1研究背景
当我们发现智能家电与工业4.0与我们渐行渐近的时候，我们却发觉社会的基础设施并没有完全准备好接纳这个数字化的世界，在下文中我们将对智能用电器的核心适配设施进行研究实践。作为智能用电器，本身具备较高的应变能力，这种情况的已通过两种方法实现：一、自身植入各种应变模块化程序；二、通过信源信号与云网连接，将自身拾取的环境信息交给云端服务器解决，云端再将处理意见与执行代码发送给智能用电器。这里第一种解决方式从20世界60年代以后就已在全球得到应用，但也存在较大的缺陷，其中最突出的问题是产品升级与信息存储量的局限性，这也直接导致了电器在“智能”方面的局限性。而第二种途径是在云物联发展的今天，我们期待它能被广泛应用。通过云端信息处理的物联网技术，我们可以将“地球大脑”时刻与用电器相连通，将社会的地理信息、历史文化、金融趋势、科技程序等时刻传输给用电设备，让设备的智能程度得到巨大提升。作为用电器本身，电源是最基本的能量来源，类似给养生命的血液；而各种信源信号，类似各种神经脉冲，通过各种弱电的传输，用电器才实现了多功能化与智能化。由于品牌厂商与第三方运营的云平台神经中枢般的处理信息功能，用电器将仅仅需要实现传感器与效应器的功能。要达到这种稳态，我们需要有稳定电源与信源传输，虽然电源传输在上世纪30年代就已经稳定，但信源传输的一直采用多种适配接口，或灵活简易如WIFI、ZigBee等无线方式，而由于传统强电与弱电容易产生电磁干扰的原因，电源与信源的集成传输与适配的发展一致严重滞后。由于各种集成或灵活的信源在用户安全及信号稳定性方面有着较大的缺陷，试想一个医用的机器人在工作期间由于WIFI信号的不稳定，导致云端的医生通过远程视频操纵手术刀失误，这可能产生以生命为代价的后果。至此，电源与信源的集成稳态传输与适配连接，是用电器智能化发展的基础设施工程，而电源与信源Unite模块化产品是其中对于趋势化的实践之一。电源与信源Unite模块化产品是指将电源与多种信源信号通过电磁屏蔽导线集成混合传输，并可以提取对应电源与指定信源的适配端产品。由于电网与电信行业的业务在各国分属不同的利益集团，电源与信源的同步传输一直未得到大规模推广使用。就目前技术水平而言，通过电磁屏蔽材料包裹住弱电传输的导线，之后与强电共载传输已达到推广使用的阶段，而随着美元升值的预期，大宗商品的价格逐级下降，铜线及合金屏蔽材料的价格降幅巨大，产品成本已适合量产。
2设计需求
在传输端的协同效应方面，目前的量产技术已成熟，没有实现的原因在于电网与电信的利益分配。而目前对于适配端的研究在国际上还处于初级阶段。虽然如USB接口、1394接口等能够实现电源与信源共载的适配方式已被广泛应用，但这些产品仅仅实现了小功率直流电的适配，大功率的用电器更本无法使用。基于目前的实际条件，在传输端共载，而在适配端实现分流是符合目前实际的方法。电源与信源Unite适配端产品的主要功能是将原有集成混合电源与各种信源提取出来，并可以互换卡槽位置，实现适配。因此产品具有以下特点：一、具有电磁屏蔽材质将弱电与强电进行屏蔽后集成传输。二、产品将集成导线中的信源、电源提取出来。三、产品将信源与电源对应传输到各种电器常用的标准接口。
3功能定位
根据方法总结，采取如下的实践方案：提供了一种新型的信源适配器与电源适配器结合及局部替换系统，使用者可以拆下任何适配端进行替换，也可以将多个电源适配端替换信源端口进行并联，该产品可以集成家庭及企业中目前所需的多种信源与电源。其中电源为220V的民用交流电，信源可以包括多种，目前为了便于实施，暂定为网络信号、电话信号和有线电视信号，在未来的推广过程中，可以用各种信源X代替，如信源1、信源2，其中X属于正整数。
4方案构思
电源与信源Unite模块化产品的具体方案将是满足使用者对电源与信源的集成适配，相互之间可以拆装互换各种信源卡槽位置需求的一种电源与信源Unite适配端。产品要包括网络信号适配端、电话信号适配端、有线电视适配端、电源适配端，所述网络信号适配端、电话信号适配端、有线电视适配端与电源适配端一起插在电源与信源Unite适配端的基座上，并通过纵向固定分隔档、横向固定分隔档与适配器开关后的圆柱进行位置固定。
5结构图
本产品包括电源与信源Unite适配端功能器：1、网络信号适配端2、电话信号适配端3、有线电视适配端4、电源适配端5、适配器开关6、适配器外壳7、适配卡槽8、纵向固定分隔档9、横向固定分隔档10、网络信号接口11、电源接口12、电话信号接口13、有线电视信号接口14、适配器基座接口15、适配端上有线电视适配接口卡槽16、适配端上电源接口卡槽17、适配端上电话信号接口卡槽18、适配端上网络信号接口卡槽19、分适配器侧面；网络信号适配端是产品从集成源中提取出网络信号的分适配器，可以插拔并与其他适配端互换位置；电话信号适配端是产品从集成源中提取出电话信号的分适配器，可以插拔并与其他适配端互换位置；有线电视适配端是产品从集成源中提取出有线电视信号的分适配器，可以插拔并与其他适配端互换位置；电源适配端是产品从集成源中提取出电源信号的分适配器，可以插拔并与其他适配端互换位置；适配端开关可以控制整个适配端开始/停止工作的换档按键；适配器外壳采用ABS材料；适配卡槽将用于将各个适配端插入纵向与横向分割档的框内，与适配器开关后的圆柱主体部分一同起到的固定各个适配端的作用；网络信号接口是适配器基座上构成中心对称的四组突出铜线的网络接口；电源接口是适配器基座上构成中心对称的四组突出铜线的电源接口；电话信号接口是适配器基座上构成中心对称的四组突出铜线的电话信号接口；有线电视信号接口是适配器基座上构成中心对称的四组突出铜线的有线电视信号接口，内部线路包裹设屏蔽网；适配器基座接口放大图是上图的细节放大图，将产品基座放大，描述各接口位置及细节；适配端上有线电视适配接口卡槽，在每个适配端上都有有线电视适配接口卡槽，但只能在有线电视适配端内部能够实现通路，这样既能实现效果，又能实现适配端替换装配；适配端上电源接口卡槽，在每个适配端上都有电源接口卡槽，但只能在电源适配端内部能够实现通路，这样既能实现效果，又能实现适配端替换装配；适配端上电话信号接口卡槽，在每个适配端上都有电话信号接口卡槽，但只能在电话信号适配端内部能够实现通路，这样既能实现效果，又能实现适配端替换装配；适配端上网络信号接口卡槽，在每个适配端上都有网络信号接口卡槽，但只能在网络信号适配端内部能够实现通路，这样既能实现效果，又能实现适配端替换装配。
6总结
电源与信源Unite模块化产品可以将信源适配器与电源适配器结合。这种是适配产品可以实现局部替换方式，使用者可以拆下任何适配端进行替换，也可以将多个电源适配端替换信源端口进行并联，该产品集成家庭目前所需的各种信源与电源。在上述情况下，传统家电将通过适配器成为能够通过多种信源与外界交换信息的智能家电。更多的家电厂商将提供云平台服务，通过用户ID来识别用户的家电信息，并将信息与操作策略转发到客户的手机上，实现了C2B的信息反馈与长期维护的售后体验服务。但目前的产品只能提供集成传输后的适配提取，并不提供大功率的电源与信源集成后对单一用电器的适配，这也是未来产品的重要研究方向。
作者：顾昕 单位：杭州科技职业技术学院
