試想你在離家1,000英里遠的地方，卻能夠監測和控制家里和辦公樓中的每一度電。你能運用這種能力做什么呢？

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你有時或許想要遠程調節恒溫器，開燈或啟動咖啡機。但同時你也可以設想，基于對電網能力和成本的實時了解來對用電進行實時決策。試想擁有這樣的了解和控制，你可以通過優化能源使用和和節能情況來節省自己的荷包或公司成本。只要一部智能手機，你就可以輕松擁有一個每時每刻創造財富的工具。

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幾年前，這些場景還只是幻想。而今天，它們變得越來越真實，屋主對能源使用的控制達到了前所未有的水平。電力的每一階段都變得更加智能，從集中式或分布式發電到智能住宅和建筑中電氣設備的使用，包括在家、工作中和路上使用的各種設備。

先進半導體技術促進了電力監控、連接和控制（合稱為智能電力）的發展。TI是致力于智能電力發展的技術創新者之一。系統開發人員可以依靠TI深入的專業知識和在電源、網絡通信與控制電路方面長期的產品開發經驗讓發電、輸電和用電更加智能化。

智能發電

發電和輸電正在經歷緩慢但穩定的進化，變得更加智能，實現根據時間和地點需要的精細化供電。從行業級別而言，服務提供商正在投資太陽能和風電場等替代能源，并努力實現更高效地使用中心發電站。電力設備也變得更加智能化，并且為了降低輸電、連接和轉換損耗越來越數據網絡化。

另外，服務提供商不再是唯一的供電者。住宅和商業建筑也可以采用小型風力設備，尤其是太陽能技術進行發電。對于小型發電設備，智能電力管理電的生產、存儲和使用，并且在發電過多時將其輸送至電網。

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實現智能住宅和建筑

智能用電為住宅和辦公樓帶來的益處越來越多。傳感器控制電燈變暗或開關，根據房間中是否有人來增減通風量。能源網絡中可以含有分析各區域、應用和設備用電情況的軟件，以及其他功能。這類程序有助于確定設備是否需要更換，無論原因是設備運行效率低而增加了成本，還是太重要而不允許出現故障。如果建筑通過太陽能或風能發電，能源網絡也是必不可少的。

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智能住宅正在變成對發電、存儲和用電進行管理的發電場所。

投資智能電力系統的商業建筑業主發現其用電支出大幅降低，而且通過保持工作場所舒適性來提高生產率所節省的支出往往足以涵蓋設備投資。此外，由于建筑中無處不在的電力需求，將智能電力的概念延伸運用到智能建筑非常有意義。結構監控器、安全系統、煙霧探測器和動作和位置感應器連接應用組成的網絡可以為整棟建筑提供智能管理系統。

智能電力技術

有許多不同的技術可用于增強建筑的能源管理，其中包括和建筑監控密切相關的其它技術。傳感器可以探測環境溫度、身體熱量、光照級別、二氧化碳級別和振動、煙霧與危險化學品等其他諸多情況。區域控制單元監控不同傳感器的數據，發出調暗燈光、重新調節通風、更改恒溫設置等指令。主控制單元運行復雜軟件，對整個網絡的活動進行分析以提供運行評估、設備警報、成本分析和其他任務結果。

這些系統都要依靠有線或無線介質進行通信，而且在不同的位置使用信號轉換、微控制器(MCU)和其他邏輯、存儲器以及不同類型的接口電路。所有的單元中都使用電源管理電路，該電路對于替代能源發電的調節、轉換和控制及其電池存儲尤其重要。

了解半導體需求

智能電力系統千差萬別，因此對半導體技術也提出了各種不同的要求。傳感器通常是小型的獨立運行系統，可以大量安裝，有時會安裝到難以接觸到的位置。除感應元件本身外，傳感器通常還需要將輸入的模擬信號轉換為數字數據的信號轉換電路、少量的存儲空間和邏輯、通信接口以及通過有線或無線連接發出數據的變送器。

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這些單元的主要要求一般是小尺寸、低成本以及——由于它們通常在不進行維護的情況下利用電池長期運行——超低功耗。除了上述要求以外，可能與開關、恒溫器和其他電路安裝在同一房間中的區域控制單元還需要控制邏輯和存儲器，并且還要能夠收發用于控制和再編程的數據。在安裝先進智能電網的商業建筑或住宅中，幾個區域控制單元向一個主控制單元報告。主控制單元可能與互聯網、區域性電網或其他建筑級別和外部網絡連接。

克服網絡通信挑戰