智慧感測器普及化 智慧家電設計得「想得更多」
作者 : Jim Connors，Molex莫仕業務發展經理
從帶有Wi-Fi攝影鏡頭的烤箱到能感應織物的洗衣機，智慧家電製造商正在設計具備越來越多消費者友好功能的電器。其中，最初為高階產品設計的智慧感測器，目前正在向中階型款和檯面電器範圍擴展...
感測器日益普及
習慣了使用智慧手機和平板電腦的消費者，更容易接受設計時尚並能通過觸摸或輕掃進行控制的電子裝置。他們還希望無縫整合Wi-Fi或藍牙連接功能，這樣就可以隨時隨地看到烹飪或洗滌操作的進展，而不必站在電器設備旁邊苦苦等候。
這些增強型設計帶來的新功能，不僅可以吸引買家，還可以幫助製造商滿足嚴苛的能源法規要求，同時提高安全性和效率。其中，智慧感測器的功能，為用戶提供更大的便利和更好的控制，一些例子包括：
洗衣機、烘乾機和洗碗機：感測器可以通過確定洗衣機的負載，來判斷水和洗滌劑的適當份量，然後自動分配合適劑量的洗滌劑和織物柔軟劑。某些型號洗衣機甚至可以感測到織物的類型和污垢的存在，從而調整水位、溫度和迴圈時間以最佳化衣物護理。消費者可以選擇「記憶洗滌」(memory wash)功能，以使用慣常的設置。
烘乾機測量衣物的多少和濕度，在衣服烘乾之後立即關閉機器。智慧手機應用程式向使用者顯示機器剩餘時間，有些烘乾機還允許使用者以語音指令來改變設置。
洗碗機通過測量微粒大小來感測盤子和餐具的潔淨程度。在工作週期內，如果盤子或杯子擋住了旋轉的噴霧器臂，會第一時間通知用戶。
冰箱：冰箱一直監測內部溫度，新款的冰箱具有更多感測器，可以為不同的區域設置溫度範圍。感測器也變得更加智慧化，例如，如果一盒牛奶放在一塊智慧墊上，當容器中的牛奶減少時，其感測器將通過手機應用程式向主人發送資訊告知。有的冰箱使用攝影鏡頭來「查看」冰箱裡牛奶的庫存，並可以在顧客的購物清單上添加一盒牛奶，甚至訂購更多牛奶。
有的冰箱可以感測氣體的存在，這表明水果或蔬菜開始變質。
烤箱、爐灶和微波爐：除了監測烹飪溫度之外，如今的烤箱可以感測烤肉或煲仔的重量和密度，並相應地設定烹飪的時間。有的烤箱能夠識別多達50種食物，比如鮭魚、雞肉或烤牛肉，並且自動調整烹飪設置。有的則配置了可由消費者啟動的預設，用於烹飪比薩餅、烘烤、空氣煎炸、烘焙、脫水、發酵或加熱操作。
新款的微波爐可通過條碼掃描器讀取食物包裝說明，並自動調整烹飪時間。
在某些烤箱中，感測器測量食物上的蒸汽量和溫度，以確定食物何時烤好。每款烤箱都略有不同，具有豐富感測器的新型烤箱會隨著時間的推移分析資料，以確定未來烘烤餅乾或澆汁火雞的最佳設置。
通過烤箱的Wi-Fi攝影鏡頭，用戶可以在智慧手機應用程式上看到正在變色的烤肉或正在膨脹的蛋糕。應用程式還可以提高安全性，如果烤箱門沒有關好或者鍋子在燃燒器上過熱，導致危險的乾燒，烤箱就會發出警報。
使用感測器改善廚房和洗衣工作體驗並提升消費者產出的機會是無限的。
製造商的全新考慮因素
對於消費者來說，智慧家電是物聯網(IoT)和日益互連的技術世界自然演變的一部分。製造商知道這種演變並不是自然發生的。將更薄更小的感測器裝進狹窄的空間，並確保它們有足夠的功率和訊號強度來可靠地運行，並非易事。工程師必須改造可能已經使用了數年甚至數十年的配置，使用新的材料並諮詢微電子和連接器方面的專家，以開發能夠在未來增添更多感測功能的設計。
製造商配合新興的發展趨勢並與合適的合作夥伴進行協作，將有助於獲得智慧技術方面的專業知識，幫助創造有吸引力的功能並更快地將其推向市場。由於智慧電器通常更節能，它們也吸引了擔心電費支出上漲的消費者。
美國、加拿大和歐洲的政府機構正在加強對電器的能源消耗以及材料和回收能力的審查。擁有合適專業知識的製造商可以將這些考慮因素納入智慧產品的設計中，從而實現面向未來的設計，預測和應對即將到來的法規要求。
智慧家電與安全性
消費者和政府當局的另一個關注焦點是安全性。根據《今日美國》(USA Today)報導，在過去十年中提交給消費者產品安全委員會的投訴中，超過40%涉及家電。隨著越來越多的感測器和電子裝置被添加到家電上，以及更高瓦數烹飪設備需要更大的電力和連接，發生線路故障和其他錯誤的可能性也增加了。
目前監管機構正在與產業專家委員會合作，努力修訂智慧家庭時代的規則和測試標準，主要目標是提高耐熱能力和防火能力。
最近連接器技術的創新為電子觸點創造了更加安全的連接，不僅為電器的消費者，而且還為裝配工人提高了安全性和可靠性，這些工人必須在狹小的空間內手動連接無數精細的感測器電線。通過利用最新的電子技術，製造商可以改善工作場所的人機工程學和安全性，從而實現速度更快、更不易出錯的生產運作。
打造新時代的產品
對於製造商來說，智慧家電領域與消費者建立聯繫，為其提供一直夢寐以求但未實現的定製功能和控制功能提供了無限的機會。隨著智慧家庭獲得業界和消費者的認可，品牌有機會以全新的方式脫穎而出，並與智慧照明、空調系統、智慧熱水器和其他技術的供應商建立互惠互利的聯盟關係。
為了做到這一點，製造商必須繼續提升專業知識，從而更好地在設計中安全部署感測器、連接器和微處理器。Molex莫仕可以提供相應的幫助，在連接器和使用者介面設計過程的早期階段與工程師合作，確保其採用最新的電子創新技術和材料，遵循最高的業界標準，並滿足全球各地監管機構的要求。
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