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家电智能论文范文

家用电器智能化是信息采集、信息交换和信息处理技术的综合运用.智能化技术的应用不仅可以使得家用电器的使用功能更加完善、操作更加便利,同时也能够显著提高家用电器的运行经济性,降低运行过程中的能源消耗,更是家用电器低碳化技术运用智能化措施的主要目标.

智能化的概念

国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会批准发布的GB/T 28219-2011《智能家用电器的智能化技术通则》将于2012年9月1日正式实施.根据该标准的定义,智能家电是指采用一种或多种智能化技术,并具有一种或多种智能特性的家用和类似用途电器；智能化技术是人工智能与控制相结合形成的交叉应用技术.模糊控制、神经网络控制和专家控制均为最常用的智能化技术.由此可见,该标准所称智能特性是指人工智能特性,即人造系统所具有的类似人的智能行为,如自学习、自适应、自协调、自诊断、自推理、自组织、自校正等.值得注意的是,目前尚无同类国际标准及其他国家标准出台,该标准在国内也属首次制定.

GB/T 28219-2011以英文“intelligent”表示智能,而目前国内外智能家电多以“论文范文art”代指智能.后者与人工智能并无多少联系,使用性能的便利程度通常是衡量“srmt”水平的主要尺度,而使用便利性主要利用自动控制措施来实现.当然,具备“intelligent”功能对于提高“论文范文art”水平具有重要意义,但是事实上具备“intelligent”功能的家用电器并不多,将“论文范文art”称为智能是业内长期形成的习惯.因此,多数家电企业将具有“论文范文art”特征的产品称为智能家电.本文所指智能家电沿用目前市场上流行的名称,指基于信息处理功能、具备使用便利性的家电产品,而不论其是否具备人工智能功能.

以冰箱、洗衣机、空调为代表的白色家电是主要的住宅耗能器具,合计能耗约占家庭电力总消费量的2/3,一直是家用电器节能技术关注的焦点领域.从家电诞生起,智能化一直是家电技术发展的重要课题.早期的智能化是利用敏感元件实现基本的控制、调节功能,代论文范文手操作.在这个阶段,节能不是智能化主要考虑的问题,操作便利性才是智能化的主要目标.随着微电子技术的发展,智能化演变为按既定程序实现更完善的控制和调节功能.尤其是单片机在家电领域得到广泛应用后,家电自动及优化运行的能力不断提高.人们就将使这些产品具备更完善的自动控制功能的技术措施,通俗地称为“智能化”.在此阶段,节能和运行经济性已成为控制和调节功能设计的考虑对象.进入21世纪,信息技术发展促进了控制系统的进一步完善.更完善的信息采集、信息交换、信息处理能力,不仅使人工智能技术的应用条件逐渐成熟,更使得家电的功能不断完善.在无需依赖人工智能技术的支持下,家电的自主优化运行能力得到显著提高.

家用电器智能化的基础包括3个方面：信息采集,利用各种敏感器件和传感器获得环境和对象信息；信息交换,利用信息传输手段,使器具内部或外部的相应部件、系统获得确定或调整运行状态所需的信息；信息处理,．对输入的环境和对象信息、器具内部信息以及来自器具外部的控制指令和其他信息进行处理,包括利用人工智能方法和其他技术方法,输出执行部件、系统控制、调节指令以及器具状态的描述信息等.GB/T 28219-2011定义的人工智能化技术,主要偏重于信息处理的人工智能技术,与本文的智能化概念相比范围较小.

信息采集

西门子在．2012中国家电博览会上集中展示了超过70种智能家电新品.其中,i-DOS洗涤液自添加洗衣机最具代表性.i-DOS智能自添加系统具备先进的传感器和信息处理系统,可以自动检测洗衣量和脏污程度,然后准确调配洗涤液或柔顺剂用量,可实现1次投递40次洗涤的效果,不仅简化了操作过程,还能以最少的资源浪费实现最佳的洗涤效果.适量使用洗涤剂可避免反复漂洗带来的过度能源消耗,降低污水排放对环境的影响.

作为家用电器获得信息的主要来源,传感器在家电智能化发展过程中发挥着至关重要的作用.利用传感器提高产品性能是智能家电技术近年来的发展重点.白色家电的具体处理对象是随着实际使用状况而不断变化的.以洗衣机为例,厂商并不清楚要清洗何种衣物.精确控制需要通过传感器检测产品状态,并根据检测到的信息进行相应控制.

日本日立公司于2010年5月发布了立式洗干一体机BEAT WASH的第七代产品.BEAT WASH产品具有两大特点：一是节水,二是以拍打或揉搓方式进行洗涤.第七代产品新增了ECO传感器系统,可根据水的硬度和温度选择洗涤剂用量及洗涤时间.ECO传感器系统可综合4个传感器获得的洗涤用水硬度和温度以及衣物数量和种类等信息,对洗涤剂用量、用水量以及洗涤时间等参数进行优化.其中,水的硬度通过设置在进水阀附近的电极传感器检测.自来水硬度的差异会影响洗涤剂中界面活性剂的功效.水温在温度稳定5分钟后通过洗涤槽下方的温度传感器检测,洗涤物的数量则根据主电机的负荷电流判断,布料材质通过洗涤物吸水后的重量变化判断.

2012年,松下在中国市场推出阿尔法系列斜式滚筒洗衣干衣机.该产品具有智能烘干功能,利用专用温度传感器,自动调节烘干时间,实现衣干即停.该产品使用的智能PTC电辅发热装置,可以根据烘干洗涤物的材质、状态,并自动调节功率.

近年来,日本市场出现了配备能够感知灰尘和垃圾的吸尘器.当清扫工作完成时,显示存在灰尘和垃圾的指示灯会熄灭,以减少不必要的重复清扫工作.韩国三星电子于2011年1月发布的Stealth系列家用吸尘器,可以通过灰尘传感器自动检测已清扫过的位置.

韩国三星公司在中国市场销售的部分型号空调,采用了人体感应U型送风技术,可以通过空调上方的高精密摄像仪,感应房间中的人数、位置、活动情况,随时改变送风模式,达到最佳使用效果.同时,这些产品还具有独特的手控调风功能,没有遥控器时可以直接举手调节送风模式和风量.日本三菱电机公司在中国市场销售的空调MSZ-YE09VA,采用了地面测温技术.采用热源传感器改善空调运行效率的技术原理是,利用热源传感器测定人体表面温度,以此调节风量和风温.近年来,业内开始考虑把能够判断人体舒适度的传感器安装在白色家电上.虽然直接显示舒适性的感觉目前还无法检测,但是将脉搏、血压、出汗量等人体信息作为显示舒适性的信息是技术发展方向之一.

日本松下公司将利用传感器技术减少家电过剩运行带来的效率损失的解决方案命名为“生态导航( ECO N论文范文I)”.2005年上市的“瞬间温暖马桶”可谓该系列最早的产品.该公司首批发布了2款洗衣机和6款冰箱.另外还有5种产品（餐具清洗干燥机、吸尘器、荧光灯、热泵热水器及温水马桶）也贴上了ECO N论文范文I的标签.目前该系列共有7种产品类型.据悉,松下即将发布的空调也将配备ECO N论文范文I功能.不过,松下以ECO N论文范文I为商品名发布产品,令家电行业感到有些意外.利用传感器降低耗电量的技术,早在20年前已开始被日本企业应用于白色家电领域,松下此举缺乏新意.

信息交换

日本三洋公司在1991年前后曾向市场推出可用固定电话和移动电话控制的空调,但是由于当时移动电话市场规模较小,固定电话控制在操作上并不便利且其他配套条件也不完备,产品的实际销售情况并不理想.2001年,三洋向市场推出改进型产品,由于移动电话的普及以及功能的完善,市场反应明显改观,实现数千台的年销售量.这种产品的控制器使用红外线向空调发送控制信号,具有通过电话线连接的功能,可以通过固定电话或移动电话远程控制空调的运行状态.除了启动、关闭、温度设定等基本功能,部分型号还具备_双向信息传输功能,可以利用移动电话远距离检查空调的实时运行状况.部分型号可以利用控制器的无线功能,实现对多台空调的远程集中控制.通过采用类似住宅无绳电话的方式；一以连接电话线的控制器为母机,并在适当的位置布置作为子机的控制器,通过母机以无线方式控制子机,l台母机最多可配套3台子机.控制器的功能和结构是相同的,母机和子机的功能可以通过开关随意设定.远程控制功能提高了操作的便利性,与空调自身的定时启动、停机功能相比,电话远程控制更好地协调了舒适性和节能性的需求.

1999年,意大利家电企业梅洛尼公司展示了世界上第一台通过互联网和G论文范文无线网控制的洗衣机.网络技术的发展使互联网或住宅局域网作为信息交换通道的优势更加明显,并逐渐取代电话通讯网络,成为家用电器信息交换方式的主流选择.目前移动电话或者固定电话线路已成为宽带接入通道的操作终端,家用电器的信息交换已经基本摒弃了电话通讯方式.

家用电器的待机功耗是近年节能领域关注的问题之一.欧盟地区已经依据ErP指令开始实施家电待机能耗管制.中国节能认证中心调查显示,中国城市家庭的平均待机功耗相当于每个家庭每天都亮l盏25~50W的长明灯.据测算,在极端情况下,一些中国家庭的家电待机功耗高达电力消费的20%.降低待机功耗的措施目前主要是从改进家电设计方面着手.日本NEC通信系统公司成功利用外部控制指令,将现有产品的待机能耗减少了50%以上.在2012年5月第一届日本无线M2M展上,该公司展示了可检测特定无线信号以唤醒待机器具的专用模块——唤醒模块.该模块由NEC通信系统与日本国际电气通信基础技术研究所( ATR)共同开发,模块的待机耗电量不到ImW,嵌入各种无线装置后,可以显著降低设备的待机耗电量.该模块接收到2.4GHz频带WLAN信号后会唤醒相应装置.嵌入WLAN接人点后,只要接收到来自个人电脑和智能移动电话等设备发出的WLAN信号就会启动接入点.据介绍,与普通WLAN接入点的待机耗电量相比,安装唤醒模块后,借助信息交换方式能够使家电以更低的耗电量待机.

家用智能电表是具备信息交换功能的电度表.日本论文范文电力公司在2012年提出的智能电表技术概要具有一定的代表性.该公司认为,智能电表需要具备6项功能：每30分钟读表收集一次数据（包括转发控制）；从通信中心对智能电表进行设定及控制,与抄表员携带的读表装置进行端对端通信,支持ECHONET Lite标准的家庭内部通信功能,消除监听和欺诈、篡改数据、妨害安全等问题的功能,能够通过通信中心进行软件升级.作为电量信息的采集装置和信息交换装置,智能电表为降低住宅电力消耗水平和减少用户电费支出提供了多种可以选择的途径.

2010年美国通用电气公司(GE)获得了ZigBee智能能源认证,成为全球首家获得该认证的家电制造商.获得这项认证标志着CE智能家电与智能电网具有良好的兼容性.ZigBee联盟是由供电、供水、燃气供应等公共事业公司、器具制造商和其他组织组成的非营利性组织.该联盟开发的ZigBee智能能源框架是用于向家庭传输能源论文范文和需求信息的开放性标准.目前在住宅节能领域,ZigBee技术可以使智能家电、智能电表和供电网络的管理中心实现无线传输.电力公司可以此判断电力使用高峰,合理管理电力系统,减少电力消耗.同时,利用电力公司的灵活电价机制,用户可以通过错峰消费节约电费开支.2009年,GE发布了需求响应型家用电器计划.需求响应技术可以在改善电网运行效率、可靠性的同时,显著减少用户的电费开支.继2009年推出智能热泵热水器后,CE在2010年陆续推出了一系列智能家电,包括洗衣机、干衣机、洗碗机、冰箱、灶具、微波炉等.同年,意大利意黛喜( Indesit)公司展示了可与智能电网互动的智能洗衣机.利用ZigBee无线通迅模块,该洗衣机与智能电网连接后,可以综合电力使用情况和电价差值确定最佳洗衣时间.目前,欧美市场已有需求响应型家电销售.随着智能电网技术的发展,未来需求响应型家电的市场将迅速扩大.

自主优化运行

住宅能量可视化是在采集住宅内供用电信息后以可视方式显示的技术.这些信息包括电网供电、太阳能光伏发电、家电耗电等电力信息,通常也包括热能供需信息.作为效果显著的节能措施,能量可视化技术在工商业场所已积累了许多成功经验,因此不少住宅节能方案也开始引入能量可视化技术.虽然能量可视化技术对于一般住宅用户几乎没有实际意义,但是该技术的信息采集和交换功能是对住宅能源供需状况进行全面管理的基础.目前,在住宅节能领域作为技术发展热点的住宅能源管理系统(HEMS),就是基于信息采集和交换对住宅能源进行系统管理的装置,可对住宅内的耗能器具进行集中管理.在住宅内耗能器具日益增多且功能逐渐完善的情况下,用户实际上难以应付这些器具的优化管理工作,尤其是当住宅内同时配备数台功能重叠的器具时.例如,燃气热电联产装置、太阳能集热器、空气源热泵热水器均可提供采暖或生活用热水,如果没有能够自主管理的控制系统,这些器具很难协调运行,会出现用户为这些节能器具多支付能源论文范文的情况.此外,电网的电费论文范文变化以及负荷限制要求如果不能得到有效响应,就无法充分利用分时电价政策,还可能对电网运行效率和经济性产生负面影响.

在2012年美国拉斯韦加斯国际消费类电子产品展览会(CES)上,韩国LG公司展示的智能家电系统受到广泛关注.该系统的基本特征是可以根据家庭成员的不同需要设定不同的使用习惯.例如,用户可以根据自己的实际使用需要单独对冰箱进行设置,也可以通过互联网下载APP程序对冰箱进行专业操控,甚至为家人制定不同的饮食计划.类似于平板电脑的．超大触摸面板,不仅令操作更加便捷,还可以提供丰富的信息,甚至满足娱乐需求.LG智能洗衣机采用触摸操作方式,可以通过下载APP程序应对不同面料衣物的清洁工作.LG Trntste&,acute,am洗衣机采用了多功能组合式设计,在满足洗衣基本功能之外,兼顾衣物的存放、烘干等功能.

LG公司的智能家电系统首次是在2011年CES上以LC THfNQr,tt为商t7名发布的.LG THINQrM技术具有五大核心特性——智能电网( Smart Crid)、智能诊断( Smart Diagnosis)、智能访问(Smart Access)、智能调节(Smart Adapt)和食品管理（Food Management）,是完整的智能解决方案,为用户提供了便捷的家电集中式管理方案,能够基本实现自主运行,无需人工干预.

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采用LC THINQrM技术的洗衣机与智能电网联动的措施是配套智能仪表,以便家电可以选择最优惠的费率使用电能.LG烤箱提供了高中低三种成本选项,充分考虑烤制周期时长和电费变化.LG冰箱可以使用独特的算法调整各种功能,如解冻时间控制,甚至可以统计和显示用户开关冰箱门的频率.

LG智能家电的LCD显示屏可以显示日、周或月报告,详细列出家电的整体能耗水平和论文范文支出,并可通过智能移动电话和平板电脑进行访问,用户可以利用这些信息调整家电使用方式,节省更多电费.

智能化的形式

多年来人们对智能化的理解基本局限在自动化控制范畴,自动化的特征就是在器具运行过程中代论文范文工对运行状态进行调整.在此背景下,“聪明( 论文范文art)”经常作为形容器具具备自动控制能力的概念,这类“聪明”的家电在20世纪90年代采用人工智能技术的产品出现前就已存在.随着自动化技术的发展,具有类似人的智能行为,如自学习、自适应、自协调、自诊断、自推理、自组织、自校正等功能的控制技术的应用,是家用电器技术的重大发展.但是,人工智能技术本就属于自动化技术领域,两者之间不存在清晰界线.目前人工智能技术尚未在家用电器领域获得明显的技术经济优势,市场上的“智能家电”并非采用人工智能技术的产品,多数情况下只是沿用了习惯说法.事实上,目前市场上的智能电视、智能移动电话、智能家居、智能电表、智能电网产品或系统,与严格意义的人工智能关系并不密切,技术主要立足于信息交换,部分产品涉及信息采集和信息处理,直接涉及自学习、自适应、自协调、自诊断、自推理、自组织、自校正等人工智能功能的并不多见.例如,在中国市场上,几种被生产企业冠以“智能”称号的冰箱,真正采用人工智能技术的并不多.在信息处理方面,常规的逻辑运算功能已能解决大部分问题,除了具备采用数量较多、功能各异的传感器使信息采集能力显著提高这一共性,不同产品采用的措施和功能差异较大.

——P公司：智能感温系统,冰箱配备3个感应器.其中,照度感应器感知冰箱周围环境光线的变化,门开闭感应器记忆冷藏室和冷冻室的开关门频率.冷藏室与冷冻室温度独立控制,避免食物窜味；电脑控温,冰箱内温度变化小,保鲜效果全面,温度均匀.

——H公司：冰箱配备人工智慧自动调温技术,通过内置感温装置,自动感知和调控温度变化,可全自动运行.

——Y公司：冷冻室具有智能补偿功能,恒定保鲜温度,精确控制冷冻室温度,实时补给冷气；配备不等距复叠式冷冻蒸发器,均衡冷冻室内温度,有效降低能耗.

——B公司：智能速冻功能,冰箱配备专业的多循环制冷系统、高效压缩机以及电脑控制系统,自动感知放入冷冻室的食物,以更佳的制冷方式帮助食物通过冰晶生成带.同时,产品具备OaC保鲜功能,通过硅滤膜保湿技术和电脑精确控温,使食物在0℃不结冰的状态下保存,保鲜时间更长,营养流失更少.

——S公司：智能ECO系统,冰箱配备10个智能感温装置,通过监测外界的温度和湿度,调节冰箱内部运行模式,在节电的同时保证箱体内部的恒温效果；变频压缩机使冰箱在全面降噪的基础上运行,达到节能保鲜的效果.

上述智能冰箱的主要功能是信息的采集和处理,人工智能技术对提高这些冰箱的竞争力并没有贡献.这些知名家电企业无意利用智能化概念混淆视听.因此,有关部门是否应该考虑为采用自动化控制技术的家电确定一个市场容易接受的名称,以防止与人工智能所对应的智能化混淆.

《智能家用电器的智能化技术通则》提出,家电产品应按智能特性、智能技术、智能结构3个层次进行检测与评价,具体测试方式为整机检测、联机检测和脱机检测.根据检测和评价的结果,家电智能化技术应用可分为5个等级,其中l级为最高级.检测和评价的结果执行百分制,其中得分超过80分（含）的为*,然后以20分为l级依次类推（0分除外）.家电确定智能化等级后,应发放智能化等级标识,并贴于产品自身明显处,且在包装箱上标注.该标准的规定确实有创意,在国内外均没有先例,而这个方案的合理性和可行性还需在实践中检验.

（敬请期待下一篇《家用电器低碳化技术——系统篇》

总结：本论文主要论述了家电智能论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。

智能厨房家电引用文献: