学习
实践
活动
专区
工具
TVP
写文章

智能家居与触摸开关技术发展之剖析

智能家居,是我们为求生活中舒适性与方便性所一直努力的目标;但是智能家居不等同于将所有的控制变成无线控制或是手机app的控制就称为智能家居。任何一种操作并不存在相互冲突,而是更多的相辅相成完成使用者的方便性,这才是产品设计者的初衷。而如果仅仅是将家庭控制变成无线控制或是由手机app控制就称为智能家居,那二十年前的汽车遥控器与铁卷门及很多电器的红外遥控器早就已经是智能家居?所以不要偏颇的认为无线或是手机app的控制就等同于智能家居,实际上离真正的智能家居尚有千里之遥。

广义的智能家居,指的是设备会由各种不同传感器读取数据之后,由使用者自己设定好参数(因为每位使用者需求不同)而设备就可以自己自行运转,再不需要人为的干预就可以让居住在环境内的人享受舒适的生活。比如说當我們設定室内溫度為26度,智能系统会在家中四周的温度传感器上读取温度,并且判断是否需要启动空调设备,自动的制冷或是制热加上空气循环系统,讓室內溫度保持在26度的环境,让生活在室内的人不论一年四季温度都是舒适宜人的。

所以当智能系统读取传感器数据资料后,经过智能化的分析判断,发出命令让空调系统调节温度,此时空调系统我们称之为执行器,其执行的动作就是接受智能系统所发出的命令。而执行器与智能系统之间是用有线连接还是无线连接其实与整个系统并没有很大的关系,其最大的差异就在于施工安装的方便性而已。

比如说现在很多家庭的装修都是配管拉线以暗装为主,况且也有很多的定吊顶是不可拆卸的装修,于此同时如果要重新布线安装设备,确实是有施工上的困难;所以现在采用无线传输的方式去将传感器与执行器信号连线起来,这是方便施工安装的简便方式之一,可是问题也再次出现,使用无线方式将智能系统与执行器及传感器信号连接上,但是传感器及执行器也是需要用电,这些电力又该从何处而来呢?如果是需要布放电力线,那在布放电力线的同时再多布放信号线又有何差别呢?又有何困难呢?

有线传输是无限的、无线传输是有限的。要不然手機通信為何要從1G一直升級到即將商業化的5G系统呢?因为无线传输总是受到频宽限制,导致传输速率也受到限制;况且无线传输易受到环境的干扰,而发生连线问题资料掉包的情形。严格上来说有线信号的传输,稳定性与可靠性绝对比无线传输来的可信赖度高。所以不管是4G还是5G的系统,基站提供信号给手机,基站与主机房资料传输连线基本上还是使用光纤连线为主,资料量大且传输稳定。

了解过智能家居系统与执行器之间的关系后,让我们进入今天所要讨论的主题"电子式触摸开关"。

为什么要用电子式触摸开关?我想这是大家心中第一个问号。传统的电灯开关是使用机械方式设计的,所以在使用上必须要有外力才可以开灯关灯,在此设计上如果做为智能系统的执行器,在智能系统发出命令要开灯关灯时,传统的机械开关是无法完成动作执行的。所以在智能家居系统的实际应用上,电子式开关就成为必要的一个选项。而电容触摸式开关在电子式开关发展上渐渐成为主流。

为什么电容式触摸开关在市场上并没有成为使用者在装修时选购开关的主要产品?

经过调研分析后主要原因有以下几点:

电容式触摸开关的单价成本与传统机械开关的单价成本相比还是有差距的。

电容式触摸开关安装上需要改变原有电工布线,需要重新拉线,这对于应用上推广产生很大的阻力。

电容式触摸开关产品本身的稳定度问题,很多客户在安装后常有会自动开灯关灯的情况发生,更严重的会开不了灯或是关不了灯的问题,这都是厂家生产质量问题,因为深层的触摸电容算法并没有跟随环境的改变而改变。

综合上述三大问题,在大量生产的原则下单价成本已经明显的降低,虽不及一些单价个位数的开关便宜,但是与品牌开关如西门子等大厂所生产的开关单价上距离并不十分明显,也为大家所接受的价格。毕竟安全性是所有使用者最大的考量,况且在防泼水与外观上传统的机械开关是远远比不上电容式触摸开关的。在使用者买下属于自己的房子后,几十万几百万都投资进去了,装修房子也需要花上不少的钱,而电灯开关占所有装修成本还不到5%的支出,在使用十年的分摊上,基本上可以忽略整个成本的。

电子产品本身需要用电,比如说一个灯泡必须要在火线和零线的封闭回路中才可以点亮,而传统的机械开关就是起到让这个封闭回路断开/闭合而达到开关灯的目的。可是问题来了,在电子式开关本身需要用电的情况下,开关断开也就是电灯不亮此时电子式开关是没有电的,所以电子式开关根本也不会动作,此时就需要再拉一条电线,让开关与电灯共用一条火线,而开关自己独立用一条零线达成一个零火线的封闭回路供电给开关自己本身使用,再使用另外一条零线接电灯,以控制电灯开关。所以在使用电子式开关控制一盏灯,需要用到三根电线,而传统的机械开关只要两根电线就可以完成开关灯的控制,所以在产品推广上大大的限制了采购者的购买欲望,其最大的原因就是因为要在开关布线上加拉一根线才可以使用。

但是随著电子元器件技术的不断提升,使得单火线取电技术得到解决;也就是在传统机械式开关布线的基础上,不需要加拉一根线也可以取得电力供电子式开关使用。在新的技术上可以将电容式触摸开关在不改变和加拉线的情况下可以直接替换传统机械式开关,也就是说新型的电容式触摸开关可以让使用者买回去之后,直接拆下旧有的传统是机械开关,就可以直接安装使用。

最后一个问题,也就是大家最为难以解决的问题,那就是产品的稳定度。所谓的电容式触摸开关,是使用单片机去检测按下去之后电容值的改变而去做开关的动作。但是电容值的改变会和使用者(触摸开关的人)、环境的温度、环境的湿度、周边电磁场的不同而有不同的电容值。如果只将实验室所得到的数据做到产品中就会产生灵敏度太高误动作或灵敏度太低不动作的情况,这些都是让使用者在使用过程中所认为质量问题的最大原因。

所以在设计开发电容式触摸开关时,虽然它只是智能家居的执行器,但是本身的智能化程度也是非常的高,必须要因应触摸开关者的不同、环境温湿度与电磁场的不同而自己学习环境参数,提供最佳的触摸灵敏度,方能让触摸开关产品的质量稳定。

捷思奇全数位式触摸开关,使用单火线取电技术,电容式触摸感应方式开关;自主研发对于触摸使用者、环境温湿度,电磁场效应等影响所产生对电容式触摸开关灵敏度的影响,创造AI智能化的自我学习、计算、调整的技术,让开关在各种不同环境中也会自我的将电容开关灵敏值调整到最佳状态,不再产生误动作,或者触摸不动作的问题,绝对的提高产品的稳定度,达到真正可以商业化量产实际使用的产品,不再只是实验室数据所生产的产品。

智能家居系统,是未来装修的重要元素。数位化的控制可以让生活起居环境更加的舒适,不用再重复的调整过多的设定,一切依照我们的设定完成我们的需求。智能家居未来的发展不再只是将有线的控制换成无线的控制而已,更不是只有将控制转换到手机app上就是智能家居;而应该是当我们启动系统后,一切会依照我们的设定自行运行,不需要我们过多的干涉调整设定,并且智能家具系统可以在系统的读取传感器的参数后分析所有资料并且提供最佳的节能方案给使用者,使得居家在享受舒适安全的生活环境的同时,也兼具节能环保的功能。

  • 发表于:
  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20191225A04AVZ00?refer=cp_1026
  • 腾讯「腾讯云开发者社区」是腾讯内容开放平台帐号(企鹅号)传播渠道之一,根据《腾讯内容开放平台服务协议》转载发布内容。
  • 如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

关注

腾讯云开发者公众号
10元无门槛代金券
洞察腾讯核心技术
剖析业界实践案例
腾讯云开发者公众号二维码

扫码关注腾讯云开发者

领取腾讯云代金券