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英特尔贾斯汀:个人能源管理

发布时间:2021-06-16 发布时间:
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  新浪科技讯 4月13日至14日,2010年英特尔信息技术峰会(IDF)在北京中国国家会议中心举行。本届IDF以“智领先机,共创明天”为主题,旨在抓住智能计算和个性化互联网时代机遇,揭示产业发展脉动,携手合作伙伴引领创新,抢占复苏增长之先机。

  英特尔研究院总监兼副总裁、首席技术官、高级院士贾斯汀在14日上午做主题为《个人能源管理》的演讲。

  贾斯汀介绍了如何使用更智能的技术降低以及更好地管理能耗。他表示,英特尔的目标是将英特尔技术延伸到更多类似PC以及功能单一的设备中,支持消费者和企业更好地做出能源选择。以下是贾斯汀主题演讲的具体内容。

  智能家庭能源管理

  英特尔的研究人员正在探寻各种机会,让消费者方便而低成本地收集能源数据。贾斯汀表示,英特尔已开发出一种低成本的传感器原型,用户可以方便地部署用于分析家中所有电器设备的能耗情况。

  贾斯汀展示了一款基于英特尔凌动处理器、用于管理能耗的概念设备。通过演示,与会者可直观地看到房主如何利用智能电子控制板来监控家中联网电器的用电量,以及该设备如何通过提供能耗实时信息和建议来让人们养成减少能源使用的新习惯。例如,房主可激活触摸屏上的自定义设置,修改恒温器的温度,关掉某些电器,或者打开安全屏幕。

     

英特尔研究院总监兼副总裁、首席技术官、高级院士贾斯汀

  电动汽车

  贾斯汀还介绍了如何为电动汽车改进个人能源管理。他表示,随着电力汽车的保有量增加,集中在夜晚充电会给电网带来巨大压力。英特尔研究院正在探索如何更好地协调充电时间,以期降低高峰期电网负荷,从而节省大量经费。

  以下为贾斯汀演讲全文:

  贾斯汀:很高兴回到北京,参加IDF中国会议。过去三年我可能是在隐居,当然飞行时间很长。我是英特尔CTO,我主要负责英特尔研究院相关的工作,我们最新的一个领域就是能源系统,这主要是基于这样的想法,那就是信息技术能够帮助我们应对目前地球面临的重大问题,下面看一下这个激动人心的新领域。我还会向大家分享一下英特尔研究院的新工作。

  我想我们都知道全球气侯正在持续升高,尽管今天比较冷,但是有些研究已经证实全球气侯在长期而言还会进一步升高。无论你去地球什么地方温度都在持续升高。很多人觉得全球温度升高实际上是因为温室气体排放在增加,更多的释放到大气当中,温室气体包括甲烷、二氧化碳等等,另外人们广泛认为为了停止这种增长必须作出彻底的改变一些,也就是说,必须改变我们作为人类行为的方式,以及对于全球变化发挥的影响。预计全球温度升高的程度是非常可怕的,我们看到海平面的升高,还有冰川的熔化等等,还有很多的植被、动物种类的大量丧失。为什么温室气体排放在增加?那就是全球能源需求在增加,包括在柴油、石油、天然气啊,这些进一步的增加,使得二氧化碳成数亿的增加。另外还有石油、天然气的焚烧用来发电也产生同样的效果。所以很明确的说我们需要采取行动,但是我们作为这种信息和通讯技术怎么样能够,怎么样做一些工作改变这样的情况,所有这些气侯的因素都是有风险的。当然一个比较普遍的做法,就是实现基础设施的现代化,也就是说,建造更好更有效或者更智能的设施,所以人们提出智能电网的概念,比如说改善输配电,还有增加清洁能源,这是另外的故事,但是我们在英特尔研究院问的问题就是我们还能做什么更多的工作,就是跟信息技术工作结合起来,这是我们今天注意的话题。英特尔能够作出一些贡献,今天早上跟大家做一些介绍。

  我们不是看我们从哪儿拿到能源怎么样输送能源,我们更关注能源的消耗,这是我们的关注点,那么能源的消耗,能源的消费者,这些个人,他和这些发电厂大的太阳能发电厂、风力发电厂也可以发挥很重要的作用。我们觉得消费者也能够推动一些重大的变化。我们来看看怎么样实现这点,我们首先看看美国再讲中国的情况。

  消费者是一些重大变革的重大推动力,美国有1.13个家庭数量,他们占到美国的总能耗的35%,这是非常大比例,35%所有的能耗都是由消费者消耗的,我们可以利用这个数字做一个很大的改进,实际上在中国也是一样,这个数字也很大。同时增长的速度比美国还快,中国现在有3.6亿个家庭,有 7600辆机动车,前面介绍未来还会有更多更先进的汽车上路,这些消费者消耗的能源占到中国总能耗的28%。同时这也是一个很大的数字,我们能够很好的利用这样的数字做一些工作。无论你看哪儿,消费者可以而且应该为未来的地球作出贡献,那么我们如何从消费者方面着手做工作呢?这个问题就是我们怎么样利用消费者驱动的市场来实现能耗的变化。

  我不是说让大家改变自己的生活方式,因为有时候说到变化人们就会说我要牺牲这个牺牲那个,改变我的生活方式,改变我的工作生活,我不是说这样,不用改变我们的生活,我们是说赋予消费者他们一个能力,使得他们能够更好的节约能源,更智能的利用这个能源,同时能够改善他们的生活,这是我们这个核心的想法。

  个人计算,这是一个很好的例子,显示了我们怎么样给消费者能力实现一些变革,30、40年前,当时这些计算机都是非常孤立的,我当时是在大学,我要去用计算机把我希望进行的计算交给计算机房,他给我一个计算出来。今天计算机到了每个人的身边,智能手机啊、台式机啊、笔记本啊,日常生活中都用到,信息技术无处不在。那么也是今天这样一个消费者是推动了信息技术的进步,不是这种大企业的计算,而是我们这些手持的设备、身边的设备。如果消费者有一个推动的话我们这个技术也会发生一些变化,下面看一个小的短片,看我们怎么利用个人计算的体验转化成实现个人能源的管理。

  (短片)

  这就是我们的想法,跟我们把信息技术送到个人的手上一样,我们必须要让能源管理实现个人管理,就是说把许多小的积极的能源方面的贡献推动二氧化碳的排放。我们必须要把所有的消费者,大家一起来共同节省能源,减少需要发的电量,减少需要消耗的石油、天然气,产生一个巨大的减排的效果。我们实际上看了一些例子,就是消费者对能耗的影响,大家也非常熟悉这个例子。大家可以去汽车销售商那儿,比如选一个混合能源汽车,你可以看到车里有一个能源管理面板,我的家庭有两个混合燃料汽车,我觉得在我们这个车里,大家最喜欢看的一个屏幕,无论谁开车他想看能源管理的画面,就是大家比比谁用车的时候用的能源最小,就是从A点到B点用的能源最小。有一个节目,是说有一个比赛,怎么样把一个车的能源效率,比如说100米的消耗降到非常非常低的水平,或者说一个加仑的油能够跑多远的距离,我们估算如果每个车有一个能耗监控表,我们就马上能够节省20%的燃料,当然这是一个非常大的燃料,20%的燃料,如果我们在每一个车上装一个这种消耗显示器的话,这实际上能够很好的解决全球变暖的问题,当然一夜之间无法装上这个东西,很多的车可能很长时间都没有办法装上这样的能耗显示器。这就是说我们能够用信息技术赋予消费者一个能力,改变人们的生活习惯、生活方式,最终减少能耗和排放。怎么样在家里做同样的工作,今天非常容幸邀请到了一位女士。她在家里做了一场赌注,她自己装了一个个人能源的系统,用了几个月了,我请这位女士上台。Mary 是英特尔高级首席工程师,但是我想说她是无线传感器的女神,因为她在这个领域工作多年非常的有经验,你做了很多的工作,去年秋天在家里装了一个家里的能源消耗的面板。

  Mary:我是英特尔能源和嵌入事业部的成员,我发现有三个工作很重要:数据、传感器和消费者的体验。所以我就想自己体验一下,管理一下我个人的能源,这是我家里拍的照片,这是我家里的办公室,我是生活在亚利桑那州,这是屋里装的控制板,确实是做了很大的改装工作。我已经把系统带到现场,只能看到数据,这是我家里的户型图,两层楼,有很多IP的传感器,有温度、湿度的传感器,光线,包括能源能量的传感器。这是从去年10月份开始的数据统计,你可以看到每天的能耗是怎么样的。这个智能电表也是差不多的曲线,我看不出来这是什么意思,可能智能电表看不出来什么东西,所以我们开始深入这个数据进行分析,来了解屋子里能耗的情况,这是更深入的分析,可以讲几个故事。

  第一个故事,我的想法就是洗衣服,我是负责洗衣服的。

  贾斯汀:我在家也是负责洗衣服的。

  Mary:它涉及到我们热水器、洗衣机的耗电,我们是一个电的热水器,我发现它是很耗电的。我们做了一些实验,对这个系统来说很有趣的一点来说,一旦把这个系统打开之后我们就不停的关灯,因为我们要知道我们的能耗在哪些方面,刚开始用热水洗现在用冷水来洗,你用冷水也不会带来很大的不同,没有什么意义,冷水意味着洗衣机当中的温度条件,如果水太冷的话,这样需要去加热,也就是说要给冷水加热还是耗电。另外,还有如果进的自来水的话水文就不需要发生变化。还有一点是我有一个15岁的儿子,青少年来做一个管理人的故事。

  我给他两个要求首先做完作业才能打游戏,第二在楼上玩儿过计算机了,就是说做完做作业只能是把楼上计算机的关掉才能下来玩儿游戏。黄色是我儿子计算机的用电、绿颜色是我的计算机的用电,我们来看一下星期天一整天都在玩儿游戏,我就发现星期一的时候他违规了,没有把作业做完,做作业的电脑没有关掉就玩儿游戏了,当然这是他的隐私了。

  贾斯汀:非常有意思,我们看到可以通过各种各样的传感器,你肯定做了很多的工作才把你的整个住宅实现传感器化。能不能只用一个传感器就获得所有能耗的数据能。

  Mary:这是最理想的,我们既要让人们理解使用情况,而且越简单越好。

  贾斯汀:我现在带你到我家看一看。这不是我家不知道是谁家,可能是你家。但是我知道在简化传感器方面来做好能源管理你们做了很多研究。来介绍一下。

  詹姆斯:在这儿有一个单一传感器然后介入住宅。能够传导整个住宅的情况,这是一个无线节点装上就行,有自我配置的能力可以适应你的住宅情况。这张表上我们来看一下整个住宅的耗电,然后通过单一的传感器来看一看你的电器什么时候在用,我们看一下电压信号,每一个家电有不同的用电规律,我们传感器可以找到这样的规律,并且记录什么时候开关。这是一个烤面包机,我们看一下电压的变化,以及用电的情况,我把烤面包机关掉了。再来看一下微波炉的用电情况,给你热一杯茶出来,微波炉工作的规律又不一样,产生的形式又不一样,然后在开着微波炉的时候我们又开冰箱了会怎么样?冰箱启动了,我们看到冰箱又是不同的形式,又起来一个柱子,微波炉时间到了关掉了。我把茶给你拿出来,一杯热茶。

  贾斯汀:谢谢詹姆斯。很热,是一杯热茶。现在你可以告诉我们,到底是什么样的情况,游戏开了显示器没开,什么微波炉,你一个传感器都能做,你怎么样处理这些信息,这些电压数据怎么样变成可管理的依据。用的哪种处理器?

  詹姆斯:凌动处理器就足够了。

  贾斯汀:非常感谢詹姆斯。希望在无线传感技术方面继续推进。好了,你现在买了一个詹姆斯刚才介绍的无线传感器,如何把它能够获得的信息放在你这样的管理工具当中。

  Mary:我们不停的在说数据传感和用户体验,对用户体验调查给了我们几个方面的启示,人们不光要知道用了多少电而且要知道怎么做,所以我们这样的系统既要易于使用而且能够给出劝告,同时使得用户生活变化相应发生变化。

  贾斯汀:就像我的太太让我关灯一样的劝告。

  Mary:这是家庭用户仪表盘,仅仅做能量管理非常枯燥,过了几周我都不想做了,所以我们一定要让控制指标吸引人。这个控制面包上首先是时钟的形状,另外还有一些简单的信息。

  贾斯汀:这个图色的区域,比如从黄色变成橙色就意味着能源成本在上升。

  Mary:4:30到7:30有一些高耗电电器就不会打开,因为这个时段的电价比较高。这样的能源管理面板不仅仅有能源方面的应用,还有其他的应用,我们用户可以编辑,加一些东西减一些东西。最重要的是能耗管理的功能,点开以后触摸,点开以后可以把刚才用了多少度电的所有信息全部转变成用多少钱省多少钱,我们非常需要知道不同的电器,哪个电器让我花的钱最多,就会对于这个电器更加的关注,同时我们也想知道能够看一看你从一天当中是如何来用电的,以及不同的价格让你作出一些变化。其实就像电表的变化一样。我们来看一下这个燃气和用水,然后再假期的时候我们在家里洗衣服啊、开洗碗机啊,所有电器都打开的情况,而且在这个板上可以看到一天当中不同电器的耗电情况是在变化的,而且能够给我规律性的分析和总结。

  贾斯汀:我们能不能买到这样的面板?

  Mary:我们现在正在做参考设计,我们希望非常快的找到业界关键伙伴。叫做个人能耗管理系统,而且可以实现人机互动,也就是说离开住宅以后或者到卧室睡觉以后,我希望整个住宅当中实现节能的设置,或者是静音的设置,这上面就有一个大的开关能够实现或者是关掉或者是静音。

  贾斯汀:太完美了。谢谢Mary。

  Mary:再来谈谈节能的情况,我做了4—5个月。并不是比如说关掉热水器就能节电,这只是单一的行动,使用综合管理系统之后能够节电50— 60%,如果美国100万个家庭都用这个系统的话,那么我觉得我们能够节约掉两个烧煤的火电厂发的电,而且大气的二氧化碳排放也会大大减少,或者相当于减少50万辆汽车的排放,而且100家庭也只是美国消费者的1%。那么在中国会有更大的效果。

  贾斯汀:刚才我们非常详细的谈到了如何让个人让消费者具有这样的能力,能够让在当地的社区当中采取行动做好个人的能耗管理,这样的社区管理可以超越家庭住宅之外,家庭本身是一个电网,但是我们超出住宅来看一看整个社区,我们把社区的电网叫微电网,我们看看整个社区的微型电网怎么部署最先进的最前沿最节能的能源管理系统。比如电动汽车怎样调动整个社区的资源和能力来让电动汽车在我们日常生活当中更加方便易用,更加可行。在这儿出现一个非常值得关注的问题,将来有大量电动汽车的时候,有朝一日大部分的汽车都是有电池这种电动模块的时候,这时候每个驾车人从单位回到家里,一般是下午比较晚的时候,然后把他们的电动汽车插上去充电了,这个时候可以看到这个社区电网供电会达到峰值,即使智能电网也有一个峰值的上限,所以在当地电网当中,比如社区级电网当中,或者分便压站管的电网当中,是不是可以供大家多电?而且更加糟糕的一点,在下午比较晚的时候插电时其他电企业在用电也进入峰值,那个时候各个电器都在用典高峰,解决这个问题的显而易见的解决办法就是我们把下午出现的充电负荷,而且下午这个时候电价非常高,我们能不能晚上或者夜里充电,或者第二点一大早充电,这样避开用电峰值和电费最高的时段,但是这个不能完全解决问题,如果大家都半夜充电也会造成微电网的过载。所以一个很好的办法就是不用6.6千瓦的配置来充电,而是减少降低它的电流的强度,然后让充电的时间更长一点,但是第二天上班的时候电还是充够了,也不会造成峰值的上升,而且大家第二天都可以用上自己的电动车,这就是我们当地电网微电网的技术来解决,未来越来越多电动汽车上路的充电问题。

  微电网实际上为我们构建了一种新型的生态系统,我们希望大家用自己的信用卡,中国东方家园等去做自助购物,然后把个人能源的管理都用这种,比如太阳能光伏板,还有可能是一个风能发电机,还有可能是一种新兴的密度非常高的存储系统,这样就可以存储白天太阳能电池收集下来的太阳能电源,然后在晚上峰值比较高的时候使用白天储存的概念。所以这种概念是在不断的发展,你在走入一些商场就可以买这些能量储存还有个性管理的产品。就像我们去一个计算机市场我们可以去买电脑、去买数码相机、买硬盘,回到家里即插即用即玩儿,非常简单,这种即插即用的概念也是得到IT整个生态系统的大力推动,主要是基于标准推动这种概念,有了标准可以进行能耗管理,标准是推动了IT行业的发展,现在就有一个高容量低成本的系统,有了标准就可以鼓励厂商进行投资,这样就可以采用这些标准推出新的解决方案,可以实现自主创新,在创新方面进行投资,这样就可以形成新的标准,我们就叫做创建生态系统这样一个良性循环,PC行业就是这么发展的,现在我们在个人个性化能耗管理方面也看到同样的机会,我们在推进标准的制定、推进创新,而且我们是想在这方面加大投资。

  我给大家介绍中国的情况。下面有请樊先生。

  樊先生:主要涉及六个方面,其中包括调度、发电、输电、变电、配电和用电几个环节。我们特别关注于智能用电小区和用户分析研究和实施工作。

  贾斯汀:太好了我觉得我们在这方面有相同的想法。

  樊先生:到目前为止我们已经完成三个试点智能用电小区建设,我们实现了小区配电智能化、智能家具,智能家具部分我们以英特尔凌动平台开发了我们称作为家庭交互智能终端的设备,通过这个设备不仅完成对用户家庭各种用电设备用电信息的采集分析,实现了家电控制、安防等。所以深刻体会到智能用电小区中不仅使用智能管理还能给用户带来更现代更便捷的方式。

  贾斯汀:非常感谢,您是采用英特尔技术来推进创新,下一步工作是什么?

  樊先生:下一步还有更广泛的合作,因为我们看到咱们新一代的凌动平台具有更低功耗的特性,所以希望下一阶段如何降低有效功效成本等方面进行合作,同时今年还会继续推动智能用电小区的建设,也会继续和英特尔合作。

  贾斯汀:太令人振奋了。非常感谢您给我们分享您这边的最新动态。这里一个核心的观点就是能够为消费者来使用这种电力管理、能耗管理的技术,并且为消费者提供信息,让他们有机会能够减少他们的能耗、改变他们的生活方式、行为方式。在未来某个时间就可以让几百人、几千万人整合数百万个小型能耗消耗体显著减少,这样就是通过个性化能耗管理系统就可以实现这样的效果,对于开发人员来说也是有巨大的机会。所有人都可以参与到这个转型过程当中,能够参与建设这样一个生态系统,我们提供的这个技术非常重要,因为我们都是消费者,我们都想更好的管理我们的能耗,为我们地球作出我们自己棉薄的贡献。


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