自助服务终端能效考核及测试方法的研究

杨熙冲 苏梓铭 彭思琪

（威凯检测技术有限公司 广州 510663）

1 自助服务终端使用概况

自助终端的应用越来越广泛。目前，自助终端已开始在银行、电信、电力、医疗、零售、轨道交通等行业大规模推广。自助终端以其方便、快捷、符合现代生活的特点而受到人们的青睐。自助终端可以有效降低运营成本，24 h工作，突破空间和时间的限制，受到下游行业的欢迎；自助终端可以有效解放劳动力，集中人力资源，为优质客户服务。自助终端还可以根据客户的具体需求进行定制，在一定程度上满足客户的特定需求。由于自助终端具有以上优点，各个行业的需求越来越多，未来发展前景广阔。

自助服务终端的主要领域有一个非常典型的应用案例，例如银行ATM（自助存取款机）、电力行业的APM（自助缴费机器）、轨道交通行业的AFC（自动售检票系统）等等。在我们国家，大多数银行自助服务终端应用程序，占领了大部分的自助服务终端市场份额。

随着国内消费水平的不断提高，我国银行业明显加快了扩张和创新的步伐，增加了ATM等货币自助服务设备的引进，推动了网络化ATM市场的快速增长。2011年至2017年，我国ATM机数量持续增长。2017年，全国ATM机达到96万台，同比增长3.94 %。截至2018年第三季度，全国共有ATM机112.86万台[1]，如表1所示。

如此庞大的保有量加上24 h服务，其中的耗电量难以想象，如果没有一个标准、一套检测方法去规范市场，自助服务终端产品必定会参差不齐，从有利于环保、节能减排的角度出发，需要研究一套考核标准和测试方法去管控市场上的自助服务终端的能源效率，而现今却没有一个标准是针对自助服务终端能源效率的，故本文从自助服务终端的构成、各部件单独的能效标准分析、整体与部件单个运行时的差异、整机日常运行情况等几个方面进行理论分析，得出了一套考核和评价自助服务终端的能源效率的条款和测试流程。

2 自助服务终端的组成和参考标准

2.1 各部件在整机内运行于单独运行的差异分析

各种自助服务终端配置不一，一般是由计算机、显示器、打印机、键盘和扬声器组成，也可以包含手写板、身份证读取器、摄像头、二维码扫描器等部件。因此，自助服务终端同时包含计算机、显示器、打印机的能耗特性：

表1 银行业自助服务终端应用规模 （单位：万台，%）

1）计算机：计算机耗电跟CPU核心数、是否为独立显卡、内存大小、硬盘数量、联网情况和软件占用的资源等有关，且软件占用的资源有操作人员决定，不同的操作人员使用习惯不同，无法从中找出规律，在标准GB 28380-2012《微型计算机能效限定值及能效等级》[2]中考核关闭、睡眠、空闲三个状态的功耗，未考核计算机正在被操作下的功耗。

2）显示器：显示器的功耗主要跟屏幕大小和屏幕亮度有关，在标准 GB 21520-2015《计算机显示器能效限定级及能效等级》[3]中使用发光面积与亮度的乘积除以功耗得出的比值考核显示器产品的能效。

3）打印机：打印机能耗跟打印速度、和色彩类型有关，大多数自助服务终端采用黑白激光打印机，激光打印机有个特点，就是在打印前需要对定影轴进行预热，预热期间功率较高，只需预热一次，在一段时间内不需要再预热，在标准GB 21521-2014《复印机、打印机和传真机能效限定值及能效等级》[4]中考核睡眠功耗、工作状态功耗、首张纸输出的时间。

自助服务终端是由上述部件组合而成的一个整体，与单个部件的能效相比不同之处：

1）计算机：自助服务终端的业务压力小，自然配备的计算机只需要满足工作需要即可，一般只配备A类微型计算机，所以考虑整机能耗的时候，计算机的附加功能因子就不需要计算了。普通用途的计算机在空闲一段时间后会进入睡眠状态，但自助服务终端里的计算机开对外服务的时段里一直处于待命状态，不会进入睡眠。

2）显示器：由于自助服务终端的使用目的是为了让顾客顺利地办理业务，对于显示器的大小和亮度并无特别要求。一般显示器在运行周期内可能会因为计算机进入了睡眠或者达到了关闭显示器的时间而进入睡眠状态，但自助服务终端的显示器在其开机后一直不会熄灭，一直处于一个稳定运行的状态，此时的功耗也较稳定。

3）打印机：一般用户使用自助服务终端打印的大多都为少页数的文件，打印机大部分时间是处于空闲状态，但是当打印机完成一次打印任务后还会保持显影滚轴的温度一段时间，造成了能源的浪费。

以上分析了自助服务终端主要的三大部件，其他诸如扬声器、条码扫描仪、身份证读取器等等部件由于耗电量小、使用频率低、对整体能源效率影响较小等因素，故不一一分析。

2.2 自助服务终端日常运行分析

自助服务终端可分为24 h服务和非24 h服务，以银行为例，安装在外面的ATM机提供24 h服务，安装在银行里面的具有开卡、查询、取款等多功能的自助服务终端不提供24 h服务，银行下班，职员便关闭机器，停止服务。

按正常上班8 h来算，不提供24 h服务的自助服务终端每天有16个小时处于关闭状态。提供24 h服务的自助服务终端在24 h内并不会满负荷运行，客户使用自助服务终端的频率是随机、不固定的，因此无法统计出一个常数系数参与能耗的计算。

上述2.1章节中指出，自助服务终端中的计算机、显示器会长时间停留在空闲待机和正常工作的状态，当顾客使用完自助服务终端后，打印机会因为要保持定影滚轴的温度，在一段时间内还会保持较高的能耗。加上由于自助服务终端一般为固定安装，经过研究分析，决定用关闭状态下的能耗和待机状态下的能耗作为考核自助服务终端的能源效率的指标，测试流程见第3章节。

3 考核指标与测试流程

3.1 考核指标

1）关闭状态下的能耗。

2）待机状态下的能耗。

3.2 测试步骤

3.2.1 试验前准备

如果受试样品的运行方式可以按顺序自动改变，在测试前需要进行多次试验性操作以确认完全理解和记录了该样品的自动改变程序。

3.2.2 关闭状态下的能耗及测量的持续时间

试验步骤如下：

1）接通所有测试设备的电源并正确调整工作量程；

2）确认在测试期间电源输出符合要求，或调节交流稳压电源的输出使其满足要求；

3）将受试样品连接到测试设备上，如果受试样品出厂时具备接口，则至少连接一个接口，并且受试样品不得通过接口取得电能；

4）检查受试样品是否正常工作；

5）将受试样品的电源开关设为“通”，5 min 后将开关设为“断”；

6）测量受试样品的能耗及对应能耗测量的持续时间，能耗测量的持续时间应不小于10 min。

3.2.3 待机状态下的能耗及测量的持续时间

试验步骤如下：

1）接通所有测试设备的电源并正确调整工作量程；

2）确认在测试期间电源输出符合要求，受试样品的运行状态正确；

3）将受试样品连接到测试设备上，如果受试样品出厂时具备接口，则至少连接一个接口，并且受试样品不得通过接口取得电能；

4）检查受试样品是否正常工作，并将所有用户调节参数设置在工厂缺省设置状态；

5）将受试样品的电源开关设为“通”，受试样品应预热5 min以上，执行打印任务，从打印完成后开始计时，至产品规范中规定的进入待机状态的预设时间结束，然后测量受试样品的能耗及对应能耗测量的持续时间，能耗测量的持续时间应不小于10 min；

6）测量受试样品的能耗及对应能耗测量的持续时间，能耗测量的持续时间应不小于10 min。

4 总结

随着社会的变化、科技的发展，立足于统计数据，我国自助服务终端的保有量非常大，有必要建立一套考核方案管控自助服务终端的能源效率，以达到节省能源的目的。

由于自助服务终端本身属于组合式产品，故参考了计算机、显示器和打印机现有的能效标准的考核条款，结合自助服务终端工作环境和工作状态的特点，得出了上述考核关闭状态和待机状态功率的方案和测试流程。

自助服务终端体积一般比较大，采用固定的接线，无论是使用还是不使用的状态下都与电源相连，非24 h服务的自助服务终端一天之中大部分时间都是处于关闭状态。如此，关闭状态的功耗就有必要管控起来，减少能源的浪费。

自助服务终端运行时，由于有顾客无规律地使用终端，所以终端需要不时地在工作状态和待机状态之间切换，这其中涉及到打印机定影滚轴的保温所消耗的能量。另一方面日常工作的自助服务终端并不会满负荷运行，长时间是停留在空闲待机的状态，待机状态下内部计算机和显示器处于正常工作状态，故待机状态的功率有必要进行考核，在测试流程上也针对工作后到进入待机状态中间间隔时间段的功耗着重测量管控。

考核关闭状态和待机状态功耗能够客观反映实际使用情况，从而把控终端的能源效率。