不用电线也不用电池，能做智能家居吗？

电子发烧友网报道（文/黄山明）最近国内电力又开始紧张，这让许多已经习惯使用电能的用户也感到了一丝忧虑，尤其是家中购置许多智能家居的用户，都是需要使用外置电源来支持产品的运作，一旦断电，这些产品只能成为摆设。那是否有这么一种智能家居产品，即便不需要外部电源的支持，也能维持长期的运转。


想要实现这个目标，目前有两种方式，一个是安装内部电池，另一个则是采用自发电的方式。相比于安装电池的方式，自发电显然更加经济实惠，并且更耐久。





图源：领普科技


市场中已经有多款可以自发电的智能家居产品，如自发电无线开关、自发电无线门铃等，这些产品通常在内部放置了发电模组，手指按压开关的瞬间完成发电、无线信号发射。


技术原理上，这些自发电的设备主要是通过手按开关的动作，然后去驱动电磁感应装置，通过闭合的导线去切割磁感线，从而产生电能。


以自发电无线开关为例，内部通常有微型发电机与433Mhz射频电路组成，微型发电机利用电磁感应将按压的动能转化为电能，而射频电路将微型发电机的电路进行整流、储能，最终将信号通过无线发射出去。


自发电无线门铃的原理也类似，都是通过电磁感应原理，来获得产品运作的电能。除此之外，自发电还可以通过压电材料来完成，比如打火机中的电击装置便是使用这一原理，但这种过程会产生电能高压，不易控制使用。


还可以使用陶瓷的压电效应，对特殊的陶瓷两侧进行加压，将会让电离子定向移动，从而产生电流，这些都是目前市场中自发电智能家居产品的主要发电方式。


采用自发电方式让这些智能家居产品具有极大的优势，由于可以自发电，因此无需电池，免除后期更换电池等维护措施，同时还节能环保，只需要保持机械性能，便可以长期使用。


采用无线的方式，免于布线，容易安装。可以任意摆放或直接黏在玻璃、瓷砖、木质等平面，免去了传统的开关、门铃等需要在装修前对这些位置进行规划，以及预埋开关底盒、预埋PVC管、穿电缆等操作，既节省时间，又节省成本，还节省人力。


甚至由于这些无线自发电智能家居既无需电缆，又不需要电池，因此可以做到很高的防水防尘能力，让这些开关可以摆放在露天阳台、厨房浴室、洗衣机侧等位置。


当然，目前这些自发电的智能家居仍然存在一定的局限性。比如按压开关的能量本身比较小，因此所产生的电能同样比较小。这就要求产品通过微小的电量去驱动控制模块，同样也要求产品系统中的其他器件都采用低功耗设计，包括控制模块及射频模块。


这也使得目前的自发电智能家居还局限在开关、门铃的有限的应用领域当中，毕竟在大功率的设备中采用自发电装置，微小的电能可能无法驱动控制装置，容易造成控制故障。


总体而言，目前已经能够看到一些智能家居的终极形态，即自发电无线装置，即安装方便，同时也能够节省巨大的成本，还能通过无线进行远程操控。虽然目前自发电技术产生的能量较小，但相信随着未来技术的进步，这些问题都会得到解决，让自发电应用到更多智能家居产品当中。

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