智能家居的能源實驗

宋鐵軍

Google收購Nest引爆智能家居概念，未來家居的智能化和節能化，將是不可逆轉的兩大趨勢。

2014年的第一個重大商業新聞是谷歌公司宣布，將以32億美元現金收購智能家居公司Nest Labs的全部資產，這是谷歌歷史上的第二大收購（第一大為收購摩托羅拉移動）。Nest公司成立于2011年，由“iPod之父”托尼·法代爾創辦，因推出智能溫控裝置而受到市場廣泛關注，目前已成為智能家居市場最大的品牌之一。業界評論，這次收購將掀起智能家居熱潮。

智能家居概念近幾年開始流行，而全面介紹這一概念的影劇中，《未來之家》很有代表性。這部由英國第四電視臺于2012年拍攝的五集真人體驗式紀錄片，全方位地展示了未來家居的變化。

《未來之家》紀錄的是英國謝菲爾德市一個家庭的神奇體驗。影片制作方將他們的住宅徹底重建，花費25萬英鎊重裝電路和各種設備，將其改裝成未來世界最先進的住宅，科幻小說中描繪的高科技場景都實現了。從腦電波控制的娛樂設施，到全新的廚具；從辦公室用機器人和家用機器人，到3D打印機。他們體驗幾十年以后的生活，工作方式、休息方式，娛樂方式、飲食習慣和運動方式也都發生了變化。

而支撐未來之家的動力——能源，也開始了各種領先實驗。

智能化 節能化

未來之家的兩個屬性是：智能化和節能化。未來，家中所有的電器，以及戶外延伸的工具——汽車及其他交通工具，都會實現交互的智能化，而節能也是最大的特點。

影片里這個未來之家使用的電子設備數量，是目前普通家庭的六倍。里面裝備了世界各地開發商提供的最新的高科技產品：可以自動體檢的智能鏡子、革命性的廚房設備、幫助減肥的機器人、孩子用意念控制的玩具。

能源和動力系統實現了智能化。房子配備了最先進的發電技術，從房頂的太陽能瓦片，到車庫里的超小型發電站。獨立的發電系統是家庭標配。兩個儀器，一個用來測量進入房間的發電量，另一個顯示使用的電量。只要瞥一眼，就能看到房間里的實時耗電量。

一個小巧的能量檢測器，用來計算所有電器的電費。只要把某臺設備和監測器相連，就能看到這臺設備冷冰冰的電費花銷數字。主人的任務，就是找出房間里哪個人什么時候使用了最費電的電器。男主人發現，女兒的吹風機耗電量驚人，于是提議：咱能不能買個假發套戴戴？

客廳墻上的一個面板，是節約能源的新儀器，通過面板，可以觀察誰在用哪件電器，男主人看到，女主人在做晚飯，所以電量會上升。面板顯示，她使用了四個燈，男主人決定關掉其中兩個。

幫助主人把不可看見的能量可視化，顯示出全家的電費開銷，會給人直觀的感受。一家人原來的電費是每年兩千英鎊左右。安裝了發電系統和監測器之后，電費減少了40%。男主人說，我不喜歡讓電器處于待機狀態。吸塵器一年的電費在15--20英鎊，如果把吸塵器從底座移開，就不需要再充電了，這樣一年可以節省兩英鎊。聽上去雖然不多，但是讓所有電器都保持待機狀態，花費就會疊加。因為電器待機，英國每年要花費9億英鎊。

用監測器來測量電費花銷，可以讓人們節省近25%的電量。所有研究都表明，當人們使用技術監測他們的用電量時，就會隨手關燈，用水壺煮的開水更少，洗澡時間更短，用更小的浴盆。一旦開始監測數據，那個小儀器就會顯示你的能源花銷，你就可以開始針對數據進行調整。未來人們將意識到，節約能源是身份的象征：我是不是比鄰居節省得更多？是不是更會利用能源？

智能家居里有一個“變態”的東西，就是垃圾箱。里面裝有照相機，放進去的每一件東西都會被它拍下來，并傳到社交網站上讓大家參觀。這個垃圾箱會強制改變你的回收習慣。它的設計理念就是人們在公眾的監視下，會停止隨意丟棄任何可以回收的東西。

能源可替代 資源不可以

《未來之家》用了相當大的篇幅，提醒人們關注最寶貴的資源——水。它告訴我們，水資源危機比能源危機更加嚴峻。永遠有其他的能源可替代，而水資源只有一種。水資源在減少，水質在惡化，人類現在只能用世界上1%的水。英國人均可用水資源，已經少于阿富汗和埃塞俄比亞。

一杯咖啡，就需要140升的水來生產。生產一輛汽車，幾乎要用上40萬升水。英國人平均每天用150升水，包括洗澡、洗衣服、做飯、洗臉刷牙。英國水的品質在世界上數一數二，甚至比大部分瓶裝水更好，但這些水卻被用來沖馬桶。

如果刷牙時關掉水龍頭，英國一年能省下4.2億升水。因此，所有用水的家居設備都要盡可能智能節約。

為了幫助這家人省水，花園里配備了特殊的設備，一只水箱能夠容納3.3萬升水，以備所需。

家中最費水的是洗衣機、淋浴，當然還有馬桶。每沖一次馬桶，大約要用7.5升水。用雨水沖馬桶不算什么新奇，最革命性的是無水小便器，它不會浪費一滴水。里面有個過濾器，三個月換一次，能夠除去異味和細菌，只要把它擦干凈就可以了。女主人甚至仔細地聞了聞，確實沒有異味。

每次淋浴時，都要先放出很多涼水，但使用數碼濾器，只有在水溫達到預設的溫度時，才會噴射水柱。因此等待加熱過程中也不會浪費水。

一個卵石形狀的電子設備會測量流經排水口的水量，首次使用時，該設備記錄下淋浴的時間。之后每次洗澡時，用紅燈提示洗澡的時間結束了。洗澡的時間每天會減少一點，從而節省用水。試用者說，這就像交通信號燈，剛開始淋浴時閃的是綠燈，該擦肥皂時變成黃燈，紅燈出現時意味著洗澡該結束了。

未來的智能洗衣機，與同類產品相比只需使用10%的水，每年幫助家庭節約16000升水，可洗200次澡。這種新型洗衣機的核心，是可循環使用的尼龍聚合物顆粒。合理的分子結構非常獨特，可以吸附污漬，只需要一點兒清潔劑就能洗得干凈。

2050年，所有汽車實現電動

汽車是家居的延伸。交通智能化，汽車電動化，是未來的趨勢。

倫敦希思羅機場五號樓，運送乘客的無人駕駛計程車已經投入使用。這項科技被稱為個人高速搭載系統，是未來城市交通的中堅。車輛在無人駕駛的情況下，將乘客從停車場帶到檢票大廳，每天約有1500人搭乘，這些車的最大優點是完全不用手工操控，工作方式類似于空中交通管制系統。

越來越多的燃油汽車被改裝成電動車，碩大的引擎換成了電動機。改裝一輛新型家用轎車需要花費三萬英鎊。改裝一輛二手汽油車花費不超過15000英鎊。現在全英國只有約七百個公用汽車充電站，建立了未來汽車充電設施后，這里有可能成為電動汽車重要的旅行休息站。

電動汽車已經不算未來概念了，需要的是量產。未來的汽車將使用一種無限供給的、零排放的能源——氫。一個實驗室正在研究如何使氫燃料商業化。可移動的氫燃料補給站原理很簡單，需要水和電，然后將水電解為氫氣和氧氣，再將氧氣運輸到隔壁儲存起來，將其壓縮供使用。如果利用太陽能板或風力發電，制造氫氣的開銷完全可以從電能中節約出來。生產氫燃料的價格，就和汽油柴油相當。

2015年，通用汽車、梅賽德斯、豐田、本田和尼桑都將啟用氫燃料汽車。伯明翰大學工程學院凱文教授說，到2020年或2030年，具有重要意義的氫燃料車將面世。2050年，所有的汽車都將成為電動汽車。汽車將會有超強的性能，零排放。

到2050年，電動汽車的時速將達到五百公里，并可以在行駛中無線充電。之所以能夠做到，是因為有嵌入了太陽能板的、具有超大電容器的玻璃路面。這是真正的未來概念。endprint