摘 要：智能家居系統(tǒng)作為住宅家電的一種全新形式已經(jīng)逐漸的代替了傳統(tǒng)的家電，但是在系統(tǒng)運行的過程中有一項非常關(guān)鍵的技術(shù)，那就是無線供電技術(shù)，本文在闡述了智能家居系統(tǒng)以及無線供電技術(shù)的基礎(chǔ)上，對家電受控于智能家居系統(tǒng)的過程中，無線供電技術(shù)的應(yīng)用進行了簡要的介紹。

關(guān)鍵詞：家電；智能家居；無線供電技術(shù)

隨著電子電器行業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的簡單家電正在逐漸被淘汰掉，取而代之的是將所有家電囊括在一起的智能家居系統(tǒng)。以當前的技術(shù)發(fā)展形勢來看，智能家居系統(tǒng)將作為家電的一個整體對人們的生活進行改善，因此智能家居具有一個非常好的發(fā)展前景。目前在智能家居系統(tǒng)中，控制家電的一個關(guān)鍵技術(shù)就是無線供電技術(shù)，通過這項技術(shù)以及藍牙技術(shù)、單片機控制的結(jié)合，能夠為智能家居系統(tǒng)提供更好的發(fā)揮空間。

1智能家居系統(tǒng)

1.1 定義

現(xiàn)階段比較成熟的智能家居系統(tǒng)，大部分都是以居民的住宅來作為一個實現(xiàn)平臺，再通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、布線技術(shù)以及遠程控制技術(shù)等把人們在日常生活過程中需要用到的家電設(shè)施進行集成，從而建立一個效率較高的住宅家電設(shè)施管理系統(tǒng)，使得住宅的家居環(huán)境更加的便利與以及舒適，同時自動化程度也得到大幅度的提升，另外還能夠達到一個節(jié)能環(huán)保的效果。

1.2智能家居的系統(tǒng)類型

目前市面上面的智能家居系統(tǒng)分類形式很多，主要的分類方式就是按照其體系結(jié)構(gòu)進行分類。當前主要存在下面幾種智能家居的系統(tǒng)類型：

1）拼湊型

對于這種系統(tǒng)類型而言，智能家居系統(tǒng)是分為若干個子系統(tǒng)的，并且這些子系統(tǒng)是獨立進行工作的。例如燈光系統(tǒng)以及安防系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是不存在交換的，因此也是不互連的。

2）主機式集中控制系統(tǒng)

這種系統(tǒng)類型而言，其是在住宅里面配置了一個智能控制中心，這個中心可以是一個電腦，同時也可以是一個單片機系統(tǒng)。通常情況下，其都是使用拓撲結(jié)構(gòu)，在控制中心上面引出來一系列數(shù)據(jù)線，將它們和需要進行控制以及監(jiān)測的節(jié)點進行連接，對于中央控制單元以及現(xiàn)場設(shè)備而言，所采用的均為模擬信號對現(xiàn)場的信息進行傳輸。對于所有的監(jiān)控節(jié)點而言，均不配置任何的數(shù)據(jù)處理能力，僅僅是控制繼電器開關(guān)或者是對無源數(shù)據(jù)進行采集。對于系統(tǒng)的邏輯關(guān)系而言，其是固定于主控器上面，一些能夠利用軟件進行修改，如果想要進行新設(shè)備的添加，那么需要對主控制器進行修改。

3）分級集中控制系統(tǒng)

對于這種系統(tǒng)類型而言，其是在上一種系統(tǒng)類型的基礎(chǔ)上進行了擴展，也配置了一個智能控制中心。但是一旦住宅里面需要進行采集的數(shù)據(jù)較多，那么一般就會在現(xiàn)場設(shè)備以及中央控制單元間進行現(xiàn)場級控制單元的添加，例如單片機。

2 無線供電技術(shù)綜述

2.1 無線供電技術(shù)

對于日常生活中我們所能夠接觸到的電磁波而言，其均承載著一定大小的能量。例如在發(fā)射無線電廣播的過程中，對于絕大多數(shù)的能量來說，均是分散于空中的，然而針對于這一項技術(shù)而言的原理而言，其就是通過一種非放射性的場對分散在空中的能量進行一個聚集。我們都知道這樣一個原理，對于具有特定頻率大小的電磁波而言，其能夠造成物體發(fā)生一定的震動，而對于兩個具有一樣固有頻率的物體而言，其就能夠?qū)@種震動進行一個傳遞，進而就能夠?qū)崿F(xiàn)能量的傳遞。我們可以通過天線進行電磁波的發(fā)射，再通過接收器來進行接收，再轉(zhuǎn)化成一定的能量。從理論的層面而言，如今一切采用電池的家用電器均能夠通過這種方式來進行供電?？墒悄壳斑@種供電技術(shù)仍存在一定的限制。只能夠?qū)崿F(xiàn)短距離的供電。

2.2 實現(xiàn)方式

對于無線供電這項技術(shù)而言，在很早之前就已經(jīng)被提出了概念，同時很多研究者針對這項技術(shù)進行了研究，目前來看，無線供電技術(shù)主要的實現(xiàn)方法有以下幾種：

（1）電磁耦合

其實變壓器就是通過電磁耦合原理來進行能量傳遞的。假如將變壓器上面的兩個繞組分離開來，在一定意義上來說，其就算是無線供電。還有一個典型的例子就是電動牙刷的充電，可是通過這個方式存在著一定的限制，由于缺少磁導率較高的磁芯來作為介質(zhì)，對于磁力線而言，其會發(fā)散至空氣當中，造成傳遞效率減小，尤其當兩個線圈相互遠離的過程中，會下降的很快。因此對于這種方法而言，如果是進行距離比較遠的以及功率比較大的無線供電就不太適合了。

（2）光電耦合

這種方法的原理是將電能轉(zhuǎn)化成光能，然后利用光把能量傳遞至目標進而再轉(zhuǎn)化成電能。這種方法更為直觀，同時對于光電轉(zhuǎn)換技術(shù)而言，其應(yīng)用的也較為廣泛?？墒枪獾膫鬟f路徑存在著一定的缺陷，即在傳遞路徑上面是不可以有障礙物存在的。因此這種方法目前還不太成熟。

（3）電磁共振

這種方法的原理與聲波共振相類似，對于兩種介質(zhì)而言，擁有一樣的共振頻率，那么就能夠進行能量的傳遞。WiTricity 技術(shù)所使用的就是這種方法。一般都稱這種方法非輻射輻射性，但是這并不表明這種方法不存在輻射，可是確實與常規(guī)概念里面的電磁輻射存在著一定的不同。

3 無線供電技術(shù)在智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用

通過下面的內(nèi)容，介紹了智能家居系統(tǒng)控制家電過程中，無線供電技術(shù)的應(yīng)用。

整個智能家居系統(tǒng)是通過單片機來作為承載板，對數(shù)據(jù)進行處理。而對于系統(tǒng)里面的藍牙模塊而言，其主要負責傳輸無線數(shù)據(jù)，從而讓單片機能夠?qū)崿F(xiàn)對于無線數(shù)據(jù)的接收，這樣就能夠達到操作數(shù)據(jù)的目的。而對于系統(tǒng)里面的單片機以及藍牙模塊的供電而言，需要通過系統(tǒng)里面的無線供電模塊來進行5V電壓的提供，從而確保整個系統(tǒng)能夠平穩(wěn)運行。通過無線供電提供給單片機5V電壓，利用這樣的供電方式，能夠完成模塊化，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)空間的移動，這樣對于線路的簡化是非常有利的，從而實現(xiàn)了無線的效果。通過我們手中的手機里面安裝的軟件就能夠控制相應(yīng)的家電，整個過程是這樣的：我們手里的手機所安裝的軟件利用藍牙技術(shù)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C里面，然后單片機對數(shù)據(jù)進行處理，在處理完這些數(shù)據(jù)之后，單片機就會發(fā)送出相應(yīng)的電平信號，然后繼電器在接收到這些電平信號之后，就能夠開始控制住宅里面的家電了。

總結(jié)

傳統(tǒng)的那些功能較為單一的家電已經(jīng)不再適應(yīng)未來的生活需求了，取而代之的是全新的智能家居系統(tǒng)，在智能家居系統(tǒng)中通過智能控制中心將所有家具連接在一起，通過遠程實現(xiàn)控制，而整個實現(xiàn)的過程中會需要一項關(guān)鍵的技術(shù)：無線供電技術(shù)，本文通過無線供電技術(shù)的介紹，對無線供電技術(shù)在家電中的應(yīng)用進行了介紹。

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作者簡介

林培鈿（1995—），男，漢族，廣東汕頭，學生，研究方向：電氣工程及其自動化。

（作者單位：韓山師范學院）