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智能家居

Kinestral公司開發(fā)OpenThread智能窗戶更節(jié)能

2025China.cn   2020年06月08日

  我們最新一期的物聯(lián)網(wǎng)英雄訪問了Kinestral Technologies的營銷副總裁Craig Henricksen,Kinestral是一家總部位于加利福尼亞州海沃德的自然光應(yīng)用與管理公司。Kinestral在設(shè)計(jì)了電致變色(Electrochromic)玻璃技術(shù)后,完善了智能窗的使用體驗(yàn)。電致變色玻璃技術(shù)使用人工智能(AI)和OpenThread無線協(xié)議來不斷調(diào)整建筑和住宅內(nèi)的自然光。這款智能窗戶基于Silicon Labs Wireless Gecko無線SoC解決方案,可以幫助建筑物的整體能耗降低20%,這對于任何類型的產(chǎn)品來說都是一項(xiàng)驚人的成就。下面,Craig將分享其公司是如何起步的、智能窗的技術(shù)是如何運(yùn)作的,以及未來潛在的應(yīng)用前景。

  Kinestral Technologies營銷副總裁CraigHenricksen

 

  智能窗的想法是如何產(chǎn)生的?

  Craig: 2010年,我們的兩位創(chuàng)始人在其他材料公司都取得了成功,各自創(chuàng)造出了顛覆性的技術(shù)。Howard Turner現(xiàn)在是Kinestral 的CTO,擁有化學(xué)博士學(xué)位,和Sam Bergh,我們的COO,擁有工程學(xué)博士學(xué)位,他們發(fā)現(xiàn)雙方的綜合專業(yè)知識(shí)很適合發(fā)展一類叫做電致變色技術(shù)的產(chǎn)品。這一過程通過向材料施加電壓或電脈沖來產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并控制穿過襯底的光線,從而創(chuàng)造出一個(gè)智能窗戶。當(dāng)時(shí),這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)存在了20多年,但一些缺陷限制了它的市場應(yīng)用。

  當(dāng)然,價(jià)格是一個(gè)問題,但主要原因與性能有關(guān)。以前的智能窗戶技術(shù)在透明狀態(tài)下往往是黃色和/或蜂蜜色,然后當(dāng)它們被著色時(shí),玻璃會(huì)變成藍(lán)色和/或紫色。著色過程也很慢,通常需要30-40分鐘。當(dāng)我五年前開始在這家公司工作時(shí),我意識(shí)到創(chuàng)始人在公司的頭五年都在完善材料。當(dāng)我加入時(shí),他們給我看了一塊玻璃,它在透明狀態(tài)下看起來像普通的玻璃,但它很快就變成了冷灰色。從那時(shí)起,我們就專注于這項(xiàng)技術(shù)的商業(yè)化。

  目前智能窗產(chǎn)品的市場應(yīng)用情況如何?

  Craig: Halio是一種基于先進(jìn)電致變色技術(shù)的智能著色玻璃,通過建筑自動(dòng)化系統(tǒng)、家庭自動(dòng)化系統(tǒng)、智能手機(jī)應(yīng)用程序或我們的Halio儀表盤進(jìn)行控制。我們建立了一個(gè)云基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)來通過人工智能進(jìn)一步控制建筑和玻璃環(huán)境。窗戶看起來像天然玻璃,但是當(dāng)太陽有點(diǎn)太熱或太亮?xí)r,它就會(huì)呈現(xiàn)出涼爽的灰色陰影。我們已經(jīng)從海沃德的試點(diǎn)工廠持續(xù)出貨Halio產(chǎn)品4年了。我們有一個(gè)新的大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備,每年可以生產(chǎn)500萬平方英尺的玻璃,過去一年半里已經(jīng)一直在生產(chǎn)運(yùn)作。

  您如何實(shí)現(xiàn)自家產(chǎn)品與與競爭對手的差異化?

  Craig: Halio提供了美學(xué)上的差異,比如我們?nèi)绾卧谇逦椭珷顟B(tài)下去除很多不需要的顏色。我們擁有60項(xiàng)專利,且玻璃調(diào)色速度比競爭對手快了10倍,而且更加均勻,因?yàn)槲覀兺顿Y了一個(gè)生產(chǎn)流程,允許顏色分布在任何尺寸的面板上。基于云計(jì)算而減少了對內(nèi)置基礎(chǔ)設(shè)施的需求。另一個(gè)主要區(qū)別是我們高產(chǎn)量的生產(chǎn)過程。

  智能窗戶產(chǎn)品的主要客戶包括哪些對象?

  Craig: 我們的產(chǎn)品目前在30多個(gè)國家銷售,我們有許多商業(yè)和住宅客戶。我們最大的客戶之一是南加州的一個(gè)房地產(chǎn)投資信托基金。我們還與世界上最大的玻璃制造商AGC公司建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。

  客戶購買智能窗戶產(chǎn)品的主要?jiǎng)恿κ鞘裁?

  Craig: 當(dāng)我剛開始在Kinestral工作時(shí),我以為一切都是關(guān)于能源效率的。但對于節(jié)能建筑領(lǐng)域的早期推動(dòng)者來說,他們已經(jīng)在用LEED建筑標(biāo)準(zhǔn)來改善能源利用的問題。有趣的是,我們在顧客中看到的最大驅(qū)動(dòng)力是舒適的自然光——與戶外和室內(nèi)的人的連接。這種建筑體驗(yàn)是采用的主要原因。能源方面的好處當(dāng)然也提升了產(chǎn)品的吸引力,但節(jié)約能源并不是最初獲得消費(fèi)者采購的主要原因。

  智能窗戶實(shí)際上到底是如何運(yùn)作的?

  Craig: Halio AI可以根據(jù)建筑位置、時(shí)間、太陽角度和其他因素來預(yù)測太陽何時(shí)升起,而不是在太陽升起時(shí)被光線所蒙蔽。室內(nèi)的人不需要做任何調(diào)整光線的事情,仍然可以享受從窗戶射進(jìn)來的陽光,但色調(diào)水平是舒適的——無論是熱的還是耀眼的。一整天,隨著外面光線的變化,窗面會(huì)自動(dòng)調(diào)整,使人們在里面感到舒適。

  除了色彩之外,動(dòng)態(tài)玻璃與傳統(tǒng)玻璃沒有什么不同,但在里面看起來有點(diǎn)困難。許多客戶還將這種玻璃用于室內(nèi)玻璃會(huì)議室,根據(jù)隱私需要可以手工著色。

  Silicon Labs的無線解決方案是如何融入你的產(chǎn)品?

  Craig: 在我們的Halio產(chǎn)品中,我們使用了Silicon Labs Wireless Gecko無線SoC系列解決方案。我們的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在其他公司從事技術(shù)工作后,對Silicon Labs有更深入的了解。

  最初,我們的產(chǎn)品是基于Thread無線協(xié)議的,但現(xiàn)在我們轉(zhuǎn)向了OpenThread。Silicon Labs提供的設(shè)計(jì)資源以及支持該協(xié)議的能力對我們來說很重要。我們所有的單元必須通過無線方式相互通信,而Silicon Labs提供了底層的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)這一切。我們的系統(tǒng)有很多節(jié)點(diǎn),當(dāng)你把基礎(chǔ)設(shè)施放入大樓時(shí),你需要確信你不會(huì)遇到連接或調(diào)試問題。

  在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的過程中,你遇到過什么設(shè)計(jì)上的挑戰(zhàn)嗎?

  Craig: 兩大問題是網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)本身的低功耗和魯棒性。我們將大部分繁重的工作轉(zhuǎn)移到云上,但我們將指令下放到各個(gè)節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)必須足夠聰明,能夠遵循指令(并擁有足夠的處理能力)。與此同時(shí),節(jié)點(diǎn)必須是低功率的,并具有強(qiáng)大的無線連接。我們通過Silicon Labs的Wireless Gecko來提供的這些關(guān)鍵功能。

  您是否預(yù)計(jì)氣候變化會(huì)影響您未來的發(fā)展?

  Craig: 當(dāng)我們深入研究這個(gè)產(chǎn)品時(shí),我們意識(shí)到我們可以對生活環(huán)境產(chǎn)生很大的影響。還有什么建筑產(chǎn)品僅僅通過安裝玻璃就能節(jié)省10-15%的能源?我們不僅提供了一個(gè)很棒的產(chǎn)品,而且我們?yōu)榭沙掷m(xù)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。智能玻璃是一個(gè)更好的建筑設(shè)計(jì)方式,任何一個(gè)在自然照明的建筑里呆過的人都可以證明你能立刻感受到不同,有助于實(shí)現(xiàn)更好的生活和工作場所。

  商業(yè)市場的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟,對我們來說更容易,因?yàn)樵谖覀冞M(jìn)入市場之前,競爭對手已經(jīng)對市場進(jìn)行了教育。但我們在住宅市場看到了很多令人興奮的東西——人們看到了玻璃,希望它出現(xiàn)在廚房和家里。另一個(gè)即將出現(xiàn)的市場是交通運(yùn)輸,比如汽車、飛機(jī)和火車。

  你認(rèn)為未來5-8年物聯(lián)網(wǎng)的前景如何?

  Craig: 您經(jīng)常會(huì)聽到利用技術(shù)構(gòu)建個(gè)性化應(yīng)用的趨勢。我在市場營銷這一行已經(jīng)15年了,人類都需要個(gè)性化主義,但我們都有過這樣的經(jīng)歷,坐在一個(gè)和我們溫度分布不同的人旁邊,那個(gè)人可能感到太熱也可能太冷,或者房間太亮或太暗,然后我們便可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)去解決個(gè)性化的問題,使空間個(gè)性化利用的成本需求下降。

  所以我認(rèn)為未來將會(huì)看到更多的個(gè)性化空間技術(shù)被提出用來創(chuàng)造讓每一個(gè)人都感到舒適的應(yīng)用。這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)存在,但是現(xiàn)在仍面臨的一些集成上的挑戰(zhàn)。

(轉(zhuǎn)載)

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