路,其他為輔路。如計(jì)算機(jī)主機(jī)斷電后,判斷出該主路無(wú)電流,則切斷整個(gè)插座的電源,這樣可以將輔路上的其他設(shè)備(如顯示器、音箱)斷電,從而減少待機(jī)功耗,提高用電安全性[2]。

(2) 路由中繼型智能插座。該類(lèi)型智能插座可以充當(dāng)家庭WiFi信號(hào)的增強(qiáng)中繼器,即使是在可能存在WiFi覆蓋死角的一些區(qū)域[3]。

7與智能家居的關(guān)系

智能家居系統(tǒng)將各種家用電子設(shè)備進(jìn)行集中的控制和管理,從而創(chuàng)造出高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。普通電器并不能被集中控制和管理,智能插座正是讓各種普通電器上升為智能的電器的重要實(shí)現(xiàn)手段,即電器本身不受控,通過(guò)控制插座從而間接地控制電器本身。上述功能較為單一的智能插座,僅僅提供單一的保護(hù)、監(jiān)測(cè)或控制為主的功能,很難實(shí)現(xiàn)信息化和遠(yuǎn)程控制,無(wú)法達(dá)到智能家居系統(tǒng)的應(yīng)用要求。只有帶WiFi網(wǎng)絡(luò)控制功能的智能插座,才能與智能家居系統(tǒng)相配套,并在系統(tǒng)中發(fā)揮作用,實(shí)現(xiàn)信息化和遠(yuǎn)程控制。所以,只有WiFi網(wǎng)絡(luò)控制的智能插座才是智能家居中的一員。

帶WiFi網(wǎng)絡(luò)控制功能的智能插座在智能家居中的關(guān)系和作用如圖6所示。通過(guò)該智能插座,讓智能家居中控(比如APP或微信)能夠遠(yuǎn)程控制各種插在智能插座上的電器,同時(shí)通過(guò)中控設(shè)置,實(shí)現(xiàn)智能家居中的各種電器聯(lián)動(dòng)和家庭場(chǎng)景的設(shè)定,如溫控器探測(cè)到房間濕度低于設(shè)定值,則聯(lián)動(dòng)打開(kāi)通過(guò)智能插座聯(lián)網(wǎng)的加濕器;如設(shè)定回家模式,則自動(dòng)打開(kāi)空調(diào),關(guān)閉房間內(nèi)的監(jiān)控?cái)z像頭。

圖6　帶WiFi網(wǎng)絡(luò)控制功能的智能插座在

8結(jié)語(yǔ)

智能家居的目的是提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性,使居住環(huán)境實(shí)現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能。不同功能的智能插座改善和提升了家居的安全性和便利性。帶WiFi網(wǎng)絡(luò)控制功能的智能插座成為智能家居的一員,使得家庭中所有的電器都能直接升級(jí)為智能電器,讓每一個(gè)家庭都能通過(guò)設(shè)立智能插座直接、方便地建設(shè)智能家居。

[1]梁波,高寧.智能插座在智能家居中的應(yīng)用[J].電苑雜壇,2013(7):50

[2]徐偉,姜元建,王斌.智能插座在智能家居系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J].中國(guó)儀器儀表,2010(10):45-47.

[3]林炳炎,廖華平,楊堅(jiān),等.基于智能插座的家居系統(tǒng)[J].微型機(jī)與應(yīng)用,2014,33(22):27-29.

Application of Intelligent Socket in Smart Home System

GAN Zhen,GONG Shiwei

(Guangdong Architectural Design and Research, Guangzhou 510010, China)

Abstract：The intelligent socket has many functions of intelligent control,local supervision and communication network,in order to meet the deveopment requirements of smart home system and Internet of Things.This paper introduced several intelligent sockets which have the different functions,and recommended the relationship between intelligent socket and smart home sytem.It is pointed out that the intelligent socket with WiFi network control function is a member of smatt home.The center control of smart home can remotely control the electric appliances which are inserted in the intelligent sockets,to realize the linkages of electric appliances and scene settings in smart home.

Key words:smart home; intelligent socket; network control; power monitoring

中圖分類(lèi)號(hào)：TU 855

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1674-8417(2016)05-0027-03

DOI：10.16618/j.cnki.1674-8417.2016.05.007

收稿日期：2016-05-06

龔仕偉(1977—),男,高級(jí)工程師,從事建筑智能化方面的工作。