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          家電發(fā)展論文：市域電器發(fā)展要素淺析
          
						
						
						
						
						
          
						
						
					
          					
					 
           
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          家電發(fā)展論文：市域電器發(fā)展要素淺析
           
          本文作者：江斌孫志鋒作者單位：浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院
           
          為實現(xiàn)所述控制電路板產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要求，并最終滿足市場需求，寧波家電產(chǎn)業(yè)需要突破諸多技術(shù)壁壘，本文主要從人機(jī)接口、信號采集、信號處理、信號輸出、通信技術(shù)、硬件設(shè)計等領(lǐng)域，將技術(shù)瓶頸歸為以下六類：
           
          人機(jī)接口
           
          高檔面板設(shè)計。家電操作時的人機(jī)接口目前主要體現(xiàn)在按鍵設(shè)計上，也即操作面板。面板高檔與否，也是衡量產(chǎn)品檔次的一個標(biāo)準(zhǔn)，而觸摸式面板是一個發(fā)展方向。觸摸式面板主要有兩種方式：觸摸按鍵和觸摸屏。觸摸按鍵主要是電容式觸摸感應(yīng)按鍵，此處的關(guān)鍵壁壘為觸摸算法的設(shè)計，以保證按鍵的可靠性、穩(wěn)定性和靈敏度，使按鍵能夠在各種情況下正常工作。觸摸屏的原理主要是電阻式或電容式觸摸感應(yīng)，此處的關(guān)鍵壁壘是觸摸屏本身的質(zhì)量，以及相應(yīng)算法設(shè)計。虛擬控制技術(shù)。也即不需要接觸家電設(shè)備，通過虛點(diǎn)的方式即可實現(xiàn)對家電的控制。主要涉及視覺信號采集、目標(biāo)識別、圖像處理等領(lǐng)域，將是未來家電人機(jī)接口的方式之一。低功耗設(shè)計。因為面板部分需要持續(xù)工作，因此低功耗電路板的設(shè)計也是壁壘之一。主要在考慮性能和價格的基礎(chǔ)上，選擇相應(yīng)的微處理器或ASIC芯片實現(xiàn)。
           
          信號采集
           
          傳感器技術(shù)。要實現(xiàn)家電的運(yùn)行過程中的自動控制，如溫度控制、速度控制、流量控制等，首先就需要基于對當(dāng)前信號的采集，也即需要傳感器技術(shù)。如何合理有效地在家電中放置傳感器，并能穩(wěn)定地采集信號，是控制電路板設(shè)計中的壁壘之一。
           
          信號處理
           
          控制理論。為實現(xiàn)對控制對象，如溫度、流量、速度等的控制，需要一定的控制理論來責(zé)成實際操作，這樣能夠保證對象能夠按照預(yù)定方式平穩(wěn)變化，相應(yīng)的控制理論如模糊控制、預(yù)測控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，將相應(yīng)算法設(shè)計完成后轉(zhuǎn)換成微機(jī)處理程序并予以實現(xiàn)，是壁壘之一。人工智能。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計算機(jī)科學(xué)的一個分支，它企圖了解智能的實質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能是高級的控制理論，在未來家電中有極大應(yīng)用空間，將通過多種渠道獲取對象信息，并進(jìn)行智能處理。（虛擬控制即是人工智能的一種形式）。嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，且軟硬件可裁減，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)。上述的控制算法必須加載到嵌入式系統(tǒng)中才能真正實現(xiàn)控制任務(wù)。在嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計中，主要根據(jù)實際需要選擇相應(yīng)的微處理器、外圍電路、通信接口、供電電源等，嵌入式系統(tǒng)是寧波家電控制電路板方面的中長期壁壘之一。
           
          信號輸出
           
          控制模塊與控制系統(tǒng)。信號的處理結(jié)果最終要通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)實現(xiàn)，為實現(xiàn)對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制，需要有相應(yīng)的控制電路，一般分電流型和電壓型，針對不同的對象，需要有不同的設(shè)計方法，這是家電控制電路板設(shè)計的壁壘之一。
           
          通信技術(shù)
           
          近程有線通信技術(shù)。主要實現(xiàn)本機(jī)或近距離家電間的數(shù)據(jù)通信，主要通信協(xié)議有SPI、RS232、RS485、IIC、MCBSP等。遠(yuǎn)程有線通信技術(shù)。通過此通信技術(shù)，可實現(xiàn)家電的遠(yuǎn)程控制，主要方式有以太網(wǎng)、公共電話網(wǎng)(PSTN)、有線電視網(wǎng)。無線通信技術(shù)。主要實現(xiàn)室內(nèi)或遠(yuǎn)程對家電的無線控制，主要通信協(xié)議有藍(lán)牙、WIFI、GPRS、3G等。上述通信技術(shù)是寧波家電實現(xiàn)智能化、完成傳統(tǒng)家電到"智慧家電"轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵壁壘之一。
           
          硬件設(shè)計
           
          EMC設(shè)計。在控制電路板設(shè)計中，主要考慮EMC的設(shè)計，包含系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性、及相應(yīng)電磁輻射指標(biāo)。在電路板，尤其是高檔電路板設(shè)計中，EMC是無可逾越的技術(shù)壁壘。