日常生活中的工业技术：助力智能生活的幕后力量

大多数人在想象工业应用中的技术时，想到的是大型的机械和复杂的制造流程，这似乎与日常生活毫无关联。然而通过实时控制，系统可以在规定的时间范围内收集、处理数据并自行更新。智能感应可以检测人员和机械，而边缘人工智能 (AI) 可以快速、高效地做出决策。这些技术涵盖从制造到物流的方方面面。它们就像超人一样，从我们早上起床到晚上睡觉休息的这段时间里，在幕后悄悄地执行着各种各样的任务，让我们的世界正常运转。

对我们的日常生活来说，在工业应用中使用的技术与智能手机一样重要且有益。它们为我们节省了时间，增加了便利性；保护我们的家庭和基础设施的安全；增强了我们以可持续方式生活的能力。

让我们探讨一下这三项改善我们生活的关键益处，以及技术是如何协同工作以实现这些益处的。

工业应用正在提升便利性。以前我们需要去实体商店购物，而现在只需点击几下就可以在线下单。调节客厅温度的决定同样可以实现自动化，让我们无需费心思考。智能检测和边缘人工智能等技术正日益融入我们的生活中，尽管这些技术的存在往往不是显而易见的。

当您在线下单时，配送中心的移动机器人几分钟内就可以在货架上找出商品，并准备好当天发货。这些机器人可以与员工协同工作，处理高重复性的任务。先进的安全、感知和导航技术为这些机器人赋能，让它们能够以非凡的精度进行智能化工作。

智能检测技术让我们的家更舒适。借助最新的半导体温度传感器，恒温器现在能够以 0.1 度的精度跟踪温度，这进一步提升了便利性。使用毫米波 (mmWave) 技术，恒温器可以检测是否有人在家，并自动调节温度以实现能源效率和舒适度之间的平衡。此外，毫米波技术使暖通空调 (HVAC) 系统能够检测人员在房间内的位置和活动，精确引导气流并动态调整冷却，营造最舒适的环境。

将来，人形机器人可以承担清洁等任务，给我们的居家生活带来更高的便利程度。这些机器人将与周围环境开展智能互动，并根据需求进行调整和优化。随着这些创新的不断推进，它们有望简化我们的日常生活，助力打造更智能的未来世界。

工业应用在提高安全性方面也发挥着至关重要的作用，而这些作用往往是我们难以即刻察觉的。边缘人工智能和实时控制等技术能够在不侵犯隐私的前提下，为我们提供家庭监控功能。

在配送中心和仓库中，由机器人自动化和边缘人工智能支持的安全系统，通过处理有潜在危险的任务来保护工人。据估计，2019 年全球有 3.95 亿工人遭遇工伤事故。对配备实时控制系统和传感器的机器人进行编程，一旦在禁区内检测到人员活动便立刻停止操作，从而减少工伤事故的发生。

在建筑安全方面，工业技术推动了智能暖通空调系统的发展，实现实时控制气流、温度和湿度，以保持健康的室内环境。通过整合机器学习和边缘人工智能，暖通空调系统可以连续监测电机驱动轴承的振动、温度和声音信号。这种预测性维护可减少意外故障并延长电机寿命，为工人提供安全舒适的工作环境。

在光伏系统中，损坏的电线、松散的连接或因天气原因磨损的外部组件可能会发生电弧故障，产生的高电流会带来火灾风险。配备电弧故障检测技术的光伏逆变器可以持续监测电路，识别电流中预示潜在电弧故障的危险模式。先进的传感器和微处理器，结合集成的边缘人工智能技术，可以准确地区分正常的功率波动和危险的电弧故障。如果检测到故障，系统会立即中断电源，防止故障升级为火灾。

在所有这些领域中，工业应用及其技术大多在幕后工作，却直接为更安全的生活环境做出了重大贡献。从管理基础设施完整性到保护家庭安全，这些技术提供了一层深深嵌入我们日常生活的安全保障，使现代生活更加方便、更加安全。

随着我们的未来变得更加可持续，太阳能和储能系统等可再生能源解决方案对于降低日常能源成本和减少家庭碳足迹，以及使用电动汽车进行日常通勤至关重要。尽管家庭、企业和能源公司努力有效地利用、转换和输送能源，实现峰值功率转换和智慧能源管理仍然是一项复杂的挑战。对更高效率的需求推动了实时控制和宽带隙半导体等技术的不断突破。

氮化镓 (GaN) 等宽带隙半导体技术是下一代电源开关技术的代表。GaN 半导体能够在高电压、高温和高频率下高效稳定运行，从而提高电源转换器的效率，并极大限度地降低开关在阻断状态和导通状态之间切换时的损耗。

虽然这些技术并不总是引人注目，但它们却默默支撑着我们日常生活的便利与安全。这些技术协同工作，共同维护我们每天使用的各类产品，优化能源利用，加固着我们所依赖的基础设施。随着我们不断迈向一个更可持续、更高效和安全的未来，工业应用技术将继续走在前列，默默地为我们的日常生活赋能。

*本文由德州仪器系统工程和市场总监 Ryan Wang 撰写。