從大眾文化到現實
自動化家居的概念并不是一個新概念:自20世紀30年代以來,世界博覽會場館以及電視節目和電影中的流行文化都浮現出這一理念。未來的家居生活 - 鞏固公眾對家庭自動化的好處的看法。
在20世紀80年代,現代版的自動化家庭開始出現在市場中。 “聯網住宅”的概念最初由美國住宅建筑商協會推出,并形成了我們現在認為是“家庭自動化”的基礎。聯網住宅提供了一種新的方式來連接,連接和控制所有現代家居中的設備。然而,它被證明過于昂貴,繁瑣且難以建造,并且僅限于豪華住宅市場。
整個20世紀90年代,自動化家庭技術停滯不前 - 大部分是專有的(并且成本高昂) )系統僅適用于豪華住宅。這些專有技術通常是系統特定的,僅控制家庭的照明或娛樂系統。將這些系統結合成一個單一的,內聚的,易于控制的整體是一個挑戰,只有技術最精明的系統集成商才能解決。
與此同時,開發了一個自己動手(“DIY”)市場圍繞電力線通信系統,一些早期市場進入者推出了家庭自動化的無線產品。創新者開始開發自組裝的ad hoc無線網絡協議,現在流行的ZigBee標準將在世紀之交出現。
在2000年后的第一個十年,技術創新者開發了各種各樣的用于家庭自動化的專有,開放式無線和無線電協議。 ZigBee,ZWave,EnOcean,C-Bus和KNX是在此期間幫助實現家庭自動化應用開發的一些協議。這些協議是家庭自動化的“語言”,允許設備相互通信。隨著這些協議的開發,連接設備的現實變得明顯,并且需要用于閉環的傳感器和執行器,學習家庭自動化解決方案。
融合
隨著技術的發展隨著成本的降低,消費者對互聯家庭解決方案越來越感興趣,以及對云效率的依賴程度越來越高,家庭自動化解決方案可以自由地變得更加復雜和易于使用。
全球家庭自動化市場現在包含在內現代家庭中的所有可控元素。連接照明,電器,娛樂和訪問設備都可以在商業上用于專業和DIY安裝。
受安全和安全問題的驅動,節能潛力和便利性,照明,安全的主要家庭自動化元素現在可以使用現有技術控制,安全,娛樂,HVAC和能源管理。市場驅動因素和技術的融合帶來了巨大的市場增長潛力,2012年整體市場價值估計為36億美元,到2019年增長到164億美元。這一增長主要來自北美,市場份額為40.7全球家庭自動化設施的百分比。
安全性
成熟的安全公司,如ADT 2 正在利用互聯家居趨勢作為通過SHaaS(智能家居即服務)擴展家庭自動化產品的基礎。此外,AT& T和康卡斯特等寬帶供應商以及英國天然氣等能源公司也通過SHaaS 3 創造了新的收入來源。寬帶,有線和能源運營商在這個市場中具有獨特的優勢,因為他們有數百萬客戶依賴其服務進行能源管理和數據訪問。
由于這些服務提供商很少設計自己的組件,廣泛的商用,可互操作和易于部署的硬件 - 如繼電器,交換機,連接器,傳感器,無源器件 - 對于SHaaS市場的發展是必不可少的,也是至關重要的。
互聯家庭市場
互聯消費者
互聯消費者是互聯家居行業的主要推動力。百分之七十八的美國消費者擁有移動設備,他們意識到控制家庭功能的價值 - 例如加熱和冷卻系統 - 從他們碰巧的任何地方。能夠從辦公室調整家庭溫度或檢查門是否被鎖定甚至在10年前都無法實現。
移動設備中固有的GPS跟蹤功能通過地理跟蹤創建了新的應用選項,例如,當房主進入他或她的車道時,能夠打開門并打開燈。其他功能通過個人可穿戴設備的接口實現,例如健身和健康監測設備 4 ,可以在家庭自動化系統感知到用戶睡著時向家庭自動化系統發出昏暗的燈光,或在用戶使用時打開百葉窗醒來。
這些健康監測選項也在創造新的市場空間,例如可以實現對老年人及其家中設備進行實時監控的現場應用 - 更好的移動方式他們需要更昂貴的輔助生活設施 5
這些市場和開發應用的增長將需要連接所需的硬件。
無線和無線電協議
互聯家庭市場的另一個技術驅動因素是無線和無線協議的融合。開放和封閉協議和通信標準的大雜燴在新興行業中是典型的。 ZigBee,ZWave,KNX,Thread/6LowPAN,藍牙LE和Wi-Fi都在這個市場中發揮作用,一些制造商在一個協議上聲稱他們的主張,因為其他制造商對其賭注進行套期保值并在其產品中實施兩個或更多。/p>
每個協議都有自己的優勢,盡管它們各不相同,但它們在市場空間中的綜合滲透是有價值的,因為每個協議都說明了家庭自動化實施中的可能性。但是,很可能只有一兩個協議占上風。幸運的是,無論實現什么樣的通信芯片或協議,連接所需的硬件都是相同的。
連接家庭采用的限制
主要因素是促進增長連接的家庭市場,包括:
已建立的通信協議
支持這些協議的硬件
與所有主要家庭自動化系統(HVAC,安全,安全,娛樂,照明)
基于云的移動設備訪問
基于云的協議間翻譯
改善和更合理的價格點
然而,目前許多障礙限制了廣泛采用,值得一提:
數據安全
數據安全是家庭自動化的一個問題跨所有物聯網(IoT)連接的設備。每當新系統或產品發布時,它就成為網絡攻擊者 6 的新目標。在不久的將來,不太可能開發出對連接家庭系統進行攻擊的鐵定解決方案。然而,今天的互聯消費者習慣于這些風險,并接受它們以換取連接 7 所帶來的好處。
標準化
缺乏凝聚力和廣泛的競爭對手的標準化也可能限制家庭自動化技術的采用。消費者已經表達了對不能與其他設備互操作的特定系統的擔憂 - 他們不想承諾產品,只是發現他們無法將其與其他系統集成。協議和通信方面的這些差異限制了規模經濟,但卻是任何新技術革命的特征。
幸運的是,各種協議的硬件保持不變 - 因此TE等公司目前正在開發的硬件將有助于推動采用家庭自動化,無論哪種協議成為標準。
消費者意識
雖然許多用于家庭自動化的設備現在都在商店貨架上或可供在線購買,但許多消費者對價值主張感到困惑。例如,在新冰箱市場中的消費者將需要知識淵博的零售銷售人員和因特網上的綜合內容來解釋連接的家用電器的益處和價值。如果沒有銷售周期中的前線教育,消費者可能會選擇退出,連接的家庭功能和價值將無法實現。
互聯家庭市場仍處于早期采用階段,許多創業公司正在爭奪地位和消費者的關注。 TE等制造商可以通過合作進行產品設計,幫助加快開發新的有吸引力的家庭自動化產品。
TE在互聯家居市場中的角色
TE與主要家庭建立了牢固的關系自動化設備連接和家庭及建筑市場的原始設備制造商,包括BCC Research報告的十大家庭自動化供應商。連接性對于這些設備的高效制造,組裝和安裝至關重要,TE的產品被設計為推動家庭自動化創新的OEM產品。 TE通過直接銷售關系以及通過其分銷合作伙伴進一步關注二級OEM和三級初創公司,使公司成為這個快速發展的市場的主要組件供應商。
TE的客戶關系延伸到許多家庭自動化類別,如集線器,占用傳感器,電器,HVAC設備和恒溫器。 TE的互連和交換技術在家庭自動化系統的開發中發揮著至關重要的作用:例如,TE可以在內部使用電氣互連,有時在外部使用電氣互連來路由電源和信號,并通過開關組件在這些設備中路由電源和信號(例如,電源)每個無線或有線連接交流墻壁插座都需要繼電器。
TE客戶的設備可以在自動化家庭的所有主要子系統中找到,包括:
< li>照明設備和控制裝置
安全設備和控制裝置
安全設備和控制裝置
娛樂
便攜式消費電子產品
HVAC設備和控制裝置
能源管理設備和控制裝置
白色家電
便攜式器具
選擇設備及其應用的右連接器,開關,繼電器或傳感器是確保產品使用壽命長且無故障的關鍵。例如,產品的誤用可能是OEM的主要問題,導致產品故障可能需要數年才能糾正。 TE的全球產品和開發工程師,應用和銷售工程師,客戶經理和技術專家團隊幫助客戶在產品開發過程的早期做出這些重要決策,其中設計的優化是最重要的。
TE產品支持家庭自動化產品開發
家庭自動化的進步正在改變TE客戶的產品,并將繼續這樣做。考慮30年前恒溫器的樣子:它們主要是使用雙金屬元件來切換熱量或冷卻的熱電機械裝置。
快進到今天:現代恒溫器的內部開始看起來像手機內部采用新技術,包括TE的連接和傳感器產品 - 例如,Connected恒溫器通常包含多個裝有電子元件的印刷電路板,無源器件,傳感器,細間距連接器,以及用于微型電池備份包的微型線對板連接器。切換和控制HVAC設備至關重要,因此通常采用低調的繼電器。對于用戶接口,迷你觸覺開關通常用于選擇器或復位按鈕。
另一個例子:每個家庭墻壁上都有無處不在的電源插座。這項技術花了近100年的時間基本沒有改變,現在正被一個包含電源繼電器,天線,控制電路,當然還有一個復位按鈕的連接插座所取代。
圖1:連接恒溫器和TE組件。
微型連接器和開關
通過TE的大量產品,該公司能夠提供微型尺寸用于最小傳感器組件的連接器和開關。微型尺寸問題:消費者希望他們的家庭自動化設備盡可能小而不引人注目。這意味著這些設備的內部組件需要按比例小,這通過封裝在這些設備中的附加功能而進一步復雜化。例如,占用傳感器還可以包含環境光水平傳感器,麥克風或其他傳感/監測元件。
高電流能力
TE還提供高電流連接器,開關和用于HVAC設備和設備的開關繼電器,使其能夠在自動化家庭中實現連接和控制。連接的電子設備本質上是低電壓或低功率,并且它們需要具有繼電器以切換家庭中典型的較高電壓/較高功率負載。這些負載可以是任何東西,從咖啡機或連接器插入連接的墻上插座,到連接恒溫器的鍋爐控制器。
產品設計人員的選擇范圍
TE的產品產品組合是全面的 - 允許設計師準確地找到他們獨特的想法和產品需要什么。在幾乎所有電子設計中,都需要連接器和傳感器來提供電路和/或信號進出電路。
下面是一些TE Connectivity產品系列的高級分項,這些產品系列在上面列出的所有子系統中都很常見。
快速終端連接器
點終端觸點(FASTON,PIDG等)
小型繼電器
電源繼電器
數據I/O連接器
細間距連接器
無源印刷電路板組件
開關
彈簧觸點
集成/增值功能
高性能標簽
傳感器
自定義解決方案
TE工程師可以與客戶合作開發滿足其要求的半定制或定制設計。通過與TE的一位銷售或現場應用工程師合作,啟動該流程。
TE工程師使用最新的金屬和聚合物材料為定制應用開發出完美貼合的產品。工程師能夠利用各種制造技術,如高速漸進式沖壓,注塑成型,各種電鍍技術和自動化裝配,有助于確保長期生產量,并針對制造和最終客戶的應用進行優化設計。
無線創新
遠程和無線通信以及控制和監控將成為互聯家庭生態系統不可或缺的一部分。這些連接的功能通過為消費者節省時間和金錢來推動價值,并且將成為推動需求和主流消費者采用的關鍵。
TE正在改變家用電器的連接方式,以便為消費者提供更加連接的設備和OEM許多好處。例如,TE的設備團隊開發了一種名為ADNEXHA的產品,它消除了現代設備中常見的復雜點對點線束組件。它通過電子設備控制和為設備中的所有設備供電來實現。
結果是通知的連接。想象一下,消費者從他們的洗衣機接收到文本消息,說明洗滌周期已經完成,或者他們使用的洗滌劑剛剛消失。 ADNEXHA系統可以將有關設備的詳細信息傳回主設備控制器 - 如果它連接到家庭的Wi-Fi系統,它可以將狀態消息傳遞回房主的移動設備。
TE的力量
TE的獨特定位是幫助客戶在互聯家居市場取得成功。從繼電器和連接器等材料組件到傳感器和天線等連接組件等智能組件,TE提供了使終端產品智能化和連接的所有內部元素。
智能建筑:TE機遇
商業建筑自動化空間在很多方面與家庭自動化不同。它的增長與商業建筑的發展趨勢密切相關,在這十年中,商業建筑的發展趨勢相對較慢,并且受到中國商業建筑建設步伐縮短的影響。因此,由此產生的建筑自動化空間在一些地區的復合年增長率(CAGR)為8.5%,在其他地區為低于5%,全球增長平均為5.5% 8 。這個特定市場的增長預期遠遠低于家庭自動化的預期。
商業建筑的樓宇自動化始于早期的氣動控制,并已發展成為一個成熟的市場。這些系統的開發人員已經超越了以前嚴格隔離的獨立系統,這些系統控制著HVAC,安全/訪問,照明控制,建筑安全和物理工廠控制。今天,通過集成系統控制器,這些獨立的系統現在可以使用現代串行總線通信(如BACNET和KNX)實現的通用語言相互通信。
標準化推動商業市場的進步
云功能為這個市場帶來了過去所沒有的管理和控制水平,并使復雜的啟發式技術成為可能,使現代建筑比其前輩更加智能化。在當今的商業建筑系統中,許多現在在家庭自動化中出現的錯誤和問題早已通過BACNET和KNX協議中的標準化得到了解決。云簡化了多層建筑管理,并作為負責多棟建筑的建筑經理的數據聚合器,無需大型IT人員來管理專用系統。
雖然這兩個系統最初都很難實現有線,他們已經擴展到無線領域,在不太容易接近的條件下提供連接。由于安裝,維護和排除這些系統的簡單性,絕大多數商業建筑系統仍然保持連接。
商業系統穩定可靠性的另一個因素是它們都是專業安裝和設計的在建筑師,總承包商,電氣承包商和低壓控制承包商之間進行密切溝通。在某些情況下,甚至建筑物所有者也參與決策過程,因為在其控制下具有多個植物的建筑物所有者幾乎總是選擇相同的系統。通過這種方式,設施維護人員可以根據需要維護,控制和排除故障,在商業控制領域建立強大的品牌聯盟。
對傳感器的高需求
在商業建筑空間中,對傳感器的需求甚至更為重要。建筑經理需要知道他們的建筑物是什么,包括誰正在進入建筑物,在什么時間,使用了多少能源,使用能源的地方,建筑物的哪些區域被占用,溫度以及環境的均勻程度條件是,物理設備運行的效率如何(例如,軸承變壞或過濾器堵塞)。
除了傳感器,商業建筑中還有更多的執行器。集中控制系統可以從建筑物中的多個氣流傳感器獲取讀數,并動態調節氣流阻尼器以確保整個建筑物內均衡的氣流和舒適度。從安全角度來看,如果煙霧或火焰探測器指示建筑物的一部分發生火災,系統可能會完全關閉檢測到火災的區域的空氣阻尼器,從而使氧氣燃燒,同時激活建筑物滅火系統通過遙控驅動閥。
TE在互聯建筑市場中的角色
互聯建筑行業由江森自控,霍尼韋爾,西門子,施耐德和聯合技術等全球企業組成。由于系統往往接線很嚴重,TE因其廣泛的連接器產品而聲稱具有市場優勢 - 特別是在接線端子領域,因為這是全世界使用的I/O端接方法。
無線設備也為TE產品提供了機會。所有這些設備都至少有一個用于復位和配置設備的開關,許多設備使用多個DIP型開關將各種特性硬編程到不同的設備中。
TE專注于物理設備和設備制造意味著該公司在商業建筑中的鍋爐,空氣處理機和交流系統中提供多個連接器和傳感器。 TE的連接器,繼電器,開關和傳感器可在主控制單元,衛星控制器,各種傳感器設備以及商用建筑設備OEM提供的執行器中找到。
未來將看到的建筑物比在此之前,人們越來越關注環境質量(包括空氣,舒適度,光線),以最大限度地提高建筑居民的效率和舒適度。能源效率將繼續成為主要的市場驅動因素,零凈能源(ZNE)建筑的趨勢也將如此。 ZNE要求從頭開始設計建筑物,以最大限度地減少能源使用,并最大限度地利用來自太陽,風和其他地理來源的可再生能源。這些特征根據建筑物所處的氣候區而有所不同,但可能包括在建筑物南側放置可調節遮陽篷以遮擋窗戶,以最大限度地減少夏季的冷卻負荷;或更多的天窗和燈管,以使用更多的自然光源,并最大限度地減少照明用電。
與家庭自動化設備相似,商業建筑設備將具有顯著的小型化和智能化。 TE多年的經驗和產品廣泛的互連小型消費設備使公司能夠很好地應對這一趨勢。
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