用1000个传感器,打造近未来的智能家居(下篇)
用1000个传感器,打造近未来的智能家居(下篇)
随着物联网和人工智能技术的快速发展,智能家居正逐渐从概念走向现实。北陆先端科学技术大学院大学副校长丹康雄教授以石川科学园区的一座安装有近1000个不同种类传感器的实证试验大楼为例,探讨了实现理想智能家居所需的关键技术。
智能家居技术需求
智能家居的实现需要将前沿的信息通信技术引入多样化的居住环境。这不仅要求技术的有效性和易用性,还需要确保其安全性。石川科学园区的实证试验大楼按照建筑学会的标准设计房间布局,并明确界定了住户的概况,包括家庭成员构成和日常行动等。大楼内部和周围安装了各式传感器和智能家居设备,用于验证新技术、装置和设备的可行性。
丹教授强调,智能家居的开发需要以住户为中心,考虑到住户的多样化需求。与智能大楼不同,普通住宅没有管理人员,住户可能会使用各种未在初始设计中考虑到的设备。因此,开发智能家居的技术需要以不断多样化和复杂化为前提。
传感器及电子元件的发展方向
理想的智能家居需要安装大约1000个不同种类的传感器。目前,许多传感器是通过有线连接的,这需要大量的人力和成本。无线技术虽然可以连接大量设备,但在实际应用中很难保证稳定的数据传输。因此,需要开发一种系统,确保每个节点都能独立运行,并能顺利进行数据传输。
日本正在推行的“单对以太网(SPE)”技术,有望成为一种解决方案。这种技术可以实现成本更低、空间更省的传感器连接,对于在住宅内方便地实现多个传感器联网非常有效。
除了传统的固定传感器,还可以考虑使用内置于现有家电产品中的传感器。例如,可以通过收集空气净化器等物联网家电中的内置传感器数据,来监测气温、湿度等信息。此外,赋予传感器移动功能也是一个值得探索的方向。例如,在清洁机器人等可移动设备上安装传感器和摄像头,可以更灵活地收集信息。
通用多功能传感器的前景
丹教授认为,未来理想的智能家居应该普遍搭载标准化的通用多功能传感器。这不仅可以提高数据收集的精度,还能降低设备制造商的开发成本。事实上,一些家电制造商已经开始将传感器和通信模块一体化,这种做法受到了市场的认可。
跨行业协作的重要性
智能家居的实现需要跨行业的协作和共识。各公司需要在考虑其他公司立场的同时,不断推进开发和事业化。大学和国家可以在一些不属于任意一家公司业务范围的领域提供方向性的指导。一般财团法人电子信息技术产业协会(JEITA)的智能家居部会正在积极推动这种跨行业跨业务的共识。
总结
传感器等电子元件的进化是智能家居高度化和普及的关键。虽然目前通过现有传感器和通信零部件已经可以实现一定程度的智能家居功能,但要实现更高级别的智能家居,还需要从电子元件层面取得技术突破。村田制作所等企业一直在致力于相关技术的研发,以满足从家电产品到数据中心等不同应用场景的需求。