智能家居——一个广阔的硬件创新市场

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智能家居不只是一个家庭或一栋建筑物的智能化,而是涵盖了一个更大的应用范畴或社会结构,如生态社区、智慧城市、乃至贫困地区人口应该享受到的服务。

智能家居不只是一个家庭或一栋建筑物的智能化,而是涵盖了一个更大的应用范畴或社会结构,如生态社区、智慧城市、乃至贫困地区人口应该享受到的服务;智能家居不只是家庭互动娱乐、智能操控等方面的进步,同样集合了节能减排、安全减灾等众多科技创新成果。可以想象,智能家居领域的硬件创新将构建出怎样一个广阔的市场。

一、2013年1-9月与智能家居领域创业投资概况

据资本实验室不完全统计,2013年1-9月智能家居领域创业投资案例共41起,已披露融资额3.66亿美元,已披露累计融资额7.7亿美元。

这些企业主要集中于:家电智能操控;水、电、暖气等能耗管理;空气、水净化设施;垃圾智能处理;在线节能与环保服务社区;防灾减灾;节能建材制造与节能建筑设计开发等环节。由数据可见,智能家居与新能源、新材料、清洁科技、移动互联网等行业互促互进,而硬件创新是其中的重要元素。此外,智能家居的建设与高效的市政管理、公共服务密不可分。除了上述企业外,还有更多的企业、政府机构、公益组织等正在积极推进与智能家居相关的产业发展。

二、节能减排——智能家居的应有之义

联合国环境规划署2009年12月发布的一份报告称,全球能源使用以及与此相关的温室气体排放中,有三分之一与建筑物能耗有关,建筑节能减排对减少二氧化碳排放至关重要。现在,智能家居的勃兴正在为建筑节能减排带来新的机遇。在机遇的背后,我们能够看到硬件创新与新能源、清洁科技的有机融合。

1.家庭能耗数据分析与节能服务WeMonitor

WeMonitor为家庭用户提供能耗监测服务。该系统易于安装、费用低廉。安装系统后,用户可以通过手机、平板电脑了解家庭能耗数据,获得建议并及时调整消费习惯,从而达到减少能耗和节约支出的目的。公司声称:通过该系统的使用,家庭平均可以减少能耗10%-20%。公司在2013年6月获得A轮530万美元融资。

2.智能温度与热量控制系统tado°

tado°致力于为家庭或小型企业提供智能化的室内热量控制系统。该系统可根据住户的行为、气候变化和建筑结构等因素适时调整室内温度。用户可通过购买或租赁方式获得该公司的恒温器。设备安装后,只需使用由tado°提供的APP即可调节室内温度。此外,GPS技术的采用使得用户离开住房时,恒温器可自动关闭。公司称,通过该系统,用户平均可节省20%以上的暖气费。该公司成立于2011年,总部位于德国,于2013年9月获得260万美元种子投资。

3.社交化智能节水服务商WaterSmart Software

WaterSmart软件公司致力于在水务公司和家庭用户之间建立起一个平台,通过用水数据的分析帮助水务公司为用户提供更好的服务。在这个平台上,用户可收到定期家庭用水报告(含用水量、频率、时间等数据),并获得个性化的节水建议,以改进用水习惯,节约水资源,降低用水成本。用户还可以与平台上的其他家庭用户进行用水状况比较,并参与节水竞赛。该公司在2013年获投资金450万美元,累计融资540万美元。

4.IBM“花朵”太阳能光电热量系统

IBM研究人员研制的高强度光电热量系统(HCPVT)是一种名为“花朵”的太阳能集中器。它有一支巨大的盘面结构,装着多个镜面。其附加的跟踪系统可改变朝向太阳的角度。如果试验成功,整个接收器上安装的数百个“整流芯片”,可产生25千瓦电能,并能有效利用余热所产生的效能。

5.地沟油发电

英国科学家正在通过试验,利用伦敦地下管道中淤积的油泥转化发电。据试验测算,这些油泥通过转换,可产生约130千兆瓦小时的能量,足够英国3.9万户中等规模家庭使用一整年。英国泰晤士水务公司(Thames Water)已经宣布同2OC绿色能源公司达成协议,将共同在东伦敦建造一座全球最大的地沟油发电厂,产生的电力将用于污水处理、海水淡化,并将多余的电力并入国家电网。

6.藻类发电

德国汉堡正在建造世界上第一座藻类发电建筑。该建筑由Arup工程顾问公司设计,其外墙玻璃内镶有微藻类生物反应器,通过光合作用产生一种可再生能源向建筑供电。藻类玻璃外墙同时还具有隔热保温隔音效果。在德国,经过修订的《可再生能源法》规定了德国新的能源战略转型目标:到2020年,德国35%以上的电力消费将来自可再生能源;到2030年,这一数字将提升到50%以上;而到2050年,80%以上的电力消费将来自可再生能源。这项制度的颁布,必将促使新能源技术在智能家居领域的快速发展。

7.迪拜的追光建筑物

迪拜拥有充足的日照条件,格拉夫特建筑设计事务所(Graft Lab)为这个城市设计了一幢可充分获取日光的大厦。建筑物的向阳一面建有体积庞大的日照收集系统,与建筑物表面形成特定角度。光收集器装有自动旋转枢轴,可以随日照旋转,让建筑物尽可能长时间地享受阳光,达到利用日照、减少电和热能消耗的节能减排目的。

8.帝国大厦能效改造

纽约帝国大厦能效改造项目由克林顿气候行动计划(Clinton Climate Initiative,CCI)发起。该项目对建筑物外窗、暖气散热器、照明供电和隔热系统进行了技术处理;还对空气过滤装置、制冷设备进行了技术改造和更新。除硬件改造外,大厦的能源管理方案和机制也做了调整,包括租户能耗管理,按需控制换气,增加数字控制技术等多个方面。根据已完成的项目进度测算,帝国大厦有望降低38%的能耗,每年节省440万美元能耗消费,并将在15年内减少10.5万吨的碳排放。

9.零排放环保住宅

松下设计并正在建造“零排放环保住宅”。其目的在于节能、创能和蓄能。这种住宅使用环保隔热建材和节能家电,以提高资源利用效率。在创能和蓄能方面,建筑物大量采用燃料电池和太阳能,同时利用蓄电装置对富裕的能源进行储存和再利用,从而基本实现了二氧化碳零排放的目标。在其他方面,“零排放住宅”采用了自然换气和机器换气相结合,利用空气热能供暖;白天利用自然采光,夜间照明全部使用LED节能灯;厨卫全部采用节水设施;房屋大量使用高性能隔热材料等。

10.香港“零碳天地”

中国香港耗资2.4亿港元建造了一座城市绿洲“零碳天地”,由吕元祥建筑师事务所设计。“零碳天地”屋顶面向太阳倾斜,装有太阳能板,不但增加了室内采光,还可以利用太阳能发电和隔热。“零碳天地”除使用太阳能发电外,还使用生物柴油发电。发电量能够完全担负131兆瓦小时的建筑物自耗,多余的电量还可以输送至社会电网,而发电的余热则用来制冷和除湿,使能源利用率达到70%,高于传统发电厂40%的能源利用率。整栋建筑中装配有2800个探测器,控制系统利用探测器检测来调控室内温度、湿度、光照及换气,避免了空调换气系统和照明系统的消耗。建筑墙面使用高通透的低辐射玻璃窗来获取自然光,同时减少热传递。而通风系统则用自然风采集进行室内换气,自然且低能耗。

三、智能家居超越传统起居空间

智能家居不再只是简单的起居空间。通过智能技术的应用,人们可以在住宅内获取、加工和传递信息,控制和使用一切可以控制的事物。同时,智能家居也能够感知人们的需要和喜怒哀乐,为人们提供更安全、舒适、健康、充满乐趣及想象力的生活体验,实现人与空间、环境、信息、自然融为一体,实现人类自身智慧的扩展。

智能家居技术不是零散的创新实验,也绝不是电饭锅可以自己煮饭,空调自动控温这样简单。人们不会乐于每天面对各种屏幕,操作繁多的软件去实现所谓的智能。家居的智能化应该是集成的、全面的智能技术与应用,包括诸如:健康医疗、电子商务、教育培训、通讯社交、娱乐休闲、安全防灾等服务,并且能根据主人的需要任意扩展,帮助人们完成可以在家中完成的所有事务。

1.SmartThings

SmartThings在众筹平台Kickstarter上发布了一个创业项目:通过SmartApps和与之相连的各种传感器,远程监控包括电源、门锁、水龙头、屋顶,甚至宠物等。该项目的最大特点在于:通过一套系统进行智能操控,而无需使用多种软件。该项目还是一个开放的技术平台,接纳更多研发者和极客参与其中。目前,项目的筹款额已经超过120万美元,远远超过其在Kickstarter上公布的25万美元筹款计划。

2.Yeelink

Yeelink关注家庭智能领域的硬件和App开发,已推出智能情景照明产品Yeelight blue。2013年初,Yeelink接受了硬件创业孵化器HAXLR8R的孵化。目前该平台的项目覆盖农业智能管理、城市环境采集、家居环境监控等多个领域。

3.Seraku可触摸智能镜子

可触摸智能镜子由Seraku公司制造。镜子安装了Android操作系统,用户可以在镜子前梳妆,也可以通过接近或触摸镜子,查看新闻、天气、洗手间水温、体重等信息。随着Android系统应用的丰富,镜子能提供的服务还会更多。

4.IBM智能家居云平台

IBM、意法半导体与Shaspa合作研发的智能家居云计算平台,堪称软硬件结合创新在智能家居领域的一次强强联合。平台把智能家居设备商、服务商与家庭用户紧密联系起来。一方面,设备商、服务商可以快速在该平台推出自己的产品和服务;另一方面,用户可以将家务管理延伸到云端,获得创新的管理和互动体验,例如:查看家庭能耗数据、远程监控家居安全、控制供暖和照明系统、监测家庭成员健康状况、辅助残障人士行动、开展电子商务等。某些功能甚至可以通过手势和语音实现。

四、应对灾害——家居安全的升级

智能家居技术的发展要满足人类最基本的需求:安全、能源、舒适。其中安全是排在第一位的。安全在智能家居领域中包含2种含义:Safety和Security。也就是说智能家居应该在最大程度上防止和减少自然灾害所带来的伤害和损失,同时也可以应对人为或意外事件造成的风险。

1.应对火灾

智能建筑装备了大量的机电设备和线缆,本身就具有火灾风险。另一方面,智能家居功能高度集成,对控制系统高度依赖,一旦失控或者失灵,引发的危害甚至超过灾难本身。所以,智能家居除了具备环境控制、风险预警和报警、救助功能以外,从建造材料、结构处理,到日常使用和维护都需要更加充分的考虑,以帮助人们避免或能迅速逃离火灾,并将损失降到最低。

2.应对水灾

在泰晤士河畔,英国建筑商巴克公司正在建造两栋建筑面积为225平方米的智能环保住宅。除具有智能住宅的一般功能外,房子还能够在爆发洪水时随水平面上升,避免被洪水淹没。

3.应对地震

预防和减少地震造成的损失,是建筑物安全恒久的主题。建筑材料、抗震结构、抗震家具、应急物品在很早的时候就被应用。现在,智能家居在这方面需要提供的更多,例如预警信息发布、逃生指引、求救信息发送、通讯维持、燃气电的预先自动关闭等所有可以想到的方面。

五、智能家居在消除贫困方面应发挥的作用

智能家居不应只是少数人的奢侈享受,而应该覆盖更广泛的群体,包括贫困人口。据联合国发布的数据显示,全球贫困人口数量接近12亿,而且仍有14亿人没有使用上电力。如何帮助他们获得更好的生存环境成为一个全球课题。在这方面,创新者正依靠智能家居相关技术做出切实努力。

1.南非地区贫民窟棚屋改造

南非斯泰伦博斯大学利用现代科技,帮助南非地区的贫民窟居民进行棚屋改造。改造后的iShack棚屋结构更为稳固,房顶也改为坡屋面,便于雨水收集;太阳能集热板为照明和通讯提供电力;墙壁用再生材料搭建,配合地板材料来保持屋内恒温,并涂有阻燃涂料以降低火灾风险。据悉,比尔及梅琳达·盖茨基金会(Bill & Melinda Gates Foundation)将为这一项目提供拨款补助。

2.依靠重力发电的电灯

伦敦设计与创新组织Deciwatt设计了一种靠重力自然发电的电灯GravityLight(重力灯)。重力灯用沙袋拉动绳子驱动发电装置为LED照明灯供电。经试验,拉动绳子3秒钟,可以提供最长30分钟的照明。Deciwatt正通过众筹平台Indiegogo筹集资金,用于制造1000支重力灯,免费发放给非洲和印度的贫困地区,目前筹款额已接近40万美元。

六、享受智能家居营造的完美生活

智能家居是一套完整的体系,在技术应用方面涉及清洁能源、节能减排、智能操控、防灾减灾等多项现代技术的集成,也是未来物联网的重要组成部分。它至少拥有以下功能,并带给我们更美好的生活体验:

1.使用新能源技术,为住宅/建筑物提供清洁、易获取、廉价、并可充分利用的能源供给;

2.利用节能环保技术及材料,实现建筑物和人类家居活动的节能、减排;

3.通过智慧操控,充分发挥智能效应,让生活和家居环境变得舒适、健康、高效和便捷;

4.在灾害或事故面前,智能家居具有显著增强的预防和减少损失的能力;

5.智能家居的发展将进一步改变我们的工作方式,更多人将在家办公。

(本文为资本实验室原创作品,转载请注明:转载自资本实验室)

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