一大學(xué)生發(fā)明“物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)關(guān)”

開(kāi)啟智能家居省電新模式

□周刊記者  蘇弼坤  文/圖

現(xiàn)在家居生活中，智能化已經(jīng)成為新的發(fā)展方向。越來(lái)越多的家庭使用了智能化的家居電器。“我設(shè)計(jì)的開(kāi)關(guān)，將有助于家居裝修的安全節(jié)能。”昨天上午，在黃淮學(xué)院“創(chuàng)客中心”，記者見(jiàn)到了該院機(jī)械與能源工程學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的申浩杰。他用了半年多時(shí)間，研發(fā)出物聯(lián)網(wǎng)智能開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線、遠(yuǎn)程控制，并且此開(kāi)關(guān)不耗電。

申浩杰調(diào)試開(kāi)關(guān)。

申浩杰展示自己發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線動(dòng)能開(kāi)關(guān)。

從小就有靈巧雙手的農(nóng)村孩子

“我小時(shí)候住在洛陽(yáng)嵩縣的農(nóng)村。因?yàn)樯钤谏綔侠铮詻](méi)什么玩具可以玩。但是看到電視里很多小朋友都有玩具，我也不愿意空著手。”申浩杰說(shuō)，他和村里的其他孩子不一樣，那時(shí)候大家的玩伴都是牛羊等之類的家畜，家里有錢的會(huì)買個(gè)變形金剛。但他為了有自己的玩具，就動(dòng)手做。家里廢舊的軸承，他會(huì)在上面加一個(gè)木棍，當(dāng)小推車玩。家里廢舊的書(shū)籍，他不舍得扔掉，用剪刀進(jìn)行裁剪，折疊成各種折紙。上小學(xué)的時(shí)候，他就能用紙折出好幾種千紙鶴。

不過(guò)，讓他記憶最深的是幫媽媽刷奶瓶。申浩杰說(shuō)，妹妹比他小好幾歲。他上小學(xué)時(shí)，妹妹只有一歲多。因?yàn)槊妹闷綍r(shí)喝奶粉比較多，母親總是為刷不干凈奶瓶而發(fā)愁。

“奶瓶自帶的小刷子只能把奶瓶壁刷干凈，但是瓶底和瓶壁的拐角處很難被刷到。為了幫媽媽刷奶瓶，我專門做了一個(gè)新型的刷子。”申浩杰說(shuō)，其實(shí)那個(gè)刷子是用牙刷做的——用火把牙刷頭燒軟，再把牙刷頭彎成想要的曲度，這樣就能把原本刷不到的地方清理干凈。現(xiàn)在他家里有好幾個(gè)不同彎曲度的牙刷，都是用來(lái)清理家中犄角旮旯處的。

高中時(shí)產(chǎn)生了“智能開(kāi)關(guān)”的想法

其實(shí)，申浩杰現(xiàn)在設(shè)計(jì)的這個(gè)物聯(lián)無(wú)線動(dòng)能開(kāi)關(guān)，早在他上高一時(shí)就有了類似的想法。

申浩杰說(shuō)，他上高一時(shí)，因?yàn)榧依镉辛艘恍┓e蓄，便買了房子，從農(nóng)村搬到了城里。因?yàn)樯钏讲粩嗵岣?，他家也在不斷增添家具。上高中時(shí)，他在農(nóng)村用的小木床被一個(gè)嶄新的“席夢(mèng)思”替代。因?yàn)樗男∥菘臻g有限，而大床又太長(zhǎng)，所以他就把床頭調(diào)了個(gè)位置?？蛇@么一來(lái)，原本安在床頭的雙向開(kāi)關(guān)便成了沒(méi)用的擺設(shè)，晚上睡覺(jué)前或起夜需要開(kāi)關(guān)電燈時(shí)，必須跑到開(kāi)關(guān)處，很麻煩。那時(shí)他便想，要是能把原來(lái)的開(kāi)關(guān)挪到新位置該多方便啊。

“那時(shí)候我想過(guò)改動(dòng)原來(lái)的開(kāi)關(guān)線路，但我和家人對(duì)電路都不了解，而找專業(yè)人員改動(dòng)的話，一方面需要費(fèi)用，另一方面會(huì)影響室內(nèi)布局的美觀，所以就放棄了。”申浩杰說(shuō)，雖然上高中的他根本不知道什么是智能家居，而且那時(shí)智能家居還沒(méi)有出現(xiàn)在普通人家，但他想，能不能設(shè)計(jì)一個(gè)控制電燈啟停的無(wú)線開(kāi)關(guān)呢？

2014年，申浩杰以優(yōu)異的成績(jī)考入黃淮學(xué)院機(jī)械與能源工程學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。“選擇這個(gè)專業(yè)，與我的性格有關(guān)，也和高中時(shí)家里的那個(gè)開(kāi)關(guān)有一定的關(guān)系。”申浩杰說(shuō)，因?yàn)樾闹械南敕?，促使他在大學(xué)期間要實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢(mèng)想。

一次家博會(huì)促使他實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想

“2014年剛開(kāi)學(xué)時(shí)，我就迫切希望學(xué)校能夠給我提供一個(gè)平臺(tái)，讓我實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想。恰恰在這時(shí)，學(xué)校組織了一次外出學(xué)習(xí)活動(dòng)，讓我真正見(jiàn)識(shí)了什么是‘智能家居’。”申浩杰說(shuō)，2014年9月，學(xué)校組織學(xué)生到上海參觀“國(guó)際智能家居博覽會(huì)”。在那次家博會(huì)上，來(lái)自世界各地的智能家居企業(yè)展示了家居領(lǐng)域的未來(lái)科技產(chǎn)品。也就是那次參觀學(xué)習(xí)，讓他認(rèn)識(shí)到了物聯(lián)網(wǎng)的強(qiáng)大，同時(shí)他發(fā)現(xiàn)自己當(dāng)初設(shè)想的“無(wú)線開(kāi)關(guān)”好像太小兒科了。

在新興的物聯(lián)網(wǎng)熱潮中，物聯(lián)網(wǎng)智能家居行業(yè)無(wú)疑是領(lǐng)頭羊，各種智能家居產(chǎn)品正逐步走進(jìn)人們的生活中。

傳統(tǒng)的有線式開(kāi)關(guān)，安裝時(shí)需在家庭裝修時(shí)把線路提前排好。走明線影響室內(nèi)美觀，而走暗線則需砸開(kāi)墻壁，且位置固定、使用死板，讓不少家庭用戶頭疼不已。而市場(chǎng)上的普通無(wú)線開(kāi)關(guān)多為遙控式，不僅需要經(jīng)常更換電池，而且信號(hào)傳輸距離有限，甚至?xí)霈F(xiàn)信號(hào)交叉的錯(cuò)誤，無(wú)法很好地滿足消費(fèi)者的需求。

設(shè)計(jì)出能夠遠(yuǎn)程控制的開(kāi)關(guān)

“從上海回來(lái)之后，我開(kāi)始著手設(shè)計(jì)智能開(kāi)關(guān)。起初我設(shè)計(jì)的無(wú)線智能開(kāi)關(guān)，只是一款免布線且能遠(yuǎn)程控制的智能開(kāi)關(guān)。”申浩杰介紹，他最初設(shè)計(jì)時(shí)只想到讓開(kāi)關(guān)采用無(wú)線控制，即電燈和開(kāi)關(guān)之間無(wú)需布線，由無(wú)線信號(hào)進(jìn)行傳輸控制，且對(duì)信號(hào)進(jìn)行了特定的編碼，防止錯(cuò)誤控制，可做到一控多和多控一。

申浩杰當(dāng)時(shí)還只是大一的新生，雖然課程中開(kāi)設(shè)有《信號(hào)與系統(tǒng)》，可他除了知道模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)之外，并沒(méi)有學(xué)到能運(yùn)用到實(shí)際操作中的知識(shí)。為了盡快掌握新知識(shí)并運(yùn)用到自己的設(shè)計(jì)中，申浩杰每天都會(huì)去找大二甚至大三的學(xué)長(zhǎng)尋求幫助。周末時(shí)，他常在網(wǎng)絡(luò)論壇上學(xué)習(xí)，為的就是在設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)時(shí)不讓控制器出現(xiàn)“串碼”的情況。

一次偶然的機(jī)會(huì)，他看到一個(gè)小朋友的玩具，讓他開(kāi)始對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行升級(jí)。

“一天晚上，我走在回寢室的路上，看到有一個(gè)小朋友拿著一個(gè)忽明忽暗的手電筒在玩。開(kāi)始我以為小朋友是自己控制手電筒的亮光，走近了才知道，那是一個(gè)手壓式自發(fā)電的手電筒。”申浩杰說(shuō)，這種手電筒的工作原理就是只要人用手壓幾下手電筒的開(kāi)關(guān)，電燈就能持續(xù)亮一會(huì)兒，燈滅的時(shí)候重復(fù)按壓動(dòng)作，能給燈供電，其主要部件就是一個(gè)自發(fā)電裝置。

“如果把這個(gè)自發(fā)電裝置安裝到自己的遠(yuǎn)程控制開(kāi)關(guān)中，只要按壓一次開(kāi)關(guān)，其發(fā)電量就足夠信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射一次指令，這樣一來(lái)，就能避免經(jīng)常換電池的弊端。”申浩杰想。

后來(lái)，在遠(yuǎn)程控制方面，申浩杰在開(kāi)關(guān)上除了安裝了信號(hào)發(fā)射裝置外，還利用物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制模塊，在手機(jī)端安裝了相應(yīng)的APP，即便人遠(yuǎn)在千里之外，只要有互聯(lián)網(wǎng)，便能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制開(kāi)關(guān)。這樣一來(lái)，他設(shè)計(jì)的開(kāi)關(guān)，就具備了免布線、不耗電、遠(yuǎn)程控制的優(yōu)點(diǎn)。

希望自己的發(fā)明被運(yùn)用到生活中

無(wú)線智能開(kāi)關(guān)不僅可以避免布線的麻煩，而且做到了零耗能、無(wú)污染，并且無(wú)論人在哪里都可以通過(guò)手機(jī)隨時(shí)控制，具有物聯(lián)網(wǎng)智能家居生活環(huán)保、簡(jiǎn)捷、方便的優(yōu)點(diǎn)。

申浩杰說(shuō)，2015年9月，他做了一次市場(chǎng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)電工電氣行業(yè)對(duì)智能技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越深入，家居、酒店、賓館、KTV、茶樓等智能化設(shè)備受到人們推崇。無(wú)線智能開(kāi)關(guān)是第三代普通翹板式開(kāi)關(guān)之后的重要產(chǎn)品，取代傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)只是時(shí)間的問(wèn)題，由此產(chǎn)生的市場(chǎng)“錢途”難以估量。

申浩杰介紹，雖然目前傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)依然有成本低、價(jià)格低的優(yōu)勢(shì)，但隨著智能化數(shù)字時(shí)代的到來(lái)，特別是無(wú)線智能開(kāi)關(guān)的產(chǎn)生，人們將對(duì)傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)越來(lái)越不滿意，將傾向于使用方便、節(jié)能的無(wú)線智能開(kāi)關(guān)，渴望在日常家居生活中體驗(yàn)到智能生活。

申浩杰說(shuō)，他研發(fā)設(shè)計(jì)的物聯(lián)無(wú)線動(dòng)能開(kāi)關(guān)目前還處于起步階段，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力相對(duì)較弱。待時(shí)機(jī)成熟時(shí)，他希望自己的設(shè)計(jì)能被運(yùn)用到實(shí)際生活中。