本文分為兩部分，介紹了未來的智能家居。第一部分涉及使居家生活更方便；第二部分涉及我們的房屋如何以更可持續(xù)的方式成為管理國(guó)家電網(wǎng)系統(tǒng)的一部分。現(xiàn)在，第一部分正在變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，而第二部分將需要時(shí)間和相當(dāng)大的努力才能實(shí)現(xiàn)。

家庭自動(dòng)化的起源是添加了遙控器來打開燈或打開窗簾。剛開始很昂貴，需要大量的活動(dòng)部件和相當(dāng)多的維護(hù)。而且，這實(shí)際上也并不是我們經(jīng)常使用的東西。

接下來，隨著技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了比遙控器更好的替代方案。現(xiàn)在，我們可以使用家庭wifi和移動(dòng)電話連接各種智能家居設(shè)備，并使智能手機(jī)成為遙控器，而互聯(lián)網(wǎng)則可以連接所有設(shè)備。

使用手機(jī)控制燈和某些電器要方便得多，在智能家居中，我們使用了帶有電器的智能插座、智能燈泡、智能音箱、智能攝像機(jī)等等。這些智能設(shè)備可以連接到家里的wifi和手機(jī)，這對(duì)于能夠使用現(xiàn)有設(shè)備非常有用。

一旦要更換它們，盡管現(xiàn)在我們可以購(gòu)買具有wifi功能的燈泡和設(shè)備并直接對(duì)其進(jìn)行控制。改進(jìn)不僅在燈泡的控制上，而且還提高了燈泡的效率（大多數(shù)是LED）及其附加功能。除了控制亮度之外，您還可以控制顏色。

如果有多個(gè)智能燈泡燈，則可以將它們作為一個(gè)組或單獨(dú)進(jìn)行控制，并且可以設(shè)置例程，確定何時(shí)開啟它們以及如何配置它們。

智能音箱的出現(xiàn)使得智能家居控制變得更加方便。智能音箱不僅可以從手機(jī)上播放音樂，還包括使用Alexa和Google Assistant等語音激活助手完成其他任務(wù)。現(xiàn)在，我們可以將智能設(shè)備（如燈光或電視）連接到語音激活的智能音箱，并僅用語音控制設(shè)備。

雖然打開應(yīng)用程序需按一下手機(jī)上的電燈開關(guān)，對(duì)于按墻壁上的電燈開關(guān)并沒有多大優(yōu)勢(shì)，但使用語音進(jìn)行操作要方便和容易得多。

更重要的是，我們可以控制與智能音箱相連的所有智能家居設(shè)備，并獲得更多的好處。智能音箱可以回答對(duì)電話助手的任何疑問，播放廣播。如果您想播放一首歌曲，只需告訴他播放“下一曲”，它就會(huì)自動(dòng)執(zhí)行命令。通過添加更多音箱，我們還可以在家中任何地方控制不同的設(shè)備，甚至在不同的房間來回走動(dòng)時(shí)不間斷地聽到正在播放的歌曲。

從表面上看，這似乎并沒有那么令人印象深刻，但是如果我們回想起二十年前被告知將能夠制造智能手機(jī)的話，聽起來并不那么容易。

對(duì)于具有安全意識(shí)的人來說，添加傳感器和攝像頭非常容易，不僅使您不僅可以遠(yuǎn)程監(jiān)視房屋，還可以根據(jù)檢測(cè)到的內(nèi)容設(shè)置應(yīng)該發(fā)生的情況。家庭安全公司正在從有線系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到更多無線系統(tǒng)，我們可以期望它將在未來十年成為標(biāo)準(zhǔn)。

這確實(shí)意味著我們將想要一個(gè)更好的wifi路由器，路由器能夠在整個(gè)家庭中維持信號(hào)并處理越來越多的設(shè)備。這是網(wǎng)狀wifi路由器成為必備物品的地方。目前雖然價(jià)格相對(duì)昂貴一些，但是它們?cè)谥悄芗揖舆B接方面將帶來更加優(yōu)越的體驗(yàn)，因此這是值得的投資。

連接到智能電網(wǎng)的智能家居

在技術(shù)上，“智能”一詞已被過度使用，但對(duì)電網(wǎng)的潛在改進(jìn)將有理由使它被稱為“智能”。

能源生產(chǎn)者面臨的最大挑戰(zhàn)是使產(chǎn)生的能量與所需的能量相匹配。通常，電網(wǎng)在工作時(shí)間處于壓力之下，在夜間又處于空閑狀態(tài)。

傳統(tǒng)發(fā)電站需要保持一致的輸出，以實(shí)現(xiàn)最佳效率。這意味著如果需求低，則會(huì)浪費(fèi)功率。希望可再生能源將有助于改變對(duì)煤炭的依賴，但風(fēng)能和太陽能通常會(huì)在高峰期以外發(fā)電。

這種不匹配已通過稱為鴨子曲線（Duck Curve，是在有使用可再生能源的商業(yè)發(fā)電中，一天中尖峰負(fù)載及可再生能源發(fā)電量之間的落差。）的隨時(shí)間推移的需求圖進(jìn)行了說明。

有兩種方法可以解決這一問題：在高峰期增加能源產(chǎn)量或減少需求。與當(dāng)?shù)厥姓?dāng)局和能源供應(yīng)商合作的房屋開發(fā)商可能能夠做到這一點(diǎn)。

英國(guó)的一家初創(chuàng)房屋建筑商計(jì)劃建造零碳房屋。第一步是設(shè)計(jì)和建造房屋，以減少對(duì)大量供暖和制冷的需求，但要使用更好的保溫材料。南非人可能不會(huì)大量使用雙層玻璃，但是他們?cè)诙毂Ａ魺崃坎⒃谙奶旆乐勾罅坎膳矫孀吡撕荛L(zhǎng)一段路。對(duì)于其余的加熱和冷卻孔，不是用作水源，而是用作熱量，夏季則用作散熱器。連接到智能風(fēng)扇的家庭傳感器將能夠自動(dòng)打開和關(guān)閉，以保持舒適的溫度。換熱泵和風(fēng)扇可以代替它，而不是使用高能量的加熱器甚至是效率更高的空調(diào)。

我們使用的會(huì)導(dǎo)致峰值的設(shè)備是熱水器、水壺和火爐。他們汲取了很多力量，因此我們準(zhǔn)備上班了。智能電網(wǎng)將監(jiān)控?zé)崴臏囟龋⒋_保將其加熱一整夜，因此在早上或晚上無需關(guān)閉房主而無需使用冷水的情況下就無需打開。

南非和Eskom已經(jīng)使用一種設(shè)備來解決此問題，該設(shè)備將允許Eskom遠(yuǎn)程關(guān)閉間歇泉。不僅會(huì)間歇泉，還會(huì)受益于時(shí)移能耗的其他設(shè)備，例如洗衣機(jī)和烘干機(jī)。通過將房屋連接到互聯(lián)網(wǎng)，可以使市政當(dāng)局和能源供應(yīng)商更好地管理使用情況。一旦以這種方式連接房屋并具有足夠的傳感器來監(jiān)視房屋的基本狀況，煙霧警報(bào)器便可以提醒房主和市政當(dāng)局并有效地疏散火災(zāi)。

保險(xiǎn)公司很樂意為房屋提供較低的保費(fèi)，這不僅可以加快應(yīng)急響應(yīng)速度，還可以進(jìn)行主動(dòng)監(jiān)控。熱水器一旦發(fā)生故障通常會(huì)被更換，房主幾乎不知道要進(jìn)行維修或在間歇泉接近使用壽命時(shí)要尋找什么。監(jiān)視器可以跟蹤其安裝時(shí)間，并且能夠檢測(cè)故障并為路由維護(hù)檢查創(chuàng)建警報(bào)。

當(dāng)前的負(fù)載削減已使許多人尋找備份選項(xiàng)。汽油和柴油發(fā)電機(jī)價(jià)格較便宜，但噪音大且污染嚴(yán)重。電池安靜高效，但價(jià)格昂貴。太陽能和風(fēng)能的選擇已經(jīng)變得更加負(fù)擔(dān)得起，但在規(guī)模上而不是在家庭規(guī)模上效果最佳。

該選項(xiàng)供房主、能源提供商和市政當(dāng)局合作安裝電池選件。可以從市政當(dāng)局或能源供應(yīng)商處租用電池，并確定電池消耗的費(fèi)率。電網(wǎng)將在整夜或白天為電池充電，并創(chuàng)建有效的巨型電池，即使某個(gè)單元發(fā)生故障也不會(huì)影響整個(gè)電網(wǎng)。它將能夠隨著時(shí)間的推移以可管理的成本增加容量，并且該系統(tǒng)的投資可以由私人投資者提供，私人投資者將從能源使用產(chǎn)生的費(fèi)用中獲得回報(bào)。這是太陽能交易所使用的一種模型，該模型邀請(qǐng)投資者為安裝中型太陽能系統(tǒng)付費(fèi)，以換取從系統(tǒng)消耗的能源中獲得收益。

這樣，房主可以以低于當(dāng)前Eskom要求的費(fèi)率上調(diào)的速率來管理其能源供應(yīng)的一致性。

將來，隨著越來越多的電動(dòng)汽車被購(gòu)買，它們將有效地成為另一種電池，并且當(dāng)它停在家里過夜時(shí)，智能電網(wǎng)可以將多余的能量存儲(chǔ)在汽車中，如果需要，在早上高峰時(shí)使用其中的一些能量而不會(huì)讓你用一塊沒電的電池。

因此，通過將智能設(shè)備和智能音箱的便利性結(jié)合到您的房屋中，并相信開發(fā)人員、市政當(dāng)局、保險(xiǎn)公司和Eskom將致力于使電網(wǎng)變得更加智能、更加互聯(lián)，那么多年前的努力可能將會(huì)幫助我們擺脫能源束縛，變得更加可持續(xù)。
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