智能插座在智能家居中的应用

甘　臻,　龚仕伟

(广东省建筑设计研究院, 广东 广州　510010)

智能插座在智能家居中的应用

甘臻,龚仕伟

(广东省建筑设计研究院, 广东 广州510010)

摘要：智能插座具有智能控制、本地监测、通信组网等多种功能,满足智能家居系统和物联网的发展需求。介绍了各种不同功能的智能插座及与智能家居的关系。提出带WiFi网络控制功能的智能插座是智能家居的重要一员,通过智能家居中控能够远程控制各种插在智能插座上的电器,实现智能家居中各种电器联动和家庭场景设定。

关键词：智能家居; 智能插座; 网络控制; 电量监测

0引言

智能家居是以住宅为平台,集成综合布线、网络通信、安全防范、自动控制、音视频等各系统,将家居生活有关的设施加以集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,可提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境[1]。智能插座是智能家居的组成部分,具有供电远程控制、用电状态监测、通信组网等功能。传统的电源插座功能仅是分配多路电源,而智能插座除具备该功能外,还具有各种智能化的功能,甚至外形均有较大不同。本文介绍了相对于普通插座的各种不同功能、不同种类的智能插座以及它们与智能家居的关系,并着重介绍带WiFi网络控制的智能插座。

1带剩余电流(充电)保护功能的智能插座

带剩余电流(充电)保护功能的智能插座具有剩余电流保护、超限断电或充满电后自动断电等功能,当发现超过一定幅值的电流未与中性线构成回路,则认为有剩余电流,并立刻切断供电;检测到电池电压达到过充点或在输入电压过高、用电负荷异常时可自动切断电源,保护电器。带剩余电流(充电)保护功能的智能插座如图1所示。

图1　带剩余电流(充电)保护功能的智能插座

智能家居中首先要确保家居安全。普通家庭如果配电箱内插座回路未设置剩余电流保护而又不方便更换,则应把普通插座更换成带剩余电流(充电)保护功能的智能插座,以防止各种损坏电器的情况发生,减少发生电气火灾的可能性。

2带定时开关功能的智能插座

带定时开关的智能插座通过内置的电子计时器实现对插座的定时开关、倒计时开关、普通开关等功能,而且可同时设置多组不同的定时功能,可用于路由器、机顶盒、音响设备、电热水器、电热水瓶等在需要的时间内(如白天没人在家)开关电器,这样既节省了电费,同时保护电器不会加速老化,防止过度发热或其他的危险。该类插座对于一些简单、稳定、安全且基本上每天固定的操作,不需远程操作,无网络环境下都能定时的情况是一种很好的解决方案。带定时开关功能的智能插座如图2所示。

图2　带定时开关功能的智能插座

定时开关功能是智能家居的重要功能,是智能家居中安全性和环保节能的要求,但这类插座并不能直接接入智能家居。

3带电量监测功能的智能插座

带电量监测功能的智能插座类似于单相多功能电表,可以显示电压、电流、功率、电源频率、使用时间以及所消耗的电量,查看用电能量、电费、测量电器运行状况及电器使用时间。该智能插座经设置后,可自动将电器用电能量按当地电价换算成电费,获知电器运行时间[2]。带电量监测功能的智能插座如图3所示。

普通家庭可能相对较少使用带电量监测功能的智能插座,或不会长期监测家中的电器电量,但电量监测功能是智能家居实现艺术性、环保节能的基础。只有掌握了家庭中所有用电设备的情况,智能家居系统才能根据这些情况提出反馈和建议。

图3　带电量监测功能的智能插座

4带无线遥控功能的智能插座

带无线遥控功能的智能插座中的每一路都可以由无线遥控器进行远程控制,通信方式一般为红外或小无线(如315 MHz),优点是无需布线和安装,有效范围在空旷地区达150 m,适合在插座位置比较偏僻、距离远或难以操作且使用频率又非常高的情况下使用。带无线遥控功能的智能插座如图4所示。

图4　带无线遥控功能的智能插座

随着无线网络的普及,带无线遥控功能的智能插座会逐渐被带WiFi网络控制功能的智能插座替代。

5带WiFi网络控制功能的智能插座

带WiFi网络控制功能的智能插座最主要的特征就是接入家庭的WiFi网络,通过与插座对应的手机APP,实现无限的控制范围。在APP和智能插座同时接入网络的情况下,无论是移动网络还是WiFi,都可以对家中的任何使用智能插座的电器进行随时随地的操控,而所有的开关都能通过手机端呈现,而且还能实现定时开关、电量监测功能。带WiFi网络控制功能的智能插座如图5所示。

图5　带WiFi网络控制功能的智能插座

6其他智能插座

除了上述的各种智能插座外,还有其他功能的智能插座:

(1) 主路控制型智能插座。该类型插座一般有一个主路,其他为辅路。如计算机主机断电后,判断出该主路无电流,则切断整个插座的电源,这样可以将辅路上的其他设备(如显示器、音箱)断电,从而减少待机功耗,提高用电安全性[2]。

(2) 路由中继型智能插座。该类型智能插座可以充当家庭WiFi信号的增强中继器,即使是在可能存在WiFi覆盖死角的一些区域[3]。

7与智能家居的关系

智能家居系统将各种家用电子设备进行集中的控制和管理,从而创造出高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。普通电器并不能被集中控制和管理,智能插座正是让各种普通电器上升为智能的电器的重要实现手段,即电器本身不受控,通过控制插座从而间接地控制电器本身。上述功能较为单一的智能插座,仅仅提供单一的保护、监测或控制为主的功能,很难实现信息化和远程控制,无法达到智能家居系统的应用要求。只有带WiFi网络控制功能的智能插座,才能与智能家居系统相配套,并在系统中发挥作用,实现信息化和远程控制。所以,只有WiFi网络控制的智能插座才是智能家居中的一员。

带WiFi网络控制功能的智能插座在智能家居中的关系和作用如图6所示。通过该智能插座,让智能家居中控(比如APP或微信)能够远程控制各种插在智能插座上的电器,同时通过中控设置,实现智能家居中的各种电器联动和家庭场景的设定,如温控器探测到房间湿度低于设定值,则联动打开通过智能插座联网的加湿器;如设定回家模式,则自动打开空调,关闭房间内的监控摄像头。

图6　带WiFi网络控制功能的智能插座在

8结语

智能家居的目的是提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,使居住环境实现环保、节能。不同功能的智能插座改善和提升了家居的安全性和便利性。带WiFi网络控制功能的智能插座成为智能家居的一员,使得家庭中所有的电器都能直接升级为智能电器,让每一个家庭都能通过设立智能插座直接、方便地建设智能家居。

[1]梁波,高宁.智能插座在智能家居中的应用[J].电苑杂坛,2013(7):50

[2]徐伟,姜元建,王斌.智能插座在智能家居系统中的设计和应用[J].中国仪器仪表,2010(10):45-47.

[3]林炳炎,廖华平,杨坚,等.基于智能插座的家居系统[J].微型机与应用,2014,33(22):27-29.

Application of Intelligent Socket in Smart Home System

GAN Zhen,GONG Shiwei

(Guangdong Architectural Design and Research, Guangzhou 510010, China)

Abstract：The intelligent socket has many functions of intelligent control,local supervision and communication network,in order to meet the deveopment requirements of smart home system and Internet of Things.This paper introduced several intelligent sockets which have the different functions,and recommended the relationship between intelligent socket and smart home sytem.It is pointed out that the intelligent socket with WiFi network control function is a member of smatt home.The center control of smart home can remotely control the electric appliances which are inserted in the intelligent sockets,to realize the linkages of electric appliances and scene settings in smart home.

Key words:smart home; intelligent socket; network control; power monitoring

中图分类号：TU 855

文献标志码：B

文章编号：1674-8417(2016)05-0027-03

DOI：10.16618/j.cnki.1674-8417.2016.05.007

收稿日期：2016-05-06

龚仕伟(1977—),男,高级工程师,从事建筑智能化方面的工作。