國家和地方政府曾多次出臺相關(guān)扶持政策支持智能家居產(chǎn)業(yè)發(fā)展。去年9月，國家發(fā)改委、工信部等14個部門共同發(fā)布《國家物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專項行動計劃》，明確將智能家居作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)來培育發(fā)展。
10月18日，一場主題為“協(xié)同創(chuàng)新智能家居智慧生活”的智能家電創(chuàng)新成果研討會在京召開，來自山東濟寧的捷必勝公司吸引了筆者的目光。該公司使用變頻應(yīng)用的電機系統(tǒng)節(jié)電率普遍達30%左右，某些較高的場合可達40%—60%，節(jié)能效果顯著。
據(jù)了解，如今智能功率模塊已是變頻電機節(jié)能的發(fā)展方向。一家解決家電節(jié)能方案的公司，就其研發(fā)成果打造了“JBC綠色平臺”。針對此平臺技術(shù)，筆者對該公司總經(jīng)理蘇文君進行了采訪，他介紹了電器節(jié)能從封裝到節(jié)能再到整合的核心技術(shù)。
封裝：集成化整合+環(huán)保管理
筆者了解到，該公司的智能功率模塊，是原來的智能功率模塊技術(shù)上的一個提升，主要針對電力電子管理以及能源管理領(lǐng)域，進行高度集成化整合。
蘇文君首先介紹了一項合成技術(shù)，“通常的智能功率模塊系統(tǒng)，原本都是一個個分離的器件，這樣所占面積非常大。我們把它集成化，形成一個小的封裝，這樣就做了高集成化的整合”。此外，如果將單獨的原件整合在一起，一般會產(chǎn)生散熱問題，技術(shù)人員使用了一種日本的應(yīng)用于特殊高導(dǎo)熱器件上散熱材料，將其用在自己的封裝技術(shù)上，達到高散熱，高耐壓的效果。
2013年年末，臺灣電鍍廠劇毒污水污染灌溉河川的事件警示電鍍廠面臨的環(huán)保問題。傳統(tǒng)的模塊封裝，往往是將封裝好的器件外包到電鍍廠去電鍍，但是考慮到電鍍廠面臨的環(huán)保問題，他們將原本需要外包到電鍍廠的電鍍工作，先在日本做過特殊電鍍再運回國內(nèi)，這樣便無需在中國進行電鍍，避免了二次污染。
節(jié)能：通過IGBT芯片實現(xiàn)變頻
電器產(chǎn)品在運行過程中往往會產(chǎn)生高熱，研究人員通過將IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）結(jié)構(gòu)的芯片串聯(lián)在一起，來達到變頻效果，進行節(jié)電管理。
我們都知道，一般電機在開啟和關(guān)閉時，是相當耗電的，“如果使用了變頻技術(shù)，將本來需要30秒啟動的電流降下來，達到比較平穩(wěn)的狀態(tài)，僅需要10秒或5秒”，蘇文君介紹道，通常電器電流的耗損是波動性的，蘇文君將其比作海波浪，有很高的起伏。當我們使用遙控器加速電器時，電流波時高時低，耗電嚴重。
“如果使用IGBT模塊，就可以通過變頻，達到一個較為平滑的曲線，雖然電流波也有高有低，但是波動幅度被大大降低，從而減少電量耗損。”
此外，傳統(tǒng)電器如空調(diào)、吸塵器，或者空氣凈化機，屬于常開性電器，通常一開就是好幾個小時，往往產(chǎn)生很大噪音。因為電流的高低起伏都需要啟動電器中的馬達，馬達運轉(zhuǎn)產(chǎn)生噪音。如果通過IGBT達到變頻效果，可以降低電器使用時的分貝，“通常環(huán)境是80分貝左右，我們（的技術(shù)）可以降到50分貝以下，甚至30分貝。”
這樣，聽不到空調(diào)使用時“轟隆隆”的噪音，電器用起來會更舒適。
直流無刷馬達減少損耗
據(jù)介紹，其電機開發(fā)技術(shù)以直流無刷馬達為代表，“包括四大塊，分別是創(chuàng)能、節(jié)能、蓄能以及智能化管理。”提高馬達效率是節(jié)能的有效手段。直流無刷馬達就是依靠電磁效應(yīng)在馬達電子轉(zhuǎn)子軸心形成磁場，使電機得以運轉(zhuǎn)，并減少馬達運轉(zhuǎn)過程中所耗功率。
蘇文君告訴筆者，馬達通常有兩種，直流電和交流電。交流電會產(chǎn)生較大的起伏波浪，使用過程耗電量大，而直流電是可以控制的部分，通過對其的控制達到省電目的。
“我們使用的電池就是直流電，所以可以使大的電阻運行很久且不發(fā)燙”。馬達在運轉(zhuǎn)過程中會耗很多功率，該公司通過制作直流無刷馬達，減少將電能轉(zhuǎn)化成動能時的耗損，并且不易發(fā)燙，進一步提高功效。
正如該集團董事長蔡輝正在智能家電創(chuàng)新研討會上所介紹的：“馬達是整個系統(tǒng)耗能最多的部分，原來使用的交流電馬達，它真正電力的應(yīng)用效率可能不到百分之二十幾，將其變成直流無刷馬達后，整個電力效率可以提高到百分之五六十以上。”
系統(tǒng)整合，云端服務(wù)
“封裝和節(jié)能都是屬于硬件方面的技術(shù)，加上智能化管理才能形成完整的服務(wù)系統(tǒng)。”蘇文君說。他解釋說，智能化云端控制系統(tǒng)，是將整個集團內(nèi)的智能功率模塊、馬達等硬件進行智能化整合，將家電電力以及運行狀況的數(shù)據(jù)及時上傳到云端服務(wù)系統(tǒng)，用戶通過智能手機或平板等終端下載APP，就可以實時監(jiān)測家中電器的耗電情況和使用狀況，隨時進行管理和應(yīng)對緊急情況。
蘇文君向我們舉了幾個生活中的案例。當電動車充電時，我們不知道什么時候充好電了也不知道充電的具體進度，通過APP進行電源監(jiān)測，就可以得知這些情況，同時監(jiān)測電池是否安全。使用者也可以在回家的路上，先行控制家中電器，讓其自行啟動，或者出門忘記電源是否關(guān)閉，也可以通過APP確認。此外，還可以進行節(jié)電管理，通過智能化系統(tǒng)，掌握家中每日電力使用情況，自己管理用電。
據(jù)介紹，目前已經(jīng)開發(fā)了不同系統(tǒng)的APP軟件，安卓、IOS和Windows的系統(tǒng)均可適用，并提供系統(tǒng)更新的服務(wù)，讓使用者“無論走到哪里，都可以隨時了解家里的情況。”目前，Windows系統(tǒng)和安卓系統(tǒng)已通過測試，IOS系統(tǒng)預(yù)計年底將準備好。
延伸應(yīng)用：智能農(nóng)場太陽能食品安全
在一些工業(yè)、農(nóng)業(yè)或者環(huán)境監(jiān)控等方面，該項技術(shù)也有著廣闊的應(yīng)用前景。
技術(shù)人員告訴筆者，在工業(yè)和農(nóng)業(yè)上，可以通過云端的直接聯(lián)絡(luò)，減少不必要的準備時間，減少人工作業(yè)，并通過云端進行實時監(jiān)控，智能化管理。農(nóng)場往往需要用到大型的機器進行耕作，通過變頻技術(shù)和直流馬達等技術(shù)的應(yīng)用，可以達到節(jié)電的效果；再結(jié)合云端系統(tǒng)，進行智能化控制，如此便可達到節(jié)能省力又智能的結(jié)果。
此外，我國西北地區(qū)電源較為缺乏，使用太陽能發(fā)電是不錯的選擇。使用其技術(shù)，不需要拉線，“因為拉線的費用可能就比整個馬達機組還要高”，只需將太陽能板掛在旁邊，便可以不斷運用。
當前國內(nèi)食品安全問題頻發(fā)，將食品產(chǎn)品的整個產(chǎn)銷履歷自動上傳到云端，供消費者查詢并在事后追溯有問題的供應(yīng)商，“因為是通過自動（上傳）的方式，所以不會有人為的作假。”這也是未來應(yīng)用的一個方向。
