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隨著無線技術(shù)的發(fā)展,智能家電越來越受到人們的青睞。在未來的智能房屋里,所有設(shè)施都將由一個計算機中樞控制,到那時,人們就可以體驗到什么是真正的“游手好閑”了。
未來的智能住宅到底會以怎樣的面貌呈現(xiàn)在人們面前?
想象中,它不會是外太空的建筑,也不是網(wǎng)格圓頂建筑。未來,智能住宅能與人類還有周圍的應(yīng)用設(shè)備進行對話。
最大限度的自動化是智能房屋的最大優(yōu)勢。從簡單的開關(guān)門、窗簾,到復(fù)雜的烹飪、調(diào)試錄像機、控制房屋溫度,未來的智能房屋能將所有的工作通過無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接到計算機中樞,讓計算機發(fā)號施令,繼而完成各項家務(wù)。
“智能毯”建筑材料
美國費城的建筑師斯蒂芬·基蘭和詹姆斯·廷博萊克開發(fā)出一種名為“智能毯”的新型建筑材料。
這是一種可在鋁制框架上拉伸平鋪的外包裝材料,就像帳篷用的尼龍布一樣。它由兩層聚脂膜(PET)構(gòu)成——與塑料可樂瓶的原材料完全相同——用柔性膜材料做基板,將一些帶有照明、加熱、能量存儲、顯示信息功能的微小粒子噴涂在上面,造出的電子墻壁不僅廉價,而且可以隨心所欲地改變功能,例如投影或照明。
智能毯兩層材料之間有5厘米的空隙,空隙間填充有塊狀氣凝膠,絕熱系數(shù)與填充了聚苯乙烯的43厘米厚水泥墻相當(dāng)。PET材料外是一層高純度樹脂,其中含有一種相變材料顆粒,能在白天吸收外界的熱量,夜晚釋放出來。
智能毯表面還有微型有機光電太陽能電池,能通過吸收陽光為有機發(fā)光二極管和內(nèi)部照明系統(tǒng)提供電能。
未來智能住宅樣本
布萊恩是戈爾登國家新能源實驗室的一名科學(xué)家。他談到,在未來的住宅中,洗碗機除了可與車庫中的電動汽車對話,還能和屋頂太陽能光伏系統(tǒng)對話。
這些具有“對話”功能的家用電器設(shè)備還能讀取實時的天氣信息。比如一個陽光充足的午后就可以反饋出一個信息,在這樣的天氣條件下,屋頂太陽能光伏系統(tǒng)可產(chǎn)生足夠的電力,此時也是使用干燥機和洗碗機的最佳時間。
工作時,“智能住宅”也許并不需要你待在家中。當(dāng)你回家后將車駛?cè)胲噹鞎r,廚房中的碗碟已經(jīng)洗好,衣服也已經(jīng)烘干——這些應(yīng)用所使用的電力都是從下午的屋頂太陽能系統(tǒng)發(fā)電得來的。
國家新能源實驗室的工程師最近在他們的能源系統(tǒng)集成實驗室中測試未來智能住宅的樣本,布萊恩也作為助理參與了這個項目。他們的目標(biāo)是,最大限度地使用新能源發(fā)電,同時把對電網(wǎng)的干擾程度降到最低。
房屋遇到危險能“呼救”
發(fā)生房屋倒塌事故時人們總會遺憾地說:如果事先能有所覺察就好了!誰能想到,隨著科技的進步,房子可能真的會開口說話。
美國伊利諾伊大學(xué)研制出一種智能磚頭,用它蓋房子可讓房屋預(yù)知自己的危險,并能 “大聲呼救”。
雖然智能磚頭外形與普通磚頭無異,但體內(nèi)卻藏有乾坤:內(nèi)置了無線電傳感器、信號處理器、無線電通信系統(tǒng)和一組電池。磚頭內(nèi)的傳感器可監(jiān)控室內(nèi)溫度、房間的震動和運動頻率,并將這些數(shù)據(jù)傳入遠程電腦中,既可以預(yù)知危險的發(fā)生,又可以指導(dǎo)救援工作。
美國《基督教科學(xué)箴言報》這樣評價這種智能磚頭:如果雙子塔用了它,消防員就能根據(jù)磚頭提供的數(shù)據(jù)改變營救策略;如果巴黎戴高樂機場用了它,就不會有人因屋頂坍塌而喪生。
智能磚頭還有一個可以聯(lián)合作業(yè)的優(yōu)越性,即使被分散在建筑物的不同位置,它們依然能為監(jiān)控者提供整幢建筑的安全全景。這對于在危險環(huán)境中工作的消防員來說至關(guān)重要。
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2015年4期