คำนำ
มนุษย์ได้ก้าวข้ามผ่านยุคสมัยที่ไฟฟ้าถูกค้นพบมาอย่างยาวนาน จนกระทั่งถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในฐานะ “ไฟฟ้า” และ “พลังงานไฟฟ้า” หนึ่งในความขัดแย้งที่สะเทือนใจมากที่สุดคือ “เส้นทางแห่งการโต้แย้ง” ระหว่างไฟฟ้ากระแสสลับและไฟฟ้ากระแสตรง ผู้โต้เถียงคืออัจฉริยะร่วมสมัยสองคนคือ เอดิสันและเทสลา อย่างไรก็ตาม สิ่งที่น่าสนใจคือจากมุมมองของมนุษย์ยุคใหม่ในศตวรรษที่ 21 “การโต้แย้ง” นี้ยังไม่สามารถชนะหรือแพ้ได้อย่างสมบูรณ์

แม้ว่าในปัจจุบัน ทุกอย่างตั้งแต่แหล่งผลิตไฟฟ้าไปจนถึงระบบขนส่งไฟฟ้าล้วนเป็น "ไฟฟ้ากระแสสลับ" แต่ไฟฟ้ากระแสตรงมีอยู่ทั่วไปในเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ปลายทางมากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งโซลูชันระบบไฟฟ้า "แบบ DC ทั้งบ้าน" ซึ่งได้รับความนิยมจากทุกคนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผสมผสานเทคโนโลยีวิศวกรรม IoT และปัญญาประดิษฐ์เข้าด้วยกันเพื่อให้การรับประกันที่แข็งแกร่งสำหรับ "ชีวิตในบ้านอัจฉริยะ" ติดตามเครือข่ายหัวชาร์จด้านล่างเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ DC ทั้งบ้านคืออะไร

บทนำพื้นหลัง

กระแสตรง (DC) ทั่วทั้งบ้านเป็นระบบไฟฟ้าที่ใช้ไฟฟ้ากระแสตรงในบ้านและอาคาร แนวคิดของ “ไฟฟ้ากระแสตรงทั้งบ้าน” ถูกเสนอขึ้นในบริบทที่ข้อบกพร่องของระบบ AC แบบดั้งเดิมนั้นชัดเจนมากขึ้นเรื่อยๆ และแนวคิดเรื่องคาร์บอนต่ำและการปกป้องสิ่งแวดล้อมได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ

ระบบปรับอากาศแบบดั้งเดิม

ปัจจุบันระบบไฟฟ้าที่พบมากที่สุดในโลกคือระบบไฟฟ้ากระแสสลับ ระบบไฟฟ้ากระแสสลับเป็นระบบส่งและจ่ายไฟฟ้าที่ทำงานโดยอาศัยการเปลี่ยนแปลงของการไหลของกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก ขั้นตอนหลักๆ ของการทำงานของระบบไฟฟ้ากระแสสลับมีดังนี้

เครื่องกำเนิดไฟฟ้า:จุดเริ่มต้นของระบบไฟฟ้าคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า หลักการพื้นฐานคือการสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำโดยการตัดสายไฟที่มีสนามแม่เหล็กหมุน ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับ มักใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส และโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะขับเคลื่อนด้วยพลังงานกล (เช่น น้ำ แก๊ส ไอระเหย เป็นต้น) เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กหมุน

การผลิตไฟฟ้ากระแสสลับ:สนามแม่เหล็กหมุนในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำให้แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในตัวนำไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงไป จึงทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสลับ ความถี่ของกระแสไฟฟ้าสลับโดยทั่วไปคือ 50 เฮิรตซ์หรือ 60 เฮิรตซ์ต่อวินาที ขึ้นอยู่กับมาตรฐานระบบไฟฟ้าในแต่ละภูมิภาค

หม้อแปลงไฟฟ้าแบบเพิ่มแรงดัน: กระแสไฟฟ้าสลับจะไหลผ่านหม้อแปลงในสายส่งไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่ใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าของกระแสไฟฟ้าโดยไม่เปลี่ยนความถี่ ในกระบวนการส่งไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าสลับแรงดันสูงสามารถส่งได้ง่ายกว่าในระยะไกลเนื่องจากช่วยลดการสูญเสียพลังงานที่เกิดจากความต้านทาน

การส่งและการจำหน่าย:กระแสไฟฟ้าสลับแรงดันสูงจะถูกส่งไปยังสถานที่ต่างๆ ผ่านสายส่งไฟฟ้า จากนั้นจึงลดระดับลงผ่านหม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อตอบสนองความต้องการการใช้งานที่แตกต่างกัน ระบบส่งและจำหน่ายไฟฟ้าดังกล่าวช่วยให้สามารถถ่ายโอนและใช้พลังงานไฟฟ้าระหว่างการใช้งานและสถานที่ต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การประยุกต์ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ:ผู้ใช้ปลายทางจะได้รับกระแสไฟฟ้ากระแสสลับไปยังบ้านเรือน ธุรกิจ และโรงงานอุตสาหกรรม ในสถานที่เหล่านี้ กระแสไฟฟ้าสลับจะถูกใช้เพื่อขับเคลื่อนอุปกรณ์ต่างๆ เช่น แสงสว่าง เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และอื่นๆ

โดยทั่วไป ระบบไฟฟ้ากระแสสลับกลายเป็นกระแสหลักในช่วงปลายศตวรรษที่แล้ว เนื่องจากมีข้อดีหลายประการ เช่น ระบบไฟฟ้ากระแสสลับที่เสถียรและควบคุมได้ และการสูญเสียพลังงานบนสายไฟที่ต่ำ อย่างไรก็ตาม ด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ปัญหาสมดุลมุมกำลังไฟฟ้าของระบบไฟฟ้ากระแสสลับจึงกลายเป็นปัญหาร้ายแรง การพัฒนาระบบไฟฟ้าได้นำไปสู่การพัฒนาอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ อย่างต่อเนื่อง เช่น เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (แปลงกระแสไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรง) และอินเวอร์เตอร์ (แปลงกระแสไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ) เทคโนโลยีการควบคุมของวาล์วแปลงกระแสไฟฟ้าก็ได้เข้าสู่ระยะที่ชัดเจนมากเช่นกัน และความเร็วในการตัดกระแสไฟฟ้ากระแสตรงก็ไม่น้อยหน้าเบรกเกอร์วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

ซึ่งทำให้ข้อบกพร่องหลายประการของระบบ DC ค่อยๆ หายไป และมีรากฐานทางเทคนิคของระบบ DC ทั้งบ้านอยู่แล้ว

Eแนวคิดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและปล่อยคาร์บอนต่ำ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ปัญหาสภาพอากาศโลก โดยเฉพาะผลกระทบจากก๊าซเรือนกระจก ทำให้เกิดความสนใจในประเด็นการปกป้องสิ่งแวดล้อมมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากระบบ DC ทั้งบ้านเข้ากันได้ดีกว่ากับระบบพลังงานหมุนเวียน จึงมีข้อได้เปรียบที่โดดเด่นมากในการอนุรักษ์พลังงานและลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก จึงได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ

นอกจากนี้ ระบบ DC ยังช่วยประหยัดส่วนประกอบและวัสดุได้มากเนื่องจากมีโครงสร้างวงจรแบบ “ตรงถึงตรง” และยังสอดคล้องกับแนวคิดเรื่อง “คาร์บอนต่ำและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม” อีกด้วย

แนวคิดระบบอัจฉริยะทั้งบ้าน

พื้นฐานสำหรับการใช้ระบบ DC ทั้งบ้านคือการใช้และส่งเสริมระบบอัจฉริยะทั้งบ้าน กล่าวอีกนัยหนึ่ง การใช้งานระบบ DC ภายในอาคารนั้นโดยพื้นฐานแล้วขึ้นอยู่กับระบบอัจฉริยะ และเป็นวิธีการสำคัญในการเสริมพลังให้กับ "ระบบอัจฉริยะทั้งบ้าน"

บ้านอัจฉริยะหมายถึงการเชื่อมต่ออุปกรณ์ เครื่องใช้ และระบบต่างๆ ในบ้านเข้าด้วยกันโดยใช้เทคโนโลยีขั้นสูงและระบบอัจฉริยะเพื่อให้เกิดการควบคุมจากส่วนกลาง ระบบอัตโนมัติ และการตรวจสอบจากระยะไกล จึงทำให้ชีวิตในบ้านสะดวกสบายมากขึ้น มีความปลอดภัยและประหยัดพลังงานมากขึ้น

พื้นฐาน

หลักการใช้งานของระบบอัจฉริยะทั้งบ้านเกี่ยวข้องกับประเด็นสำคัญหลายประการ เช่น เทคโนโลยีเซ็นเซอร์ อุปกรณ์อัจฉริยะ การสื่อสารเครือข่าย อัลกอริทึมอัจฉริยะและระบบควบคุม อินเทอร์เฟซผู้ใช้ การป้องกันความปลอดภัยและความเป็นส่วนตัว การอัปเดตและการบำรุงรักษาซอฟต์แวร์ ประเด็นเหล่านี้จะกล่าวถึงโดยละเอียดด้านล่าง

เทคโนโลยีเซ็นเซอร์

พื้นฐานของระบบอัจฉริยะทั้งบ้านคือเซ็นเซอร์ต่างๆ ที่ใช้ตรวจสอบสภาพแวดล้อมภายในบ้านแบบเรียลไทม์ เซ็นเซอร์สิ่งแวดล้อม ได้แก่ เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ ความชื้น แสง และคุณภาพอากาศ เพื่อตรวจจับสภาพภายในอาคาร เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว เซ็นเซอร์แม่เหล็กประตูและหน้าต่างใช้เพื่อตรวจจับการเคลื่อนไหวของมนุษย์และสถานะของประตูและหน้าต่าง โดยให้ข้อมูลพื้นฐานสำหรับการรักษาความปลอดภัยและระบบอัตโนมัติ เซ็นเซอร์ตรวจจับควันและก๊าซใช้เพื่อตรวจสอบไฟไหม้และก๊าซที่เป็นอันตรายเพื่อปรับปรุงความปลอดภัยภายในบ้าน

อุปกรณ์อัจฉริยะ

อุปกรณ์อัจฉริยะต่างๆ ถือเป็นแกนหลักของระบบอัจฉริยะทั้งบ้าน ไม่ว่าจะเป็นระบบไฟอัจฉริยะ เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน กลอนประตู และกล้อง ต่างก็มีฟังก์ชันที่สามารถควบคุมจากระยะไกลได้ผ่านอินเทอร์เน็ต อุปกรณ์เหล่านี้เชื่อมต่อกับเครือข่ายรวมผ่านเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สาย (เช่น Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee) ช่วยให้ผู้ใช้สามารถควบคุมและตรวจสอบอุปกรณ์ภายในบ้านผ่านอินเทอร์เน็ตได้ทุกเมื่อที่ต้องการ

โทรคมนาคม

อุปกรณ์ของระบบอัจฉริยะทั้งบ้านเชื่อมต่อกันผ่านอินเทอร์เน็ตเพื่อสร้างระบบนิเวศอัจฉริยะ เทคโนโลยีการสื่อสารเครือข่ายช่วยให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์ต่างๆ สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างราบรื่นพร้อมทั้งยังให้ความสะดวกสบายในการควบคุมจากระยะไกล ด้วยบริการคลาวด์ ผู้ใช้สามารถเข้าถึงระบบภายในบ้านจากระยะไกลเพื่อตรวจสอบและควบคุมสถานะอุปกรณ์จากระยะไกลได้

อัลกอริทึมและระบบควบคุมอัจฉริยะ

ระบบอัจฉริยะทั้งบ้านสามารถวิเคราะห์และประมวลผลข้อมูลที่รวบรวมโดยเซ็นเซอร์ได้อย่างชาญฉลาดด้วยการใช้ปัญญาประดิษฐ์และอัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่องจักร อัลกอริทึมเหล่านี้ทำให้ระบบสามารถเรียนรู้พฤติกรรมของผู้ใช้ ปรับสถานะการทำงานของอุปกรณ์โดยอัตโนมัติ และตัดสินใจและควบคุมได้อย่างชาญฉลาด การตั้งค่างานตามกำหนดเวลาและเงื่อนไขการเรียกใช้งานทำให้ระบบสามารถทำงานโดยอัตโนมัติภายใต้สถานการณ์เฉพาะและปรับปรุงระดับการทำงานอัตโนมัติของระบบ

อินเทอร์เฟซผู้ใช้

เพื่อให้ผู้ใช้สามารถใช้งานระบบอัจฉริยะทั้งบ้านได้สะดวกยิ่งขึ้น จึงได้จัดเตรียมอินเทอร์เฟซผู้ใช้ที่หลากหลายไว้ เช่น แอปพลิเคชันมือถือ แท็บเล็ต หรืออินเทอร์เฟซคอมพิวเตอร์ โดยผู้ใช้สามารถควบคุมและตรวจสอบอุปกรณ์ภายในบ้านจากระยะไกลได้อย่างสะดวกผ่านอินเทอร์เฟซเหล่านี้ นอกจากนี้ การควบคุมด้วยเสียงยังช่วยให้ผู้ใช้สามารถควบคุมอุปกรณ์อัจฉริยะผ่านคำสั่งเสียงผ่านแอปพลิเคชันผู้ช่วยเสียง

ข้อดีของ DC ทั้งบ้าน

การติดตั้งระบบ DC ในบ้านมีข้อดีหลายประการ ซึ่งสามารถสรุปได้เป็น 3 ประการ ได้แก่ ประสิทธิภาพการส่งพลังงานสูง การผสานรวมพลังงานหมุนเวียนสูง และความเข้ากันได้กับอุปกรณ์สูง

ประสิทธิภาพ

ประการแรก ในวงจรภายในอาคาร อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้มักจะมีแรงดันไฟต่ำ และไฟ DC ไม่จำเป็นต้องแปลงแรงดันไฟบ่อยครั้ง การลดการใช้หม้อแปลงสามารถลดการสูญเสียพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ประการที่สอง การสูญเสียของสายไฟและตัวนำระหว่างการส่งพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงนั้นค่อนข้างน้อย เนื่องจากการสูญเสียความต้านทานของไฟฟ้ากระแสตรงไม่เปลี่ยนแปลงไปตามทิศทางของกระแสไฟฟ้า จึงสามารถควบคุมและลดการสูญเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ทำให้ไฟฟ้ากระแสตรงมีประสิทธิภาพด้านพลังงานที่สูงขึ้นในสถานการณ์เฉพาะบางสถานการณ์ เช่น ระบบส่งไฟฟ้าระยะสั้นและระบบจ่ายไฟฟ้าในพื้นที่

ในที่สุด ด้วยการพัฒนาของเทคโนโลยี ตัวแปลงอิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีการมอดูเลชั่นใหม่ๆ บางส่วนได้รับการนำมาใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของระบบ DC ตัวแปลงอิเล็กทรอนิกส์ที่มีประสิทธิภาพสามารถลดการสูญเสียการแปลงพลังงานและปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวมของระบบไฟ DC ได้ดียิ่งขึ้น

การบูรณาการพลังงานหมุนเวียน

ในระบบอัจฉริยะทั้งบ้านนั้น จะมีการนำพลังงานหมุนเวียนเข้ามาและแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าด้วย ซึ่งไม่เพียงแต่จะสามารถนำแนวคิดเรื่องการปกป้องสิ่งแวดล้อมมาใช้ได้เท่านั้น แต่ยังสามารถใช้โครงสร้างและพื้นที่ของบ้านให้เกิดประโยชน์สูงสุดเพื่อให้มั่นใจว่าจะมีพลังงานเพียงพอ ในทางกลับกัน ระบบ DC นั้นสามารถผสานรวมกับแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมได้ง่ายกว่า

ความเข้ากันได้ของอุปกรณ์

ระบบ DC มีความเข้ากันได้ดีกว่ากับอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในอาคาร ปัจจุบัน อุปกรณ์หลายชนิด เช่น ไฟ LED เครื่องปรับอากาศ ฯลฯ ต่างก็เป็นไดรฟ์ DC ซึ่งหมายความว่าระบบไฟ DC นั้นสามารถควบคุมและจัดการอย่างชาญฉลาดได้ง่ายขึ้น ด้วยเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูง การทำงานของอุปกรณ์ DC จึงสามารถควบคุมได้แม่นยำยิ่งขึ้นและจัดการพลังงานได้อย่างชาญฉลาด

พื้นที่การใช้งาน

ข้อดีมากมายของระบบ DC ที่กล่าวมาข้างต้นสามารถสะท้อนให้เห็นได้อย่างสมบูรณ์แบบในบางสาขาเท่านั้น พื้นที่เหล่านี้เป็นสภาพแวดล้อมภายในอาคาร ซึ่งเป็นสาเหตุที่ระบบ DC ทั้งบ้านจึงสามารถโดดเด่นในพื้นที่ภายในอาคารในปัจจุบัน

อาคารพักอาศัย

ในอาคารที่พักอาศัย ระบบ DC ทั้งบ้านสามารถให้พลังงานที่มีประสิทธิภาพสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าหลายๆ ประเภท ระบบไฟส่องสว่างเป็นพื้นที่การใช้งานที่สำคัญ ระบบไฟ LED ที่ใช้พลังงาน DC สามารถลดการสูญเสียการแปลงพลังงานและปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้

นอกจากนี้ ไฟฟ้ากระแสตรงยังสามารถใช้จ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในบ้าน เช่น คอมพิวเตอร์ เครื่องชาร์จโทรศัพท์มือถือ เป็นต้น อุปกรณ์เหล่านี้เองเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรงที่ไม่มีขั้นตอนการแปลงพลังงานเพิ่มเติม

อาคารพาณิชย์

สำนักงานและสถานที่เชิงพาณิชย์ในอาคารพาณิชย์ยังสามารถใช้ประโยชน์จากระบบ DC ทั้งบ้านได้ แหล่งจ่ายไฟ DC สำหรับอุปกรณ์สำนักงานและระบบไฟช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและลดการสูญเสียพลังงาน

เครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์เชิงพาณิชย์บางประเภท โดยเฉพาะเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต้องใช้ไฟ DC ก็สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น จึงทำให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวมของอาคารเชิงพาณิชย์ดีขึ้น

การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม

ในภาคอุตสาหกรรม ระบบ DC ทั้งบ้านสามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์สายการผลิตและโรงงานไฟฟ้าได้ อุปกรณ์อุตสาหกรรมบางประเภทใช้พลังงาน DC การใช้พลังงาน DC สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและลดการสูญเสียพลังงานได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้เครื่องมือไฟฟ้าและอุปกรณ์โรงงาน

ระบบชาร์จและกักเก็บพลังงานสำหรับยานพาหนะไฟฟ้า

ในด้านการขนส่ง ระบบไฟฟ้ากระแสตรงสามารถใช้ชาร์จยานยนต์ไฟฟ้าเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการชาร์จ นอกจากนี้ ระบบไฟฟ้ากระแสตรงทั้งบ้านยังสามารถรวมเข้ากับระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่เพื่อให้ครัวเรือนมีโซลูชันการกักเก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพและปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานให้ดียิ่งขึ้น

เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร

ในด้านเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ศูนย์ข้อมูลและสถานีฐานการสื่อสารถือเป็นสถานการณ์การใช้งานที่เหมาะสมสำหรับระบบ DC ทั้งบ้าน เนื่องจากอุปกรณ์และเซิร์ฟเวอร์จำนวนมากในศูนย์ข้อมูลใช้พลังงาน DC ระบบพลังงาน DC จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของศูนย์ข้อมูลทั้งหมดได้ ในทำนองเดียวกัน สถานีฐานการสื่อสารและอุปกรณ์ยังสามารถใช้พลังงาน DC เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของระบบและลดการพึ่งพาระบบไฟฟ้าแบบดั้งเดิมได้อีกด้วย

ส่วนประกอบระบบ DC ทั้งบ้าน

ระบบ DC ทั้งบ้านสร้างขึ้นมาอย่างไร สรุปแล้ว ระบบ DC ทั้งบ้านสามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ส่วน คือ แหล่งผลิตไฟฟ้า DC ระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าย่อย ระบบจ่ายไฟฟ้า DC และอุปกรณ์ไฟฟ้าย่อย

DC แหล่งพลังงาน

ในระบบ DC จุดเริ่มต้นคือแหล่งจ่ายไฟ DC ซึ่งแตกต่างจากระบบ AC แบบดั้งเดิม แหล่งจ่ายไฟ DC สำหรับทั้งบ้านโดยทั่วไปจะไม่พึ่งพาอินเวอร์เตอร์ในการแปลงไฟ AC เป็นไฟ DC อย่างสมบูรณ์ แต่จะเลือกใช้พลังงานหมุนเวียนภายนอกเป็นแหล่งพลังงานหลักหรือแหล่งพลังงานหลัก

ตัวอย่างเช่น แผงโซลาร์เซลล์จะถูกวางเป็นชั้นๆ บนผนังด้านนอกของอาคาร แสงจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงโดยแผงโซลาร์เซลล์ จากนั้นจึงเก็บไว้ในระบบจ่ายพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง หรือส่งตรงไปยังอุปกรณ์ปลายทาง นอกจากนี้ ยังสามารถติดตั้งบนผนังด้านนอกของอาคารหรือห้องได้อีกด้วย สร้างกังหันลมขนาดเล็กไว้ด้านบนและแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรง ปัจจุบัน พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงที่เป็นกระแสหลัก อาจมีแหล่งพลังงานอื่นๆ ในอนาคต แต่ทั้งหมดนั้นต้องใช้ตัวแปลงเพื่อแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรง

DC ระบบกักเก็บพลังงาน

โดยทั่วไปแล้ว ไฟฟ้ากระแสตรงที่สร้างโดยแหล่งจ่ายไฟกระแสตรงจะไม่ถูกส่งไปยังอุปกรณ์ปลายทางโดยตรง แต่จะถูกเก็บไว้ในระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง เมื่ออุปกรณ์ต้องการไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าจะถูกปล่อยออกจากระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง จ่ายไฟฟ้าภายในอาคาร

ระบบกักเก็บพลังงาน DC เปรียบเสมือนอ่างเก็บน้ำที่รับพลังงานไฟฟ้าที่แปลงมาจากแหล่งจ่ายไฟ DC และส่งพลังงานไฟฟ้าไปยังอุปกรณ์ปลายทางอย่างต่อเนื่อง ควรกล่าวถึงว่าเนื่องจากการส่ง DC อยู่ระหว่างแหล่งจ่ายไฟ DC และระบบกักเก็บพลังงาน DC จึงสามารถลดการใช้อินเวอร์เตอร์และอุปกรณ์ต่างๆ ได้ ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยลดต้นทุนการออกแบบวงจรเท่านั้น แต่ยังปรับปรุงเสถียรภาพของระบบอีกด้วย

ดังนั้น ระบบกักเก็บพลังงาน DC ทั้งบ้านจึงใกล้เคียงกับโมดูลการชาร์จ DC ของรถยนต์พลังงานใหม่มากกว่า “ระบบโซลาร์เซลล์แบบเชื่อมต่อ DC” แบบดั้งเดิม

ตามที่แสดงในรูปด้านบน ระบบโซลาร์เซลล์แบบ DC coupled แบบดั้งเดิมจำเป็นต้องส่งกระแสไฟฟ้าไปยังโครงข่ายไฟฟ้า ดังนั้นจึงมีโมดูลอินเวอร์เตอร์โซลาร์เซลล์เพิ่มเติม ในขณะที่ระบบโซลาร์เซลล์แบบ DC coupled ที่มี DC ทั้งบ้านไม่จำเป็นต้องใช้อินเวอร์เตอร์และบูสเตอร์ หม้อแปลงไฟฟ้าและอุปกรณ์อื่นๆ มีประสิทธิภาพและพลังงานสูง

DC ระบบจ่ายพลังงาน

หัวใจสำคัญของระบบ DC ทั้งบ้านคือระบบจ่ายไฟ DC ซึ่งมีบทบาทสำคัญในบ้าน อาคาร หรือสถานที่อื่นๆ ระบบนี้มีหน้าที่จ่ายไฟจากแหล่งจ่ายไปยังอุปกรณ์ปลายทางต่างๆ เพื่อจ่ายไฟไปยังทุกส่วนของบ้าน

ผล

การจ่ายพลังงาน: ระบบจ่ายพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงทำหน้าที่จ่ายพลังงานไฟฟ้าจากแหล่งพลังงาน (เช่น แผงโซลาร์เซลล์ ระบบกักเก็บพลังงาน ฯลฯ) ไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ ในบ้าน รวมทั้งแสงสว่าง เครื่องใช้ไฟฟ้า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ

ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: การสูญเสียพลังงานจากการแปลงพลังงานจะลดลงผ่านการจ่ายพลังงาน DC ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของระบบทั้งหมด โดยเฉพาะเมื่อรวมเข้ากับอุปกรณ์ DC และแหล่งพลังงานหมุนเวียนแล้ว พลังงานไฟฟ้าจะถูกใช้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

รองรับอุปกรณ์ DC: กุญแจสำคัญประการหนึ่งของระบบ DC ทั้งบ้านคือการรองรับแหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์ DC หลีกเลี่ยงการสูญเสียพลังงานจากการแปลง AC เป็น DC

รัฐธรรมนูญ

แผงจ่ายไฟ DC: แผงจ่ายไฟ DC เป็นอุปกรณ์สำคัญที่จ่ายไฟจากแผงโซลาร์เซลล์และระบบกักเก็บพลังงานไปยังวงจรและอุปกรณ์ต่างๆ ในบ้าน ซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ เช่น เบรกเกอร์วงจร DC และตัวปรับแรงดันไฟฟ้า เพื่อให้มั่นใจว่าจะจ่ายพลังงานไฟฟ้าได้อย่างเสถียรและเชื่อถือได้

ระบบควบคุมอัจฉริยะ: เพื่อให้บรรลุการจัดการและควบคุมพลังงานอย่างชาญฉลาด ระบบ DC ทั้งบ้านมักจะติดตั้งระบบควบคุมอัจฉริยะ ซึ่งอาจรวมถึงคุณลักษณะต่างๆ เช่น การตรวจสอบพลังงาน การควบคุมระยะไกล และการตั้งค่าสถานการณ์อัตโนมัติ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ

เต้ารับและสวิตช์ DC: เพื่อให้เข้ากันได้กับอุปกรณ์ DC เต้ารับและสวิตช์ในบ้านของคุณจำเป็นต้องได้รับการออกแบบให้เชื่อมต่อด้วย DC เต้ารับและสวิตช์เหล่านี้สามารถใช้กับอุปกรณ์ที่ใช้ไฟ DC ได้ โดยยังคงความปลอดภัยและความสะดวกสบาย

DC อุปกรณ์ไฟฟ้า

มีอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรงภายในอาคารมากมายจนไม่สามารถระบุทั้งหมดได้ที่นี่ แต่สามารถจำแนกได้คร่าวๆ เท่านั้น ก่อนหน้านั้น เราต้องทำความเข้าใจก่อนว่าอุปกรณ์ประเภทใดที่ต้องการไฟกระแสสลับและไฟกระแสตรงประเภทใด โดยทั่วไป เครื่องใช้ไฟฟ้ากำลังสูงต้องใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าและมีมอเตอร์โหลดสูง เครื่องใช้ไฟฟ้าดังกล่าวขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้ากระแสสลับ เช่น ตู้เย็น เครื่องปรับอากาศแบบเก่า เครื่องซักผ้า เครื่องดูดควัน เป็นต้น

ยังมีอุปกรณ์ไฟฟ้าบางชนิดที่ไม่ต้องใช้มอเตอร์ขับกำลังสูง และวงจรรวมความแม่นยำสามารถทำงานได้ที่แรงดันไฟฟ้าปานกลางและต่ำเท่านั้น และใช้แหล่งจ่ายไฟ DC เช่น โทรทัศน์ คอมพิวเตอร์ และเครื่องบันทึกเทป

แน่นอนว่าความแตกต่างข้างต้นไม่ครอบคลุมมากนัก ในปัจจุบัน เครื่องใช้ไฟฟ้ากำลังสูงหลายชนิดสามารถใช้พลังงาน DC ได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น เครื่องปรับอากาศแบบปรับความถี่ DC ได้ปรากฏขึ้น โดยใช้มอเตอร์ DC ที่ให้เสียงเงียบกว่าและประหยัดพลังงานมากกว่า โดยทั่วไปแล้ว ปัจจัยสำคัญในการพิจารณาว่าอุปกรณ์ไฟฟ้าเป็น AC หรือ DC ขึ้นอยู่กับโครงสร้างอุปกรณ์ภายใน

Pกรณีเชิงเชื้อชาติของ DC ทั้งบ้าน

ต่อไปนี้เป็นกรณีตัวอย่างของ “ระบบ DC ทั้งบ้าน” จากทั่วโลก พบว่ากรณีเหล่านี้เป็นโซลูชันที่ปล่อยคาร์บอนต่ำและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งแสดงให้เห็นว่าแรงผลักดันหลักของ “ระบบ DC ทั้งบ้าน” ยังคงเป็นแนวคิดเรื่องการปกป้องสิ่งแวดล้อม และระบบ DC อัจฉริยะยังต้องพัฒนาอีกมาก

บ้านปลอดมลพิษในสวีเดน

โครงการอาคารพลังงานใหม่เขตสาธิตจงกวนชุน

โครงการอาคารพลังงานใหม่ Zhongguancun เป็นโครงการสาธิตที่ส่งเสริมโดยรัฐบาลเขต Chaoyang ของปักกิ่ง ประเทศจีน ซึ่งมุ่งหวังที่จะส่งเสริมอาคารสีเขียวและการใช้พลังงานหมุนเวียน ในโครงการนี้ อาคารบางหลังใช้ระบบ DC ทั้งบ้านซึ่งรวมกับแผงโซลาร์เซลล์และระบบกักเก็บพลังงานเพื่อให้เกิดการจ่ายพลังงาน DC ความพยายามนี้มุ่งหวังที่จะลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของอาคารและปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานด้วยการรวมพลังงานใหม่และแหล่งจ่ายไฟ DC เข้าด้วยกัน

โครงการที่อยู่อาศัยพลังงานยั่งยืนสำหรับงาน Dubai Expo 2020 สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์

ในงานเอ็กซ์โปปี 2020 ที่ดูไบ มีโครงการต่างๆ หลายโครงการที่จัดแสดงบ้านพลังงานยั่งยืนโดยใช้พลังงานหมุนเวียนและระบบ DC ทั้งบ้าน โครงการเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานผ่านโซลูชันพลังงานที่สร้างสรรค์

โครงการทดลองไมโครกริด DC ของญี่ปุ่น

ในประเทศญี่ปุ่น โครงการทดลองไมโครกริดบางโครงการได้เริ่มนำระบบ DC ทั้งบ้านมาใช้ ระบบเหล่านี้ใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์และลม ขณะเดียวกันก็ใช้พลังงาน DC ให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ภายในบ้าน

บ้านเอเนอร์จีฮับ

โครงการดังกล่าวเป็นความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยลอนดอนเซาท์แบงก์และห้องปฏิบัติการฟิสิกส์แห่งชาติของสหราชอาณาจักร โดยมีเป้าหมายเพื่อสร้างบ้านที่ใช้พลังงานเป็นศูนย์ โดยบ้านดังกล่าวใช้พลังงานไฟฟ้ากระแสตรงร่วมกับระบบโซลาร์เซลล์และระบบกักเก็บพลังงาน เพื่อการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ

Rสมาคมอุตสาหกรรมเอเลแวนท์

เทคโนโลยีของ Whole-House Intelligence ได้ถูกนำเสนอให้คุณทราบไปแล้ว โดยที่จริงแล้ว เทคโนโลยีนี้ได้รับการสนับสนุนจากสมาคมอุตสาหกรรมบางแห่ง Charging Head Network ได้รวบรวมสมาคมที่เกี่ยวข้องในอุตสาหกรรมต่างๆ ไว้แล้ว ที่นี่เราจะแนะนำสมาคมที่เกี่ยวข้องกับ Whole-House DC ให้คุณทราบ

ค่าใช้จ่าย 

เอฟซีเอ

FCA (Fast Charging Alliance) ชื่อภาษาจีนคือ “Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association” สมาคมอุตสาหกรรมการชาร์จด่วนเทอร์มินัลกวางตุ้ง (เรียกอีกอย่างว่า Terminal Fast Charging Industry Association) ก่อตั้งขึ้นในปี 2021 เทคโนโลยีการชาร์จด่วนเทอร์มินัลเป็นความสามารถหลักที่ขับเคลื่อนการใช้งานขนาดใหญ่ของอุตสาหกรรมข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์รุ่นใหม่ (รวมถึง 5G และปัญญาประดิษฐ์) ภายใต้แนวโน้มการพัฒนาโลกของความเป็นกลางทางคาร์บอน การชาร์จด่วนเทอร์มินัลช่วยลดขยะอิเล็กทรอนิกส์และขยะพลังงานและบรรลุการปกป้องสิ่งแวดล้อมสีเขียว และการพัฒนาอุตสาหกรรมอย่างยั่งยืน มอบประสบการณ์การชาร์จที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้มากขึ้นให้กับผู้บริโภคหลายร้อยล้านคน

เพื่อเร่งการสร้างมาตรฐานและการสร้างอุตสาหกรรมของเทคโนโลยีการชาร์จเร็วสำหรับเทอร์มินัล Academy of Information and Communications Technology, Huawei, OPPO, vivo และ Xiaomi เป็นผู้นำในการเปิดตัวความพยายามร่วมกันกับทุกฝ่ายในห่วงโซ่อุตสาหกรรมการชาร์จเร็วสำหรับเทอร์มินัล เช่น เครื่องจักรภายในที่สมบูรณ์ ชิป เครื่องมือ เครื่องชาร์จ และอุปกรณ์เสริม การเตรียมการจะเริ่มต้นในช่วงต้นปี 2021 การจัดตั้งสมาคมจะช่วยสร้างชุมชนที่มีความสนใจในห่วงโซ่อุตสาหกรรม สร้างฐานอุตสาหกรรมสำหรับการออกแบบ การวิจัยและการพัฒนา การผลิต การทดสอบ และการรับรองการชาร์จเร็วสำหรับเทอร์มินัล ขับเคลื่อนการพัฒนาส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์หลัก ชิปทั่วไประดับไฮเอนด์ วัสดุพื้นฐานที่สำคัญ และสาขาอื่นๆ และมุ่งมั่นที่จะสร้างเทอร์มินัลระดับโลก คลัสเตอร์อุตสาหกรรมนวัตกรรมของ Kuaihong มีความสำคัญอย่างยิ่ง

FCA ส่งเสริมมาตรฐาน UFCS เป็นหลัก ชื่อเต็มของ UFCS คือ Universal Fast Charging Specification และชื่อภาษาจีนคือ Fusion Fast Charging Standard เป็นมาตรฐานการชาร์จเร็วแบบบูรณาการรุ่นใหม่ที่นำโดย Academy of Information and Communications Technology, Huawei, OPPO, vivo, Xiaomi และความพยายามร่วมกันของบริษัทเทอร์มินัล ชิป และพันธมิตรในอุตสาหกรรมมากมาย เช่น Silicon Power, Rockchip, Lihui Technology และ Angbao Electronics ข้อตกลงนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อกำหนดมาตรฐานการชาร์จเร็วแบบบูรณาการสำหรับเทอร์มินัลมือถือ แก้ปัญหาความไม่เข้ากันของการชาร์จเร็วร่วมกัน และสร้างสภาพแวดล้อมการชาร์จที่รวดเร็ว ปลอดภัย และเข้ากันได้สำหรับผู้ใช้ปลายทาง

ปัจจุบัน UFCS ได้จัดการประชุมทดสอบ UFCS ครั้งที่ 2 ซึ่งได้มีการทดสอบ “ฟังก์ชันการปฏิบัติตามข้อกำหนดขององค์กรสมาชิก” และ “การทดสอบความเข้ากันได้ของผู้ผลิตเครื่องปลายทาง” เสร็จสิ้นแล้ว โดยผ่านการทดสอบและแลกเปลี่ยนสรุปผล เราได้ผสมผสานทฤษฎีและการปฏิบัติไปพร้อมๆ กัน โดยมีเป้าหมายเพื่อทำลายสถานการณ์ของความไม่เข้ากันของการชาร์จเร็ว ร่วมกันส่งเสริมการพัฒนาการชาร์จเร็วของเครื่องปลายทางอย่างมีสุขภาพดี และทำงานร่วมกับซัพพลายเออร์และผู้ให้บริการที่มีคุณภาพสูงจำนวนมากในห่วงโซ่อุตสาหกรรมเพื่อส่งเสริมมาตรฐานเทคโนโลยีการชาร์จเร็วร่วมกัน ความก้าวหน้าของการทำให้ UFCS เป็นอุตสาหกรรม

ยูเอสบี-ไอเอฟ

ในปี 1994 องค์กรมาตรฐานสากลที่ริเริ่มโดย Intel และ Microsoft เรียกว่า "USB-IF" (ชื่อเต็ม: USB Implementers Forum) เป็นบริษัทไม่แสวงหากำไรที่ก่อตั้งโดยกลุ่มบริษัทที่พัฒนาข้อกำหนด Universal Serial Bus USB-IF ก่อตั้งขึ้นเพื่อให้เป็นองค์กรสนับสนุนและฟอรัมสำหรับการพัฒนาและการนำเทคโนโลยี Universal Serial Bus มาใช้ ฟอรัมนี้ส่งเสริมการพัฒนาอุปกรณ์ต่อพ่วง USB ที่เข้ากันได้คุณภาพสูง และส่งเสริมประโยชน์ของ USB และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการทดสอบการปฏิบัติตามง.

USB-IF เปิดตัวเทคโนโลยีใหม่ในปัจจุบัน USB มีข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคหลายเวอร์ชัน ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคเวอร์ชันล่าสุดคือ USB4 2.0 อัตราสูงสุดของมาตรฐานทางเทคนิคนี้ได้รับการเพิ่มเป็น 80Gbps นอกจากนี้ยังใช้สถาปัตยกรรมข้อมูลใหม่ มาตรฐานการชาร์จเร็ว USB PD อินเทอร์เฟซ USB Type-C และมาตรฐานสายเคเบิลจะได้รับการอัปเดตพร้อมกัน

ดับเบิลยูพีซี

ชื่อเต็มของ WPC คือ Wireless Power Consortium และชื่อภาษาจีนคือ “Wireless Power Consortium” ก่อตั้งขึ้นเมื่อวันที่ 17 ธันวาคม 2008 โดยเป็นองค์กรมาตรฐานแห่งแรกของโลกที่ส่งเสริมเทคโนโลยีการชาร์จแบบไร้สาย ณ เดือนพฤษภาคม 2023 WPC มีสมาชิกทั้งหมด 315 ราย สมาชิกพันธมิตรร่วมมือกันโดยมีเป้าหมายร่วมกัน นั่นคือ เพื่อให้บรรลุความเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์ของเครื่องชาร์จไร้สายและแหล่งพลังงานไร้สายทั้งหมดทั่วโลก เพื่อจุดประสงค์นี้ พวกเขาจึงได้กำหนดข้อกำหนดต่างๆ มากมายสำหรับเทคโนโลยีการชาร์จด่วนแบบไร้สาย

เนื่องจากเทคโนโลยีการชาร์จแบบไร้สายมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ขอบเขตการใช้งานจึงขยายจากอุปกรณ์พกพาของผู้บริโภคไปสู่พื้นที่ใหม่ๆ มากมาย เช่น แล็ปท็อป แท็บเล็ต โดรน หุ่นยนต์ อินเทอร์เน็ตของยานพาหนะ และห้องครัวไร้สายอัจฉริยะ WPC ได้พัฒนาและดูแลรักษาชุดมาตรฐานสำหรับแอปพลิเคชั่นการชาร์จแบบไร้สายที่หลากหลาย รวมถึง:

มาตรฐาน Qi สำหรับสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์พกพาอื่น ๆ

มาตรฐานครัวไร้สาย Ki สำหรับเครื่องใช้ในครัว รองรับกำลังไฟในการชาร์จสูงสุด 2,200 วัตต์

มาตรฐานรถยนต์ไฟฟ้าเบา (LEV) ทำให้การชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าเบา เช่น จักรยานไฟฟ้าและสกู๊ตเตอร์แบบไร้สายทำได้รวดเร็ว ปลอดภัยยิ่งขึ้น ฉลาดขึ้น และสะดวกยิ่งขึ้น ทั้งที่บ้านและระหว่างเดินทาง

มาตรฐานการชาร์จไร้สายในอุตสาหกรรมสำหรับการส่งพลังงานไร้สายที่ปลอดภัยและสะดวกสบายเพื่อชาร์จหุ่นยนต์ AGV โดรน และเครื่องจักรระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมอื่น ๆ

ปัจจุบันมีผลิตภัณฑ์ชาร์จไร้สายที่ผ่านการรับรองมาตรฐาน Qi มากกว่า 9,000 รายการในตลาด WPC ยืนยันความปลอดภัย การทำงานร่วมกันได้ และความเหมาะสมของผลิตภัณฑ์ผ่านเครือข่ายห้องปฏิบัติการทดสอบที่ได้รับอนุญาตอิสระทั่วโลก

การสื่อสาร

ซีเอสเอ

Connectivity Standards Alliance (CSA) เป็นองค์กรที่พัฒนา รับรอง และส่งเสริมมาตรฐานสมาร์ทโฮม Matter โดยองค์กรก่อนหน้าคือ Zigbee Alliance ซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 2002 ในเดือนตุลาคม 2022 จำนวนบริษัทสมาชิกพันธมิตรจะเพิ่มขึ้นเป็นมากกว่า 200 บริษัท

CSA จัดทำมาตรฐาน เครื่องมือ และการรับรองสำหรับผู้สร้างนวัตกรรม IoT เพื่อให้ Internet of Things เข้าถึงได้ ปลอดภัย และใช้งานได้มากขึ้น1 องค์กรมุ่งมั่นที่จะกำหนดและเพิ่มการรับรู้ของอุตสาหกรรม รวมถึงพัฒนาแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดด้านความปลอดภัยสำหรับระบบคลาวด์คอมพิวติ้งและเทคโนโลยีดิจิทัลรุ่นต่อไป CSA-IoT รวบรวมบริษัทชั้นนำของโลกเพื่อสร้างและส่งเสริมมาตรฐานเปิดทั่วไป เช่น Matter, Zigbee, IP เป็นต้น รวมถึงมาตรฐานในด้านต่างๆ เช่น ความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ ความเป็นส่วนตัวของข้อมูล การควบคุมการเข้าถึงอัจฉริยะ และอื่นๆ

Zigbee คือมาตรฐานการเชื่อมต่อ IoT ที่เปิดตัวโดย CSA Alliance เป็นโปรโตคอลการสื่อสารไร้สายที่ออกแบบมาสำหรับเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย (WSN) และแอปพลิเคชันอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) ใช้มาตรฐาน IEEE 802.15.4 ทำงานในย่านความถี่ 2.4 GHz และเน้นที่การใช้พลังงานต่ำ ความซับซ้อนต่ำ และการสื่อสารระยะสั้น โปรโตคอลนี้ได้รับการส่งเสริมจาก CSA Alliance และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในบ้านอัจฉริยะ ระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม การดูแลสุขภาพ และสาขาอื่นๆ

เป้าหมายการออกแบบประการหนึ่งของ Zigbee คือการรองรับการสื่อสารที่เชื่อถือได้ระหว่างอุปกรณ์จำนวนมากในขณะที่รักษาระดับการใช้พลังงานต่ำ เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่ต้องทำงานเป็นเวลานานและพึ่งพาพลังงานแบตเตอรี่ เช่น โหนดเซ็นเซอร์ โปรโตคอลมีโทโพโลยีต่างๆ รวมถึงแบบดาว แบบเมช และแบบคลัสเตอร์ทรี ทำให้สามารถปรับให้เข้ากับเครือข่ายที่มีขนาดและความต้องการที่แตกต่างกันได้

อุปกรณ์ Zigbee สามารถสร้างเครือข่ายที่จัดระเบียบตัวเองได้โดยอัตโนมัติ มีความยืดหยุ่นและปรับตัวได้ และสามารถปรับตัวตามการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างเครือข่ายได้อย่างไดนามิก เช่น การเพิ่มหรือลบอุปกรณ์ ทำให้ Zigbee ง่ายต่อการใช้งานและบำรุงรักษาในแอปพลิเคชันจริง โดยรวมแล้ว Zigbee เป็นโปรโตคอลการสื่อสารไร้สายมาตรฐานเปิด จึงเป็นโซลูชันที่เชื่อถือได้สำหรับการเชื่อมต่อและควบคุมอุปกรณ์ IoT ต่างๆ

บลูทูธ SIG

ในปี 1996 บริษัท Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM และ Intel วางแผนที่จะก่อตั้งสมาคมอุตสาหกรรมขึ้น โดยองค์กรดังกล่าวมีชื่อว่า “Bluetooth Technology Alliance” หรือเรียกอีกอย่างว่า “Bluetooth SIG” โดยพวกเขาได้ร่วมกันพัฒนาเทคโนโลยีการเชื่อมต่อไร้สายระยะสั้น ทีมพัฒนามีความหวังว่าเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายนี้จะช่วยประสานงานและรวมงานในสาขาอุตสาหกรรมต่างๆ ให้เป็นหนึ่งเดียวกันได้ เช่น Bluetooth King ดังนั้นเทคโนโลยีนี้จึงได้รับการตั้งชื่อว่า Bluetooth

บลูทูธ (เทคโนโลยีบลูทูธ) เป็นมาตรฐานการสื่อสารไร้สายระยะสั้นและใช้พลังงานต่ำ เหมาะสำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ และการส่งข้อมูลด้วยการจับคู่แบบง่ายๆ การเชื่อมต่อหลายจุด และคุณสมบัติความปลอดภัยขั้นพื้นฐาน

บลูทูธ (เทคโนโลยีบลูทูธ) สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ ในบ้านได้แบบไร้สาย และเป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สาย

สมาคมสปาร์คลิงค์

เมื่อวันที่ 22 กันยายน 2020 สมาคม Sparklink ได้รับการจัดตั้งขึ้นอย่างเป็นทางการ Spark Alliance เป็นพันธมิตรในอุตสาหกรรมที่มุ่งมั่นในการโลกาภิวัตน์ เป้าหมายของสมาคมคือการส่งเสริมนวัตกรรมและระบบนิเวศอุตสาหกรรมของเทคโนโลยีการสื่อสารระยะสั้นแบบไร้สายรุ่นใหม่ SparkLink และดำเนินการพัฒนาแอปพลิเคชันสถานการณ์ใหม่ ๆ อย่างรวดเร็ว เช่น รถยนต์อัจฉริยะ บ้านอัจฉริยะ เทอร์มินัลอัจฉริยะ และการผลิตอัจฉริยะ และตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพขั้นสูง ปัจจุบัน สมาคมมีสมาชิกมากกว่า 140 ราย

เทคโนโลยีการสื่อสารระยะสั้นแบบไร้สายที่ Sparklink Association ส่งเสริมเรียกว่า SparkLink และชื่อภาษาจีนคือ Star Flash ลักษณะทางเทคนิคคือความหน่วงเวลาต่ำเป็นพิเศษและความน่าเชื่อถือสูงเป็นพิเศษ โดยอาศัยโครงสร้างเฟรมสั้นพิเศษ โคเดก Polar และกลไกการส่งสัญญาณซ้ำ HARQ SparkLink สามารถบรรลุความหน่วงเวลา 20.833 ไมโครวินาทีและความน่าเชื่อถือ 99.999%

WI-Fฉันพันธมิตร

Wi-Fi Alliance เป็นองค์กรระหว่างประเทศที่ประกอบด้วยบริษัทเทคโนโลยีหลายแห่งที่มุ่งมั่นในการส่งเสริมและสนับสนุนการพัฒนา นวัตกรรม และการกำหนดมาตรฐานของเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สาย องค์กรนี้ก่อตั้งขึ้นในปี 1999 โดยมีเป้าหมายหลักเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ Wi-Fi ที่ผลิตโดยผู้ผลิตต่างๆ สามารถทำงานร่วมกันได้ จึงส่งเสริมความนิยมและการใช้งานเครือข่ายไร้สาย

เทคโนโลยี Wi-Fi (Wireless Fidelity) เป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการส่งเสริมโดย Wi-Fi Alliance เป็นหลัก โดยเป็นเทคโนโลยี LAN ไร้สายที่ใช้สำหรับการส่งและสื่อสารข้อมูลระหว่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ผ่านสัญญาณไร้สาย ช่วยให้อุปกรณ์ต่างๆ (เช่น คอมพิวเตอร์ สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต อุปกรณ์สมาร์ทโฮม ฯลฯ) สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลภายในระยะจำกัดได้ โดยไม่ต้องเชื่อมต่อทางกายภาพ

เทคโนโลยี Wi-Fi ใช้คลื่นวิทยุเพื่อสร้างการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ ลักษณะไร้สายนี้ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อทางกายภาพ ทำให้อุปกรณ์สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระภายในระยะที่กำหนดในขณะที่ยังคงรักษาการเชื่อมต่อเครือข่ายไว้ได้ เทคโนโลยี Wi-Fi ใช้แบนด์ความถี่ที่แตกต่างกันในการส่งข้อมูล แบนด์ความถี่ที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดได้แก่ 2.4GHz และ 5GHz แบนด์ความถี่เหล่านี้แบ่งออกเป็นหลายช่องสัญญาณซึ่งอุปกรณ์สามารถสื่อสารกันได้

ความเร็วของเทคโนโลยี Wi-Fi ขึ้นอยู่กับมาตรฐานและแบนด์ความถี่ ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยี ความเร็วของ Wi-Fi ก็ค่อยๆ เพิ่มขึ้นจากร้อย Kbps (กิโลบิตต่อวินาที) ในช่วงแรกๆ มาเป็นหลาย Gbps (กิกะบิตต่อวินาที) ในปัจจุบัน มาตรฐาน Wi-Fi ต่างๆ (เช่น 802.11n, 802.11ac, 802.11ax เป็นต้น) รองรับอัตราการส่งข้อมูลสูงสุดที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ การส่งข้อมูลยังได้รับการปกป้องด้วยการเข้ารหัสและโปรโตคอลความปลอดภัย ซึ่ง WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) และ WPA3 เป็นมาตรฐานการเข้ารหัสทั่วไปที่ใช้เพื่อป้องกันเครือข่าย Wi-Fi จากการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาตและการขโมยข้อมูล

Sการกำหนดมาตรฐานและรหัสอาคาร

อุปสรรคสำคัญในการพัฒนาระบบไฟฟ้ากระแสตรงสำหรับทั้งบ้านคือการขาดมาตรฐานและกฎหมายอาคารที่สอดคล้องกันทั่วโลก ระบบไฟฟ้าอาคารแบบดั้งเดิมมักใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ ดังนั้นระบบไฟฟ้ากระแสตรงสำหรับทั้งบ้านจึงต้องมีมาตรฐานชุดใหม่ในการออกแบบ การติดตั้ง และการใช้งาน

การขาดมาตรฐานอาจนำไปสู่ความไม่เข้ากันระหว่างระบบต่างๆ เพิ่มความซับซ้อนในการเลือกและเปลี่ยนอุปกรณ์ และอาจขัดขวางการขยายขนาดตลาดและการเผยแพร่ นอกจากนี้ การขาดความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับกฎหมายอาคารยังเป็นความท้าทาย เนื่องจากอุตสาหกรรมการก่อสร้างมักยึดตามการออกแบบระบบปรับอากาศแบบดั้งเดิม ดังนั้น การนำระบบ DC ทั้งบ้านมาใช้จึงอาจต้องมีการปรับเปลี่ยนและกำหนดกฎหมายอาคารใหม่ ซึ่งจะต้องใช้เวลาและความพยายามร่วมกัน

Eต้นทุนทางเศรษฐกิจและการเปลี่ยนเทคโนโลยี

การติดตั้งระบบ DC ทั้งบ้านอาจเกี่ยวข้องกับต้นทุนเริ่มต้นที่สูงกว่า รวมถึงอุปกรณ์ DC ขั้นสูง ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ และเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ปรับให้เหมาะกับ DC ต้นทุนเพิ่มเติมเหล่านี้อาจเป็นหนึ่งในเหตุผลที่ผู้บริโภคและผู้พัฒนาอาคารจำนวนมากลังเลที่จะใช้ระบบ DC ทั้งบ้าน

นอกจากนี้ อุปกรณ์และโครงสร้างพื้นฐาน AC แบบดั้งเดิมมีความครบถ้วนสมบูรณ์และแพร่หลายมากจนการเปลี่ยนไปใช้ระบบ DC ทั้งบ้านต้องมีการแปลงเทคโนโลยีครั้งใหญ่ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการออกแบบเลย์เอาต์ไฟฟ้าใหม่ การเปลี่ยนอุปกรณ์ และการฝึกอบรมบุคลากร การเปลี่ยนแปลงนี้อาจส่งผลให้ต้องลงทุนและมีค่าใช้จ่ายด้านแรงงานเพิ่มเติมในอาคารและโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ ส่งผลให้อัตราการนำระบบ DC ทั้งบ้านมาใช้มีจำกัด

Dความเข้ากันได้ของ Evice และการเข้าถึงตลาด

ระบบ DC ทั้งบ้านต้องได้รับความเข้ากันได้กับอุปกรณ์ต่างๆ มากขึ้นในตลาด เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ต่างๆ ไฟส่องสว่าง และอุปกรณ์อื่นๆ ในบ้านสามารถทำงานได้อย่างราบรื่น ปัจจุบัน อุปกรณ์จำนวนมากในตลาดยังคงใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ และการส่งเสริมระบบ DC ทั้งบ้านต้องอาศัยความร่วมมือจากผู้ผลิตและซัพพลายเออร์เพื่อส่งเสริมให้มีอุปกรณ์ที่รองรับไฟฟ้ากระแสตรงเข้าสู่ตลาดมากขึ้น

นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องทำงานร่วมกับซัพพลายเออร์พลังงานและเครือข่ายไฟฟ้าเพื่อให้แน่ใจว่ามีการบูรณาการพลังงานหมุนเวียนและการเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าแบบดั้งเดิมอย่างมีประสิทธิภาพ ปัญหาความเข้ากันได้ของอุปกรณ์และการเข้าถึงตลาดอาจส่งผลกระทบต่อการใช้งานระบบ DC ทั้งบ้านอย่างแพร่หลาย ซึ่งต้องมีฉันทามติและความร่วมมือกันมากขึ้นในห่วงโซ่อุตสาหกรรม

Sมาร์ทและความยั่งยืน

ทิศทางการพัฒนาในอนาคตประการหนึ่งของระบบ DC ทั้งบ้านคือการให้ความสำคัญกับความชาญฉลาดและความยั่งยืนมากขึ้น ด้วยการผสานระบบควบคุมอัจฉริยะ ระบบ DC ทั้งบ้านสามารถตรวจสอบและจัดการการใช้พลังงานได้แม่นยำยิ่งขึ้น ทำให้สามารถกำหนดกลยุทธ์การจัดการพลังงานได้เอง ซึ่งหมายความว่าระบบสามารถปรับให้เข้ากับความต้องการของครัวเรือน ราคาไฟฟ้า และความพร้อมของพลังงานหมุนเวียนได้อย่างคล่องตัว เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงสุดและลดต้นทุนพลังงาน

ในเวลาเดียวกัน ทิศทางการพัฒนาอย่างยั่งยืนของระบบ DC ทั้งบ้านเกี่ยวข้องกับการผสานรวมแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่กว้างขึ้น รวมถึงพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม เป็นต้น รวมถึงเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งจะช่วยสร้างระบบพลังงานภายในบ้านที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ชาญฉลาด และยั่งยืนมากขึ้น และส่งเสริมการพัฒนาระบบ DC ทั้งบ้านในอนาคต

Sการรับรองมาตรฐานและความร่วมมือทางอุตสาหกรรม

เพื่อส่งเสริมการใช้งานระบบ DC ทั้งบ้านในวงกว้างมากขึ้น แนวทางการพัฒนาอีกประการหนึ่งคือการเสริมสร้างมาตรฐานและความร่วมมือทางอุตสาหกรรม การกำหนดมาตรฐานและข้อกำหนดที่เป็นหนึ่งเดียวทั่วโลกสามารถลดต้นทุนการออกแบบระบบและการใช้งาน ปรับปรุงความเข้ากันได้ของอุปกรณ์ และส่งเสริมการขยายตัวของตลาด

นอกจากนี้ ความร่วมมือทางอุตสาหกรรมยังเป็นปัจจัยสำคัญในการส่งเสริมการพัฒนาระบบ DC ทั้งบ้านอีกด้วย ผู้มีส่วนร่วมจากทุกภาคส่วน รวมถึงผู้สร้าง วิศวกรไฟฟ้า ผู้ผลิตอุปกรณ์ และซัพพลายเออร์พลังงาน จำเป็นต้องทำงานร่วมกันเพื่อสร้างระบบนิเวศอุตสาหกรรมแบบห่วงโซ่เต็ม ซึ่งจะช่วยแก้ปัญหาความเข้ากันได้ของอุปกรณ์ ปรับปรุงเสถียรภาพของระบบ และขับเคลื่อนนวัตกรรมทางเทคโนโลยี ผ่านการสร้างมาตรฐานและความร่วมมือทางอุตสาหกรรม คาดว่าระบบ DC ทั้งบ้านจะผสานเข้ากับอาคารและระบบไฟฟ้าหลักได้อย่างราบรื่นยิ่งขึ้น และบรรลุการใช้งานที่กว้างขึ้น

Sสรุป

ระบบจ่ายไฟ DC แบบทั้งบ้านเป็นระบบจ่ายไฟรูปแบบใหม่ซึ่งต่างจากระบบ AC แบบดั้งเดิมตรงที่ใช้พลังงาน DC ทั่วทั้งอาคาร ซึ่งครอบคลุมทุกอย่างตั้งแต่แสงสว่างไปจนถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ระบบ DC แบบทั้งบ้านมีข้อได้เปรียบที่ไม่เหมือนใครเหนือระบบแบบดั้งเดิมในแง่ของประสิทธิภาพการใช้พลังงาน การผสานรวมพลังงานหมุนเวียน และความเข้ากันได้กับอุปกรณ์ ประการแรก ระบบ DC แบบทั้งบ้านสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและลดการสูญเสียพลังงานได้ โดยลดขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกับการแปลงพลังงาน ประการที่สอง พลังงาน DC นั้นผสานรวมได้ง่ายกว่ากับอุปกรณ์พลังงานหมุนเวียน เช่น แผงโซลาร์เซลล์ ทำให้มีโซลูชันพลังงานที่ยั่งยืนยิ่งขึ้นสำหรับอาคาร นอกจากนี้ สำหรับอุปกรณ์ DC จำนวนมาก การใช้ระบบ DC แบบทั้งบ้านสามารถลดการสูญเสียการแปลงพลังงาน และเพิ่มประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของอุปกรณ์ได้

พื้นที่การใช้งานของระบบ DC ทั้งบ้านครอบคลุมหลายสาขา รวมถึงอาคารที่อยู่อาศัย อาคารพาณิชย์ การใช้งานอุตสาหกรรม ระบบพลังงานหมุนเวียน การขนส่งไฟฟ้า ฯลฯ ในอาคารที่อยู่อาศัย ระบบ DC ทั้งบ้านสามารถใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับแสงสว่างและเครื่องใช้ไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานภายในบ้าน ในอาคารพาณิชย์ แหล่งจ่ายไฟ DC สำหรับอุปกรณ์สำนักงานและระบบแสงสว่างช่วยลดการใช้พลังงาน ในภาคอุตสาหกรรม ระบบ DC ทั้งบ้านสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของอุปกรณ์สายการผลิตได้ ในบรรดาระบบพลังงานหมุนเวียน ระบบ DC ทั้งบ้านสามารถผสานรวมกับอุปกรณ์ เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และลมได้ง่ายกว่า ในด้านการขนส่งไฟฟ้า ระบบจ่ายไฟ DC สามารถใช้ชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการชาร์จได้ การขยายตัวอย่างต่อเนื่องของพื้นที่การใช้งานเหล่านี้บ่งชี้ว่าระบบ DC ทั้งบ้านจะกลายเป็นตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพและใช้งานได้จริงในอาคารและระบบไฟฟ้าในอนาคต

For more information, pls. contact “maria.tian@keliyuanpower.com”.