PREFACIO
La gente ha recorrido un largo camino desde el descubrimiento de la electricidad hasta su uso generalizado como «electricidad» y «energía eléctrica». Uno de los más impactantes es la «disputa de rutas» entre la CA y la CC. Los protagonistas son dos genios contemporáneos: Edison y Tesla. Sin embargo, lo interesante es que, desde la perspectiva de los nuevos humanos del siglo XXI, este «debate» no está del todo ganado ni perdido.

Aunque actualmente todo, desde las fuentes de generación de energía hasta los sistemas de transporte eléctrico, se basa en corriente alterna (CA), la CC está presente en numerosos electrodomésticos y equipos terminales. En particular, la solución de sistema de alimentación de CC para toda la casa, muy popular en los últimos años, combina tecnología de ingeniería del IoT e inteligencia artificial para ofrecer una sólida garantía de vida inteligente en el hogar. Siga la red Charging Head Network a continuación para obtener más información sobre qué es la CC para toda la casa.

INTRODUCCIÓN DE ANTECEDENTES

La corriente continua (CC) en el hogar es un sistema eléctrico que utiliza corriente continua en viviendas y edificios. El concepto de "CC para toda la casa" se propuso en un contexto en el que las deficiencias de los sistemas tradicionales de CA se han vuelto cada vez más evidentes y se ha prestado cada vez más atención al concepto de bajas emisiones de carbono y protección del medio ambiente.

SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO TRADICIONAL

Actualmente, el sistema eléctrico más común en el mundo es el de corriente alterna (CA). Este sistema de transmisión y distribución de energía funciona basándose en las variaciones en el flujo de corriente causadas por la interacción de campos eléctricos y magnéticos. A continuación, se detallan los principales pasos de un sistema de CA:

GeneradorEl punto de partida de un sistema de potencia es el generador. Un generador es un dispositivo que convierte energía mecánica en energía eléctrica. Su principio básico consiste en generar fuerza electromotriz inducida mediante el corte de cables con un campo magnético giratorio. En los sistemas de CA, se suelen utilizar generadores síncronos, cuyos rotores son impulsados ​​por energía mecánica (como agua, gas, vapor, etc.) para generar un campo magnético giratorio.

Generación de corriente alternaEl campo magnético giratorio del generador provoca cambios en la fuerza electromotriz inducida en los conductores eléctricos, generando así corriente alterna. La frecuencia de la corriente alterna suele ser de 50 Hz o 60 Hz por segundo, según las normas del sistema eléctrico de las distintas regiones.

Transformador elevador: La corriente alterna circula por transformadores en las líneas de transmisión eléctrica. Un transformador es un dispositivo que utiliza el principio de inducción electromagnética para modificar el voltaje de una corriente eléctrica sin modificar su frecuencia. En el proceso de transmisión de energía, la corriente alterna de alto voltaje se transmite con mayor facilidad a largas distancias, ya que reduce la pérdida de energía causada por la resistencia.

Transmisión y distribuciónLa corriente alterna de alto voltaje se transmite a diversos lugares a través de líneas de transmisión y luego se reduce mediante transformadores para satisfacer las necesidades de diferentes usos. Estos sistemas de transmisión y distribución permiten la transferencia y el uso eficiente de la energía eléctrica entre diferentes usos y ubicaciones.

Aplicaciones de la alimentación de CAEn el extremo del usuario final, la corriente alterna (CA) se suministra a hogares, empresas e instalaciones industriales. En estos lugares, la corriente alterna (CA) se utiliza para alimentar diversos equipos, como iluminación, calentadores eléctricos, motores eléctricos, equipos electrónicos, etc.

En general, los sistemas de alimentación de CA se generalizaron a finales del siglo pasado gracias a numerosas ventajas, como la estabilidad y controlabilidad de los sistemas de corriente alterna (CA) y la reducción de las pérdidas de potencia en las líneas. Sin embargo, con el avance de la ciencia y la tecnología, el problema del equilibrio del ángulo de potencia en los sistemas de CA se ha agudizado. El desarrollo de los sistemas de alimentación ha dado lugar al desarrollo sucesivo de numerosos dispositivos de potencia, como rectificadores (que convierten la CA en CC) e inversores (que convierten la CC en CA). La tecnología de control de las válvulas convertidoras también ha alcanzado una fase muy avanzada, y la velocidad de corte de la CC no es menor que la de los interruptores automáticos de CA.

De esta manera, muchas deficiencias del sistema de CC desaparecen gradualmente y se establece la base técnica de la CC para toda la casa.

ECONCEPTO ECOLÓGICO Y BAJO EN CARBONO

En los últimos años, con la aparición de problemas climáticos globales, en particular el efecto invernadero, la protección del medio ambiente ha recibido cada vez más atención. Dado que la CC para toda la casa es más compatible con los sistemas de energía renovable, ofrece ventajas destacadas en materia de ahorro energético y reducción de emisiones. Por ello, está recibiendo cada vez más atención.

Además, el sistema de CC puede ahorrar una gran cantidad de componentes y materiales debido a su estructura de circuito “directo a directo”, y también es muy coherente con el concepto de “bajo en carbono y respetuoso con el medio ambiente”.

CONCEPTO DE INTELIGENCIA PARA TODA LA CASA

La base para la aplicación de la CC en toda la casa es la aplicación y el fomento de la inteligencia integral. En otras palabras, la aplicación de sistemas de CC en interiores se basa fundamentalmente en la inteligencia y constituye un medio importante para potenciar la inteligencia integral.

El hogar inteligente se refiere a la conexión de diversos dispositivos, electrodomésticos y sistemas del hogar mediante tecnología avanzada y sistemas inteligentes para lograr un control centralizado, automatización y monitoreo remoto, mejorando así la comodidad y el confort en el hogar, la seguridad y la eficiencia energética.

FUNDAMENTAL

Los principios de implementación de sistemas inteligentes para toda la casa involucran muchos aspectos clave, como la tecnología de sensores, los dispositivos inteligentes, las comunicaciones de red, los algoritmos y sistemas de control inteligentes, las interfaces de usuario, la seguridad y la protección de la privacidad, y las actualizaciones y el mantenimiento del software. Estos aspectos se detallan a continuación.

Tecnología de sensores

La base de un sistema inteligente para toda la casa son diversos sensores que monitorizan el entorno del hogar en tiempo real. Los sensores ambientales incluyen sensores de temperatura, humedad, luz y calidad del aire para detectar las condiciones interiores. Los sensores de movimiento y los sensores magnéticos de puertas y ventanas detectan el movimiento humano y el estado de las puertas y ventanas, proporcionando datos básicos para la seguridad y la automatización. Los sensores de humo y gas monitorizan incendios y gases nocivos para mejorar la seguridad del hogar.

Dispositivo inteligente

Diversos dispositivos inteligentes conforman el núcleo del sistema inteligente para toda la casa. La iluminación inteligente, los electrodomésticos, las cerraduras y las cámaras cuentan con funciones que pueden controlarse remotamente a través de internet. Estos dispositivos están conectados a una red unificada mediante tecnologías de comunicación inalámbrica (como Wi-Fi, Bluetooth y Zigbee), lo que permite a los usuarios controlar y supervisar los dispositivos del hogar a través de internet en cualquier momento y lugar.

Telecomunicación

Los dispositivos del sistema inteligente para toda la casa están conectados a través de internet para formar un ecosistema inteligente. La tecnología de comunicación en red garantiza la perfecta integración de los dispositivos, ofreciendo la comodidad del control remoto. A través de servicios en la nube, los usuarios pueden acceder remotamente a los sistemas del hogar para supervisar y controlar el estado de los dispositivos.

Algoritmos inteligentes y sistemas de control

Mediante inteligencia artificial y algoritmos de aprendizaje automático, el sistema inteligente para toda la casa puede analizar y procesar de forma inteligente los datos recopilados por los sensores. Estos algoritmos permiten al sistema aprender los hábitos del usuario, ajustar automáticamente el estado de funcionamiento del dispositivo y lograr una toma de decisiones y un control inteligentes. La configuración de tareas programadas y condiciones de activación permite al sistema ejecutar tareas automáticamente en situaciones específicas y mejorar el nivel de automatización.

Interfaz de usuario

Para facilitar el manejo del sistema inteligente para toda la casa, se ofrecen diversas interfaces, como aplicaciones móviles, tabletas o computadoras. A través de estas interfaces, los usuarios pueden controlar y supervisar cómodamente los dispositivos del hogar a distancia. Además, el control por voz permite controlar dispositivos inteligentes mediante comandos de voz mediante la aplicación de asistentes de voz.

VENTAJAS DE LA CC PARA TODA LA CASA

Existen muchas ventajas en la instalación de sistemas de corriente continua en los hogares, que se pueden resumir en tres aspectos: alta eficiencia de transmisión de energía, alta integración de energías renovables y alta compatibilidad de equipos.

EFICIENCIA

En primer lugar, en circuitos interiores, los equipos de alimentación suelen tener baja tensión, y la corriente continua (CC) no requiere una transformación de tensión frecuente. Reducir el uso de transformadores puede reducir eficazmente la pérdida de energía.

En segundo lugar, la pérdida de cables y conductores durante la transmisión de corriente continua (CC) es relativamente baja. Dado que la pérdida de resistencia de la CC no varía con la dirección de la corriente, se puede controlar y reducir con mayor eficacia. Esto permite que la CC presente una mayor eficiencia energética en algunos escenarios específicos, como la transmisión de energía a corta distancia y los sistemas de suministro eléctrico locales.

Finalmente, con el desarrollo tecnológico, se han introducido nuevos convertidores electrónicos y tecnologías de modulación para mejorar la eficiencia energética de los sistemas de CC. Los convertidores electrónicos eficientes pueden reducir las pérdidas de conversión de energía y mejorar aún más la eficiencia energética general de los sistemas de CC.

INTEGRACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES

En el sistema inteligente para toda la casa, también se incorporará energía renovable y se convertirá en energía eléctrica. Esto no solo implementa el concepto de protección ambiental, sino que también aprovecha al máximo la estructura y el espacio de la casa para garantizar el suministro de energía. Por el contrario, los sistemas de CC son más fáciles de integrar con fuentes de energía renovables como la solar y la eólica.

COMPATIBILIDAD DEL DISPOSITIVO

El sistema de CC ofrece una mejor compatibilidad con los equipos eléctricos de interior. Actualmente, muchos equipos, como luces LED y aires acondicionados, utilizan variadores de CC. Esto facilita el control y la gestión inteligente de los sistemas de alimentación de CC. Gracias a la tecnología electrónica avanzada, el funcionamiento de los equipos de CC se puede controlar con mayor precisión y se puede lograr una gestión inteligente de la energía.

ÁREAS DE APLICACIÓN

Las numerosas ventajas del sistema de CC mencionadas anteriormente solo se reflejan a la perfección en algunos ámbitos específicos. Estas áreas son los ambientes interiores, por lo que la CC para toda la casa puede destacar en los espacios interiores actuales.

EDIFICIO RESIDENCIAL

En edificios residenciales, los sistemas de CC para toda la casa pueden proporcionar energía eficiente para muchos aspectos de los equipos eléctricos. Los sistemas de iluminación son un área de aplicación importante. Los sistemas de iluminación LED alimentados por CC pueden reducir las pérdidas por conversión de energía y mejorar la eficiencia energética.

Además, la energía CC también se puede utilizar para alimentar dispositivos electrónicos domésticos, como computadoras, cargadores de teléfonos móviles, etc. Estos dispositivos en sí mismos son dispositivos de CC sin pasos de conversión de energía adicionales.

EDIFICIO COMERCIAL

Las oficinas e instalaciones comerciales en edificios comerciales también pueden beneficiarse de sistemas de CC para toda la casa. El suministro de CC para equipos de oficina y sistemas de iluminación ayuda a mejorar la eficiencia energética y a reducir el desperdicio de energía.

Algunos electrodomésticos y equipos comerciales, especialmente aquellos que requieren energía CC, también pueden funcionar de manera más eficiente, mejorando así la eficiencia energética general de los edificios comerciales.

APLICACIONES INDUSTRIALES

En el ámbito industrial, los sistemas de CC para toda la casa pueden aplicarse a equipos de líneas de producción y talleres eléctricos. Algunos equipos industriales utilizan CC. Su uso puede mejorar la eficiencia energética y reducir el desperdicio de energía. Esto es especialmente evidente en el uso de herramientas eléctricas y equipos de taller.

SISTEMAS DE CARGA Y ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS

En el sector del transporte, los sistemas de CC pueden utilizarse para cargar vehículos eléctricos y mejorar la eficiencia de carga. Además, los sistemas de CC para toda la casa también pueden integrarse en sistemas de almacenamiento de energía de baterías para ofrecer a los hogares soluciones eficientes de almacenamiento de energía y mejorar aún más la eficiencia energética.

TECNOLOGÍA DE LA INFORMACIÓN Y LAS COMUNICACIONES

En el campo de las tecnologías de la información y las comunicaciones, los centros de datos y las estaciones base de comunicaciones son escenarios de aplicación ideales para sistemas de CC para toda la casa. Dado que muchos dispositivos y servidores en los centros de datos utilizan CC, los sistemas de CC ayudan a mejorar el rendimiento de todo el centro de datos. De igual manera, las estaciones base y los equipos de comunicaciones también pueden utilizar CC para mejorar la eficiencia energética del sistema y reducir la dependencia de los sistemas de energía tradicionales.

COMPONENTES DEL SISTEMA DE CC PARA TODA LA CASA

¿Cómo se construye un sistema de CC para toda la casa? En resumen, el sistema de CC para toda la casa se divide en cuatro partes: fuente de generación de CC, sistema de almacenamiento de energía tributario, sistema de distribución de CC y equipo eléctrico tributario.

DC FUENTE DE ENERGÍA

En un sistema de CC, el punto de partida es la fuente de alimentación de CC. A diferencia del sistema de CA tradicional, la fuente de alimentación de CC para toda la casa generalmente no depende completamente del inversor para convertir la CA en CC, sino que utiliza energía renovable externa como única fuente de energía.

Por ejemplo, se instalará una capa de paneles solares en la pared exterior del edificio. La luz se convertirá en corriente continua (CC) mediante los paneles, que luego se almacenará en el sistema de distribución de CC o se transmitirá directamente al equipo terminal. También se puede instalar en la pared exterior del edificio o de una habitación. Se construirá una pequeña turbina eólica encima y se convertirá en corriente continua (CC). La energía eólica y la solar son actualmente las fuentes de CC más comunes. Es posible que se incorporen otras en el futuro, pero todas requieren convertidores para convertirlas en CC.

DC SISTEMA DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA

En general, la energía de CC generada por las fuentes de alimentación de CC no se transmite directamente al equipo terminal, sino que se almacena en el sistema de almacenamiento de energía de CC. Cuando el equipo necesita electricidad, la corriente se libera del sistema de almacenamiento de energía de CC. Proporcione energía en interiores.

El sistema de almacenamiento de energía de CC funciona como un depósito que recibe la energía eléctrica convertida desde la fuente de alimentación de CC y la suministra continuamente al equipo terminal. Cabe mencionar que, dado que la transmisión de CC se realiza entre la fuente de alimentación de CC y el sistema de almacenamiento de energía de CC, se reduce el uso de inversores y otros dispositivos, lo que no solo reduce el coste del diseño del circuito, sino que también mejora la estabilidad del sistema.

Por lo tanto, el sistema de almacenamiento de energía de CC para toda la casa está más cerca del módulo de carga de CC de los vehículos de nueva energía que el tradicional “sistema solar acoplado a CC”.

Como se muestra en la figura anterior, el sistema solar tradicional con CC acoplada necesita transmitir corriente a la red eléctrica, por lo que cuenta con módulos inversores solares adicionales. Mientras que el sistema solar con CC acoplada para toda la casa no requiere inversor ni amplificador. Transformadores y otros dispositivos de alta eficiencia y energía.

DC SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA

El corazón de un sistema de CC para toda la casa es el sistema de distribución de CC, que desempeña un papel fundamental en una vivienda, edificio u otra instalación. Este sistema se encarga de distribuir la energía desde la fuente a los distintos dispositivos terminales, garantizando así el suministro eléctrico a toda la casa.

EFECTO

Distribución de energía: El sistema de distribución de energía de CC es responsable de distribuir la energía eléctrica desde fuentes de energía (como paneles solares, sistemas de almacenamiento de energía, etc.) a diversos equipos eléctricos del hogar, incluida la iluminación, electrodomésticos, equipos electrónicos, etc.

Mejora de la eficiencia energética: Mediante la distribución de CC, se pueden reducir las pérdidas por conversión de energía, mejorando así la eficiencia energética de todo el sistema. Especialmente al integrarse con equipos de CC y fuentes de energía renovables, se puede utilizar la energía eléctrica de forma más eficiente.

Admite dispositivos de CC: una de las claves para un sistema de CC para toda la casa es admitir el suministro de energía de los dispositivos de CC, evitando la pérdida de energía al convertir CA a CC.

CONSTITUIR

Panel de distribución de CC: El panel de distribución de CC es un dispositivo clave que distribuye la energía de los paneles solares y los sistemas de almacenamiento de energía a diversos circuitos y dispositivos del hogar. Incluye componentes como interruptores automáticos de CC y estabilizadores de tensión para garantizar una distribución estable y fiable de la energía eléctrica.

Sistema de control inteligente: Para lograr una gestión y un control inteligentes de la energía, los sistemas de CC para toda la casa suelen estar equipados con sistemas de control inteligente. Estos pueden incluir funciones como monitorización de energía, control remoto y configuración automatizada de escenarios para mejorar el rendimiento general del sistema.

Tomas de corriente e interruptores de CC: Para que sean compatibles con equipos de CC, las tomas de corriente e interruptores de su hogar deben estar diseñados con conexiones de CC. Estas tomas de corriente e interruptores pueden usarse con equipos de CC, garantizando así seguridad y comodidad.

DC EQUIPO ELÉCTRICO

Hay tantos equipos de CC en interiores que es imposible enumerarlos todos aquí, pero solo se pueden clasificar de forma general. Antes de eso, debemos entender qué tipo de equipo requiere alimentación de CA y qué tipo de CC. En general, los electrodomésticos de alta potencia requieren voltajes más altos y están equipados con motores de alta carga. Estos electrodomésticos funcionan con CA, como refrigeradores, aires acondicionados tradicionales, lavadoras, campanas extractoras, etc.

También hay algunos equipos eléctricos que no requieren accionamiento por motor de alta potencia, y los circuitos integrados de precisión solo pueden funcionar a voltajes medios y bajos y utilizan fuente de alimentación de CC, como televisores, computadoras y grabadoras.

Por supuesto, la distinción anterior no es muy exhaustiva. Actualmente, muchos electrodomésticos de alta potencia también pueden funcionar con CC. Por ejemplo, han surgido aires acondicionados de CC de frecuencia variable, que utilizan motores de CC con mayor silencio y mayor ahorro de energía. En general, la clave para determinar si un equipo eléctrico es de CA o CC depende de su estructura interna.

PCASO PRÁCTICO DE DC PARA TODA LA CASA

A continuación, se presentan algunos ejemplos de sistemas de CC para toda la casa en todo el mundo. Se puede observar que estos casos son básicamente soluciones bajas en carbono y respetuosas con el medio ambiente, lo que demuestra que el principal impulsor de estos sistemas sigue siendo la protección del medio ambiente, y que los sistemas de CC inteligentes aún tienen un largo camino por recorrer.

La casa de cero emisiones en Suecia

Proyecto de construcción de nueva energía en la zona de demostración de Zhongguancun

El Proyecto de Edificios de Nueva Energía de Zhongguancun es un proyecto piloto impulsado por el Gobierno del Distrito de Chaoyang de Pekín, China, que busca promover los edificios ecológicos y el uso de energías renovables. En este proyecto, algunos edificios adoptan sistemas de CC para toda la casa, que se combinan con paneles solares y sistemas de almacenamiento de energía para suministrar energía de CC. Este proyecto busca reducir el impacto ambiental del edificio y mejorar la eficiencia energética mediante la integración de nuevas energías y el suministro de CC.

Proyecto Residencial de Energía Sostenible para la Expo Dubái 2020, EAU

En la feria de 2020 en Dubái, varios proyectos presentaron viviendas sostenibles que utilizan energía renovable y sistemas de corriente continua para toda la casa. Estos proyectos buscan mejorar la eficiencia energética mediante soluciones energéticas innovadoras.

Proyecto experimental de microrredes de CC en Japón

En Japón, algunos proyectos experimentales de microrredes han comenzado a adoptar sistemas de CC para toda la casa. Estos sistemas se alimentan con energía solar y eólica, a la vez que implementan CC para electrodomésticos y equipos del hogar.

La Casa del Centro de Energía

El proyecto, una colaboración entre la Universidad South Bank de Londres y el Laboratorio Nacional de Física del Reino Unido, busca crear una vivienda de consumo energético cero. La vivienda utiliza corriente continua (CC), combinada con sistemas solares fotovoltaicos y de almacenamiento de energía, para un uso eficiente de la energía.

RASOCIACIONES INDUSTRIALES IMPORTANTES

Ya les hemos presentado la tecnología de inteligencia integral. De hecho, cuenta con el respaldo de varias asociaciones del sector. Charging Head Network cuenta con asociaciones relevantes del sector. Aquí les presentamos las asociaciones relacionadas con los centros de datos integrales.

CARGAR 

FCA

FCA (Alianza de Carga Rápida), nombre en chino: "Asociación de la Industria de Carga Rápida de Terminales de Guangdong". Esta asociación se fundó en 2021. La tecnología de carga rápida de terminales es una capacidad clave que impulsa la aplicación a gran escala de la nueva generación de la industria de la información electrónica (incluyendo el 5G y la inteligencia artificial). En el marco de la tendencia global de desarrollo hacia la neutralidad de carbono, la carga rápida de terminales contribuye a la reducción de los residuos electrónicos y el desperdicio de energía, así como a la protección del medio ambiente y al desarrollo sostenible de la industria, brindando una experiencia de carga más segura y fiable a cientos de millones de consumidores.

Para acelerar la estandarización e industrialización de la tecnología de carga rápida de terminales, la Academia de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, Huawei, OPPO, vivo y Xiaomi lideraron un esfuerzo conjunto con todos los actores de la cadena industrial de carga rápida de terminales, como máquinas completas, chips, instrumentos, cargadores y accesorios. Los preparativos comenzarán a principios de 2021. El establecimiento de la asociación contribuirá a la creación de una comunidad de intereses en la cadena industrial, creará una base industrial para el diseño, la investigación y el desarrollo, la fabricación, las pruebas y la certificación de carga rápida de terminales, impulsará el desarrollo de componentes electrónicos esenciales, chips generales de alta gama, materiales básicos clave y otros campos, y se esforzará por construir terminales de clase mundial. Los clústeres industriales innovadores de Kuaihong son de vital importancia.

La FCA promueve principalmente el estándar UFCS. El nombre completo de UFCS es Especificación Universal de Carga Rápida (Universal Fast Charging Specification), y su nombre en chino es Estándar de Carga Rápida de Fusión (Fusion Fast Charging Standard). Se trata de una nueva generación de carga rápida integrada liderada por la Academia de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (ATIC), Huawei, OPPO, Vivo y Xiaomi, y la colaboración de numerosas empresas de terminales y chips, así como socios del sector como Silicon Power, Rockchip, Lihui Technology y Angbao Electronics. El acuerdo busca formular estándares de carga rápida integrada para terminales móviles, resolver la incompatibilidad de la carga rápida mutua y crear un entorno de carga rápido, seguro y compatible para los usuarios finales.

UFCS ha celebrado su segunda conferencia de pruebas, en la que se completaron la "Prueba Previa de la Función de Cumplimiento de las Empresas Miembro" y la "Prueba de Compatibilidad con Fabricantes de Terminales". Mediante pruebas e intercambios de información, combinamos teoría y práctica para superar la incompatibilidad en la carga rápida, promover conjuntamente el desarrollo sostenible de la carga rápida de terminales y colaborar con numerosos proveedores y prestadores de servicios de alta calidad de la industria para impulsar conjuntamente los estándares de la tecnología de carga rápida. El progreso de la industrialización de UFCS.

USB-IF

En 1994, la organización internacional de estandarización, fundada por Intel y Microsoft, conocida como "USB-IF" (nombre completo: USB Implementers Forum), es una empresa sin fines de lucro fundada por un grupo de empresas que desarrollaron la especificación del Bus Serie Universal (SSU). USB-IF se creó para brindar una organización de apoyo y un foro para el desarrollo y la adopción de la tecnología SSU. El foro promueve el desarrollo de periféricos (dispositivos) USB compatibles de alta calidad y promueve las ventajas del USB y la calidad de los productos que superan las pruebas de conformidad.ng.

La tecnología USB-IF cuenta actualmente con varias versiones de especificaciones técnicas. La última versión es USB4 2.0. La velocidad máxima de este estándar se ha incrementado a 80 Gbps. Adopta una nueva arquitectura de datos, el estándar de carga rápida USB PD, la interfaz USB Tipo-C y los estándares de cable también se actualizarán simultáneamente.

WPC

El nombre completo del WPC es Wireless Power Consortium (Consorcio de Energía Inalámbrica), y su nombre en chino es "Wireless Power Consortium". Fundado el 17 de diciembre de 2008, es la primera organización de estandarización del mundo en promover la tecnología de carga inalámbrica. En mayo de 2023, el WPC contaba con 315 miembros. Los miembros de la alianza cooperan con un objetivo común: lograr la compatibilidad total de todos los cargadores y fuentes de energía inalámbricas del mundo. Para ello, han formulado numerosas especificaciones para la tecnología de carga rápida inalámbrica.

A medida que la tecnología de carga inalámbrica continúa evolucionando, su ámbito de aplicación se ha ampliado desde dispositivos portátiles de consumo a muchas nuevas áreas, como portátiles, tabletas, drones, robots, el Internet de los Vehículos (IoT) y cocinas inalámbricas inteligentes. WPC ha desarrollado y mantenido una serie de estándares para diversas aplicaciones de carga inalámbrica, entre ellas:

Estándar Qi para teléfonos inteligentes y otros dispositivos móviles portátiles.

El estándar de cocina inalámbrico Ki, para electrodomésticos de cocina, admite una potencia de carga de hasta 2200 W.

El estándar para vehículos eléctricos ligeros (LEV) hace que sea más rápido, más seguro, más inteligente y más conveniente cargar de forma inalámbrica vehículos eléctricos ligeros, como bicicletas eléctricas y scooters, en casa y mientras viaja.

Estándar de carga inalámbrica industrial para una transmisión de energía inalámbrica segura y conveniente para cargar robots, AGV, drones y otra maquinaria de automatización industrial.

Actualmente existen más de 9000 productos de carga inalámbrica con certificación Qi en el mercado. WPC verifica la seguridad, la interoperabilidad y la idoneidad de los productos a través de su red de laboratorios de pruebas independientes y autorizados en todo el mundo.

COMUNICACIÓN

CSA

La Connectivity Standards Alliance (CSA) es una organización que desarrolla, certifica y promueve los estándares Matter para hogares inteligentes. Su predecesora es la Zigbee Alliance, fundada en 2002. En octubre de 2022, la alianza contará con más de 200 empresas miembros.

CSA proporciona estándares, herramientas y certificaciones para que los innovadores del IoT hagan que el Internet de las Cosas sea más accesible, seguro y usable. La organización se dedica a definir y aumentar la concienciación del sector, así como al desarrollo general de las mejores prácticas de seguridad para la computación en la nube y las tecnologías digitales de próxima generación. CSA-IoT reúne a las empresas líderes mundiales para crear y promover estándares abiertos comunes como Matter, Zigbee, IP, etc., así como estándares en áreas como la seguridad de productos, la privacidad de datos, el control de acceso inteligente y más.

Zigbee es un estándar de conexión IoT lanzado por la CSA Alliance. Es un protocolo de comunicación inalámbrica diseñado para aplicaciones de redes de sensores inalámbricos (WSN) e Internet de las cosas (IoT). Adopta el estándar IEEE 802.15.4, opera en la banda de frecuencia de 2,4 GHz y se centra en el bajo consumo de energía, la baja complejidad y la comunicación de corto alcance. Impulsado por la CSA Alliance, el protocolo se ha utilizado ampliamente en hogares inteligentes, automatización industrial, atención médica y otros campos.

Uno de los objetivos de diseño de Zigbee es facilitar la comunicación fiable entre un gran número de dispositivos, manteniendo un bajo consumo de energía. Es ideal para dispositivos que necesitan funcionar durante largos periodos y dependen de la batería, como los nodos de sensores. El protocolo cuenta con diversas topologías, como estrella, malla y árbol de clústeres, lo que lo hace adaptable a redes de diferentes tamaños y necesidades.

Los dispositivos Zigbee pueden formar redes autoorganizadas automáticamente, son flexibles y adaptables, y se adaptan dinámicamente a cambios en la topología de la red, como la adición o eliminación de dispositivos. Esto facilita la implementación y el mantenimiento de Zigbee en aplicaciones prácticas. En resumen, Zigbee, como protocolo de comunicación inalámbrica estándar abierto, ofrece una solución fiable para conectar y controlar diversos dispositivos IoT.

Señal Bluetooth

En 1996, Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM e Intel planearon establecer una asociación industrial. Esta organización fue la "Bluetooth Technology Alliance", conocida como "Bluetooth SIG". Desarrollaron conjuntamente una tecnología de conexión inalámbrica de corto alcance. El equipo de desarrollo esperaba que esta tecnología de comunicación inalámbrica pudiera coordinar y unificar el trabajo en diferentes sectores industriales, como Bluetooth King. Por ello, esta tecnología se denominó Bluetooth.

Bluetooth (tecnología Bluetooth) es un estándar de comunicación inalámbrica de corto alcance y bajo consumo, adecuado para diversas conexiones de dispositivos y transmisión de datos, con emparejamiento simple, conexión multipunto y funciones de seguridad básicas.

Bluetooth (tecnología Bluetooth) puede proporcionar conexiones inalámbricas para dispositivos en el hogar y es una parte importante de la tecnología de comunicación inalámbrica.

ASOCIACIÓN SPARKLINK

El 22 de septiembre de 2020, se fundó oficialmente la Asociación Sparklink. Spark Alliance es una alianza industrial comprometida con la globalización. Su objetivo es promover la innovación y la ecología industrial de la nueva generación de tecnología de comunicación inalámbrica de corto alcance SparkLink, así como implementar nuevas aplicaciones de rápido desarrollo, como automóviles, hogares, terminales y fabricación inteligentes, y satisfacer las necesidades de rendimiento extremo. Actualmente, la asociación cuenta con más de 140 miembros.

La tecnología de comunicación inalámbrica de corto alcance promovida por la Asociación Sparklink se denomina SparkLink y su nombre en chino es Star Flash. Sus características técnicas son una latencia ultrabaja y una fiabilidad altísima. Gracias a su estructura de trama ultracorta, el códec Polar y el mecanismo de retransmisión HARQ, SparkLink puede alcanzar una latencia de 20,833 microsegundos y una fiabilidad del 99,999 %.

WI-FI ALIANZA

La Wi-Fi Alliance es una organización internacional compuesta por diversas empresas tecnológicas, comprometida con la promoción del desarrollo, la innovación y la estandarización de la tecnología de redes inalámbricas. Fundada en 1999, su principal objetivo es garantizar la compatibilidad entre los dispositivos Wi-Fi de diferentes fabricantes, impulsando así la popularidad y el uso de las redes inalámbricas.

La tecnología Wi-Fi (Wireless Fidelity) es una tecnología impulsada principalmente por la Wi-Fi Alliance. Al ser una tecnología de red local (LAN) inalámbrica, se utiliza para la transmisión de datos y la comunicación entre dispositivos electrónicos mediante señales inalámbricas. Permite que dispositivos (como ordenadores, smartphones, tablets, dispositivos domésticos inteligentes, etc.) intercambien datos dentro de un rango limitado sin necesidad de una conexión física.

La tecnología Wi-Fi utiliza ondas de radio para establecer conexiones entre dispositivos. Esta naturaleza inalámbrica elimina la necesidad de conexiones físicas, permitiendo que los dispositivos se muevan libremente dentro de un rango, manteniendo la conectividad de red. La tecnología Wi-Fi utiliza diferentes bandas de frecuencia para transmitir datos. Las bandas de frecuencia más utilizadas son 2.4 GHz y 5 GHz. Estas bandas de frecuencia se dividen en múltiples canales a través de los cuales los dispositivos pueden comunicarse.

La velocidad de la tecnología Wi-Fi depende del estándar y la banda de frecuencia. Con el continuo desarrollo tecnológico, la velocidad del Wi-Fi ha aumentado gradualmente desde los primeros cientos de kbps (kilobits por segundo) hasta los actuales varios Gbps (gigabits por segundo). Los diferentes estándares Wi-Fi (como 802.11n, 802.11ac, 802.11ax, etc.) admiten distintas velocidades máximas de transmisión. Además, las transmisiones de datos están protegidas mediante protocolos de cifrado y seguridad. Entre ellos, WPA2 (Acceso Protegido Wi-Fi 2) y WPA3 son estándares de cifrado comunes que se utilizan para proteger las redes Wi-Fi del acceso no autorizado y el robo de datos.

SCÓDIGOS DE NORMALIZACIÓN Y CONSTRUCCIÓN

Un obstáculo importante para el desarrollo de sistemas de CC para toda la casa es la falta de estándares y códigos de construcción uniformes a nivel mundial. Los sistemas eléctricos tradicionales de los edificios suelen funcionar con corriente alterna (CA), por lo que los sistemas de CC para toda la casa requieren un nuevo conjunto de estándares de diseño, instalación y operación.

La falta de estandarización puede generar incompatibilidad entre diferentes sistemas, aumentar la complejidad de la selección y el reemplazo de equipos, y también puede dificultar la expansión del mercado y su popularización. La falta de adaptabilidad a los códigos de construcción también representa un desafío, ya que la industria de la construcción a menudo se basa en diseños tradicionales de CA. Por lo tanto, la implementación de un sistema de CC para toda la casa puede requerir ajustes y la redefinición de los códigos de construcción, lo que requerirá tiempo y un esfuerzo conjunto.

ECOSTOS ECONÓMICOS Y CAMBIO DE TECNOLOGÍA

La implementación de un sistema de CC para toda la casa puede implicar costos iniciales más elevados, incluyendo equipos de CC más avanzados, sistemas de almacenamiento de energía en baterías y electrodomésticos adaptados a CC. Estos costos adicionales pueden ser una de las razones por las que muchos consumidores y promotores inmobiliarios dudan en adoptar sistemas de CC para toda la casa.

Además, los equipos e infraestructura de CA tradicionales están tan consolidados y extendidos que la transición a un sistema de CC para toda la casa requiere una conversión tecnológica a gran escala, que implica rediseñar la distribución eléctrica, reemplazar equipos y capacitar al personal. Este cambio podría suponer una inversión y costos laborales adicionales en los edificios e infraestructura existentes, lo que limitaría la velocidad de implementación de sistemas de CC para toda la casa.

DCOMPATIBILIDAD DE DISPOSITIVOS Y ACCESO AL MERCADO

Los sistemas de CC para toda la casa necesitan ser compatibles con más dispositivos del mercado para garantizar el correcto funcionamiento de diversos electrodomésticos, iluminación y otros dispositivos del hogar. Actualmente, muchos dispositivos en el mercado aún utilizan CA, y la promoción de sistemas de CC para toda la casa requiere la colaboración con fabricantes y proveedores para impulsar la entrada al mercado de más dispositivos compatibles con CC.

También es necesario colaborar con los proveedores de energía y las redes eléctricas para garantizar la integración efectiva de las energías renovables y la interconexión con las redes tradicionales. Problemas de compatibilidad de equipos y acceso al mercado podrían afectar la aplicación generalizada de sistemas de CC para toda la casa, lo que requiere mayor consenso y cooperación en la cadena industrial.

SMART Y SOSTENIBLE

Una de las futuras líneas de desarrollo de los sistemas de CC para toda la casa es priorizar la inteligencia y la sostenibilidad. Al integrar sistemas de control inteligentes, los sistemas de CC para toda la casa pueden monitorizar y gestionar con mayor precisión el consumo de energía, lo que permite estrategias personalizadas de gestión energética. Esto significa que el sistema puede ajustarse dinámicamente a la demanda del hogar, los precios de la electricidad y la disponibilidad de energías renovables para maximizar la eficiencia energética y reducir los costes energéticos.

Al mismo tiempo, el desarrollo sostenible de los sistemas de CC para toda la casa implica la integración de fuentes de energía renovables más amplias, como la energía solar y eólica, así como tecnologías de almacenamiento de energía más eficientes. Esto contribuirá a construir un sistema eléctrico doméstico más ecológico, inteligente y sostenible, e impulsará el desarrollo futuro de los sistemas de CC para toda la casa.

SESTANDARIZACIÓN Y COOPERACIÓN INDUSTRIAL

Para promover una aplicación más amplia de los sistemas de CC para toda la casa, otra línea de desarrollo es fortalecer la estandarización y la cooperación industrial. El establecimiento de estándares y especificaciones unificados a nivel mundial puede reducir los costos de diseño e implementación de sistemas, mejorar la compatibilidad de los equipos y, por consiguiente, impulsar la expansión del mercado.

Además, la cooperación industrial es un factor clave para promover el desarrollo de sistemas de CC para toda la casa. Participantes de todos los sectores, como constructores, ingenieros eléctricos, fabricantes de equipos y proveedores de energía, deben colaborar para formar un ecosistema industrial integral. Esto ayuda a resolver la compatibilidad de dispositivos, mejorar la estabilidad del sistema e impulsar la innovación tecnológica. Mediante la estandarización y la cooperación industrial, se espera que los sistemas de CC para toda la casa se integren con mayor fluidez en los edificios y sistemas eléctricos principales, y alcancen aplicaciones más amplias.

SRESUMEN

La CC para toda la casa es un sistema emergente de distribución de energía que, a diferencia de los sistemas de CA tradicionales, aplica CC a todo el edificio, abarcando desde la iluminación hasta los equipos electrónicos. Los sistemas de CC para toda la casa ofrecen ventajas únicas sobre los sistemas tradicionales en términos de eficiencia energética, integración de energías renovables y compatibilidad de equipos. En primer lugar, al reducir los pasos necesarios para la conversión de energía, los sistemas de CC para toda la casa pueden mejorar la eficiencia energética y reducir el desperdicio de energía. En segundo lugar, la CC es más fácil de integrar con equipos de energía renovable, como paneles solares, lo que proporciona una solución energética más sostenible para los edificios. Además, para muchos dispositivos de CC, la adopción de un sistema de CC para toda la casa puede reducir las pérdidas por conversión de energía y aumentar el rendimiento y la vida útil del equipo.

Las áreas de aplicación de los sistemas de CC para toda la casa abarcan diversos campos, como edificios residenciales, edificios comerciales, aplicaciones industriales, sistemas de energía renovable, transporte eléctrico, etc. En edificios residenciales, los sistemas de CC para toda la casa pueden utilizarse para alimentar eficientemente la iluminación y los electrodomésticos, mejorando así la eficiencia energética del hogar. En edificios comerciales, el suministro de CC para equipos de oficina y sistemas de iluminación ayuda a reducir el consumo de energía. En el sector industrial, los sistemas de CC para toda la casa pueden mejorar la eficiencia energética de los equipos de la línea de producción. Entre los sistemas de energía renovable, los sistemas de CC para toda la casa son más fáciles de integrar con equipos como la energía solar y eólica. En el ámbito del transporte eléctrico, los sistemas de distribución de CC pueden utilizarse para cargar vehículos eléctricos y mejorar así la eficiencia de carga. La continua expansión de estas áreas de aplicación indica que los sistemas de CC para toda la casa se convertirán en una opción viable y eficiente en los sistemas de edificios y eléctricos del futuro.

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