前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的電源與信源產品設計研究，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
1研究背景
當我們發現智能家電與工業4.0與我們漸行漸近的時候，我們卻發覺社會的基礎設施并沒有完全準備好接納這個數字化的世界，在下文中我們將對智能用電器的核心適配設施進行研究實踐。作為智能用電器，本身具備較高的應變能力，這種情況的已通過兩種方法實現：一、自身植入各種應變模塊化程序；二、通過信源信號與云網連接，將自身拾取的環境信息交給云端服務器解決，云端再將處理意見與執行代碼發送給智能用電器。這里第一種解決方式從20世界60年代以后就已在全球得到應用，但也存在較大的缺陷，其中最突出的問題是產品升級與信息存儲量的局限性，這也直接導致了電器在“智能”方面的局限性。而第二種途徑是在云物聯發展的今天，我們期待它能被廣泛應用。通過云端信息處理的物聯網技術，我們可以將“地球大腦”時刻與用電器相連通，將社會的地理信息、歷史文化、金融趨勢、科技程序等時刻傳輸給用電設備，讓設備的智能程度得到巨大提升。作為用電器本身，電源是最基本的能量來源，類似給養生命的血液；而各種信源信號，類似各種神經脈沖，通過各種弱電的傳輸，用電器才實現了多功能化與智能化。由于品牌廠商與第三方運營的云平臺神經中樞般的處理信息功能，用電器將僅僅需要實現傳感器與效應器的功能。要達到這種穩態，我們需要有穩定電源與信源傳輸，雖然電源傳輸在上世紀30年代就已經穩定，但信源傳輸的一直采用多種適配接口，或靈活簡易如WIFI、ZigBee等無線方式，而由于傳統強電與弱電容易產生電磁干擾的原因，電源與信源的集成傳輸與適配的發展一致嚴重滯后。由于各種集成或靈活的信源在用戶安全及信號穩定性方面有著較大的缺陷，試想一個醫用的機器人在工作期間由于WIFI信號的不穩定，導致云端的醫生通過遠程視頻操縱手術刀失誤，這可能產生以生命為代價的后果。至此，電源與信源的集成穩態傳輸與適配連接，是用電器智能化發展的基礎設施工程，而電源與信源Unite模塊化產品是其中對于趨勢化的實踐之一。電源與信源Unite模塊化產品是指將電源與多種信源信號通過電磁屏蔽導線集成混合傳輸，并可以提取對應電源與指定信源的適配端產品。由于電網與電信行業的業務在各國分屬不同的利益集團，電源與信源的同步傳輸一直未得到大規模推廣使用。就目前技術水平而言，通過電磁屏蔽材料包裹住弱電傳輸的導線，之后與強電共載傳輸已達到推廣使用的階段，而隨著美元升值的預期，大宗商品的價格逐級下降，銅線及合金屏蔽材料的價格降幅巨大，產品成本已適合量產。
2設計需求
在傳輸端的協同效應方面，目前的量產技術已成熟，沒有實現的原因在于電網與電信的利益分配。而目前對于適配端的研究在國際上還處于初級階段。雖然如USB接口、1394接口等能夠實現電源與信源共載的適配方式已被廣泛應用，但這些產品僅僅實現了小功率直流電的適配，大功率的用電器更本無法使用?；谀壳暗膶嶋H條件，在傳輸端共載，而在適配端實現分流是符合目前實際的方法。電源與信源Unite適配端產品的主要功能是將原有集成混合電源與各種信源提取出來，并可以互換卡槽位置，實現適配。因此產品具有以下特點：一、具有電磁屏蔽材質將弱電與強電進行屏蔽后集成傳輸。二、產品將集成導線中的信源、電源提取出來。三、產品將信源與電源對應傳輸到各種電器常用的標準接口。
3功能定位
根據方法總結，采取如下的實踐方案：提供了一種新型的信源適配器與電源適配器結合及局部替換系統，使用者可以拆下任何適配端進行替換，也可以將多個電源適配端替換信源端口進行并聯，該產品可以集成家庭及企業中目前所需的多種信源與電源。其中電源為220V的民用交流電，信源可以包括多種，目前為了便于實施，暫定為網絡信號、電話信號和有線電視信號，在未來的推廣過程中，可以用各種信源X代替，如信源1、信源2，其中X屬于正整數。
4方案構思
電源與信源Unite模塊化產品的具體方案將是滿足使用者對電源與信源的集成適配，相互之間可以拆裝互換各種信源卡槽位置需求的一種電源與信源Unite適配端。產品要包括網絡信號適配端、電話信號適配端、有線電視適配端、電源適配端，所述網絡信號適配端、電話信號適配端、有線電視適配端與電源適配端一起插在電源與信源Unite適配端的基座上，并通過縱向固定分隔檔、橫向固定分隔檔與適配器開關后的圓柱進行位置固定。
5結構圖
本產品包括電源與信源Unite適配端功能器：1、網絡信號適配端2、電話信號適配端3、有線電視適配端4、電源適配端5、適配器開關6、適配器外殼7、適配卡槽8、縱向固定分隔檔9、橫向固定分隔檔10、網絡信號接口11、電源接口12、電話信號接口13、有線電視信號接口14、適配器基座接口15、適配端上有線電視適配接口卡槽16、適配端上電源接口卡槽17、適配端上電話信號接口卡槽18、適配端上網絡信號接口卡槽19、分適配器側面；網絡信號適配端是產品從集成源中提取出網絡信號的分適配器，可以插拔并與其他適配端互換位置；電話信號適配端是產品從集成源中提取出電話信號的分適配器，可以插拔并與其他適配端互換位置；有線電視適配端是產品從集成源中提取出有線電視信號的分適配器，可以插拔并與其他適配端互換位置；電源適配端是產品從集成源中提取出電源信號的分適配器，可以插拔并與其他適配端互換位置；適配端開關可以控制整個適配端開始/停止工作的換檔按鍵；適配器外殼采用ABS材料；適配卡槽將用于將各個適配端插入縱向與橫向分割檔的框內，與適配器開關后的圓柱主體部分一同起到的固定各個適配端的作用；網絡信號接口是適配器基座上構成中心對稱的四組突出銅線的網絡接口；電源接口是適配器基座上構成中心對稱的四組突出銅線的電源接口；電話信號接口是適配器基座上構成中心對稱的四組突出銅線的電話信號接口；有線電視信號接口是適配器基座上構成中心對稱的四組突出銅線的有線電視信號接口，內部線路包裹設屏蔽網；適配器基座接口放大圖是上圖的細節放大圖，將產品基座放大，描述各接口位置及細節；適配端上有線電視適配接口卡槽，在每個適配端上都有有線電視適配接口卡槽，但只能在有線電視適配端內部能夠實現通路，這樣既能實現效果，又能實現適配端替換裝配；適配端上電源接口卡槽，在每個適配端上都有電源接口卡槽，但只能在電源適配端內部能夠實現通路，這樣既能實現效果，又能實現適配端替換裝配；適配端上電話信號接口卡槽，在每個適配端上都有電話信號接口卡槽，但只能在電話信號適配端內部能夠實現通路，這樣既能實現效果，又能實現適配端替換裝配；適配端上網絡信號接口卡槽，在每個適配端上都有網絡信號接口卡槽，但只能在網絡信號適配端內部能夠實現通路，這樣既能實現效果，又能實現適配端替換裝配。
6總結
電源與信源Unite模塊化產品可以將信源適配器與電源適配器結合。這種是適配產品可以實現局部替換方式，使用者可以拆下任何適配端進行替換，也可以將多個電源適配端替換信源端口進行并聯，該產品集成家庭目前所需的各種信源與電源。在上述情況下，傳統家電將通過適配器成為能夠通過多種信源與外界交換信息的智能家電。更多的家電廠商將提供云平臺服務，通過用戶ID來識別用戶的家電信息，并將信息與操作策略轉發到客戶的手機上，實現了C2B的信息反饋與長期維護的售后體驗服務。但目前的產品只能提供集成傳輸后的適配提取，并不提供大功率的電源與信源集成后對單一用電器的適配，這也是未來產品的重要研究方向。
作者：顧昕 單位：杭州科技職業技術學院
