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用與管理公司。Kinestral在設計了電致變色(Electrochromic)玻璃技術后,完善了智能窗的使用體驗。電致變色玻璃技術使用人工智能(AI)和OpenThread無線協(xié)議來不斷調整建筑和住宅內的自然光。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品來說都是一項驚人的成就。下面,Craig將分享其公司是如何起步的、智能窗的技術是如何運作的,以及未來潛在的應用前景。

  Kinestral Technologies營銷副總裁CraigHenricksen

 

  智能窗的想法是如何產生的?

  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。Howard Turner現(xiàn)在是Kinestral 的CTO,擁有化學博士學位,和Sam Bergh,我們的COO,擁有工程學博士學位,他們發(fā)現(xiàn)雙方的綜合專業(yè)知識很適合發(fā)展一類叫做電致變色技術的產品。這一過程通過向材料施加電壓或電脈沖來產生化學反應并控制穿過襯底的光線,從而創(chuàng)造出一個智能窗戶。當時,這項技術已經存在了20多年,但一些缺陷限制了它的市場應用。

  當然,價格是一個問題,但主要原因與性能有關。以前的智能窗戶技術在透明狀態(tài)下往往是黃色和/或蜂蜜色,然后當它們被著色時,玻璃會變成藍色和/或紫色。著色過程也很慢,通常需要30-40分鐘。當我五年前開始在這家公司工作時,我意識到創(chuàng)始人在公司的頭五年都在完善材料。當我加入時,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。從那時起,我們就專注于這項技術的商業(yè)化。

  目前智能窗產品的市場應用情況如何?

  Craig: Halio是一種基于先進電致變色技術的智能著色玻璃,通過建筑自動化系統(tǒng)、家庭自動化系統(tǒng)、智能手機應用程序或我們的Halio儀表盤進行控制。我們建立了一個云基礎設施系統(tǒng)來通過人工智能進一步控制建筑和玻璃環(huán)境。窗戶看起來像天然玻璃,但是當太陽有點太熱或太亮時,它就會呈現(xiàn)出涼爽的灰色陰影。我們已經從海沃德的試點工廠持續(xù)出貨Halio產品4年了。我們有一個新的大規(guī)模生產設備,每年可以生產500萬平方英尺的玻璃,過去一年半里已經一直在生產運作。

  您如何實現(xiàn)自家產品與與競爭對手的差異化?

  Craig: Halio提供了美學上的差異,比如我們如何在清晰和著色狀態(tài)下去除很多不需要的顏色。我們擁有60項專利,且玻璃調色速度比競爭對手快了10倍,而且更加均勻,因為我們投資了一個生產流程,允許顏色分布在任何尺寸的面板上?;谠朴嬎愣鴾p少了對內置基礎設施的需求。另一個主要區(qū)別是我們高產量的生產過程。

  智能窗戶產品的主要客戶包括哪些對象?

  Craig: 我們的產品目前在30多個國家銷售,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房地產投資信托基金。我們還與世界上最大的玻璃制造商AGC公司建立了戰(zhàn)略合作伙伴關系。

  客戶購買智能窗戶產品的主要動力是什么?

  Craig: 當我剛開始在Kinestral工作時,我以為一切都是關于能源效率的。但對于節(jié)能建筑領域的早期推動者來說,他們已經在用LEED建筑標準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動力是舒適的自然光——與戶外和室內的人的連接。這種建筑體驗是采用的主要原因。能源方面的好處當然也提升了產品的吸引力,但節(jié)約能源并不是最初獲得消費者采購的主要原因。

  智能窗戶實際上到底是如何運作的?

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

  除了色彩之外,動態(tài)玻璃與傳統(tǒng)玻璃沒有什么不同,但在里面看起來有點困難。許多客戶還將這種玻璃用于室內玻璃會議室,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品?

  Craig: 在我們的Halio產品中,我們使用了Silicon Labs Wireless Gecko無線SoC系列解決方案。我們的設計團隊在其他公司從事技術工作后,對Silicon Labs有更深入的了解。

  最初,我們的產品是基于Thread無線協(xié)議的,但現(xiàn)在我們轉向了OpenThread。Silicon Labs提供的設計資源以及支持該協(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提供了底層的網狀網絡來實現(xiàn)這一切。我們的系統(tǒng)有很多節(jié)點,當你把基礎設施放入大樓時,你需要確信你不會遇到連接或調試問題。

  在設計產品的過程中,你遇到過什么設計上的挑戰(zhàn)嗎?

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

  您是否預計氣候變化會影響您未來的發(fā)展?

  Craig: 當我們深入研究這個產品時,我們意識到我們可以對生活環(huán)境產生很大的影響。還有什么建筑產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很棒的產品,而且我們?yōu)榭沙掷m(xù)發(fā)展做出了貢獻。智能玻璃是一個更好的建筑設計方式,任何一個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,有助于實現(xiàn)更好的生活和工作場所。

  商業(yè)市場的時機已經成熟,對我們來說更容易,因為在我們進入市場之前,競爭對手已經對市場進行了教育。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。另一個即將出現(xiàn)的市場是交通運輸,比如汽車、飛機和火車。

  你認為未來5-8年物聯(lián)網的前景如何?

  Craig: 您經常會聽到利用技術構建個性化應用的趨勢。我在市場營銷這一行已經15年了,人類都需要個性化主義,但我們都有過這樣的經歷,坐在一個和我們溫度分布不同的人旁邊,那個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)網技術去解決個性化的問題,使空間個性化利用的成本需求下降。

  所以我認為未來將會看到更多的個性化空間技術被提出用來創(chuàng)造讓每一個人都感到舒適的應用。這項技術現(xiàn)在已經存在,但是現(xiàn)在仍面臨的一些集成上的挑戰(zhàn)。

(轉載)

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