第二代Nest恒温器：集多种传感器的巧妙设计
注：文章源自网路，非原创。Nest2.0主要组件：台壁挂式的底座，连接到信号线从HVAC系统(次)，管理单元显示单元，其安置在LCD和控制。见图a
把主板拿出来，我们见到了令人耳目一新圆形的电路板，圆形是很少看见的。 主板配备了数量惊人的硬件辅助板： 1、ST微电子STM32L151VB超低功耗32 MHz的ARM Cortex-M3的MCU 2、SHT20 Sensirion的湿度和温度传感器 3、德州仪器LW051A8通道CMOS模拟复用器/解复用器，见图b
Nest2.0的背面有两个端口：一个微型USB端口，可用于充电，和专有的20针连接器，安装到基本单元的匹配插头。卸下几个螺丝，让我们分开Nest2.0显示器的背面板，并继续我们的探索。我想提醒的是，这些螺丝其实可以删除包含的驱动程序。见图c，d
Nest2.0三个简单的步骤可轻松更换电池。 步骤1：断开连接带状电缆基地。 步骤2：将电池。 第3步：拔掉电池接头。Nest2.0的锂离子充电电池的额定电压为3.7伏，2.1瓦（568毫安）。见图e
在后面板上的“拉”的标签的另一端，我们看到有一个按钮。这种带状电缆安装按钮，把整个显示器组装成的菜单导航仪，让用户滚动外环与按显示屏选择。该电缆是非常牢固嵌在了后面板上，需要一点耐心和胆量才可以将它们完好的分开。见图f
Nest2.0设有一个自动的功能，可以检测当你离开你的家，并自动切换到“走温度”，以避免加热或冷却的空房子。见图g
Nest2.0内部，在大EMI屏蔽覆盖主板背面，有许多东西可看。拧掉几个螺丝后，我们断开液晶带状电缆连接到从设备掉下了前面板，见图h
在前面板上我们剥落了一小塑料板，它们轻度粘接在一起。塑料板实际上是一个窗口，用于红外光，并配有菲涅耳透镜，用于扩大的运动传感器的视场和增加他们的范围。该LCD的前玻璃之间夹入一塑料框架。粘接剂固定框架和液晶玻璃的玻璃。见图 i
取出了外环，我们拔出了主板。我们看到一个组件挂在一侧的主板上，揭示Avago Technologies（安华高科技）ADBM-A350光学手指导航模块，负责检测外钢圈的位置。该组件的工作方式类似于光学鼠标的传感器，通过捕捉图像的环内部的连续图像进行比较，以确定位置旋转。 见图 j ，
背面的I/O连接，主板包含的重要集成电路配置如下： TI AM3703CUS SITARA的ARM Cortex A8微处理器,德州仪器TPS65921B电源管理和USB单芯片,三星K4X51163PK 512MB移动DRAM ，Ember公司EM357集成ZigBee/802.15.4的系统上芯片，美光MT29F2G16ABBEAH42 GB的NAND闪存 Skyworks的2436L高功率802.15.4的2.4 GHz前端模块 最后，EMI屏蔽：德州仪器WL1270B802.11 B / G/ N的Wi-Fi解决方案。 见图 k
关于Nest恒温器：
一个由“iPod之父”创立、并且吸引了来自Google、微软、苹果的技术精英的公司，第一款产品只是一个寻常恒温器。但它或许可以让节能变得酷起来。
当Tony Fadell从苹果公司离职，宣布创建自己的公司并“打造一个绝密产品”的时候，有人猜测他将发明一种全新的音乐播放器，这很正常—在苹果，他被称为“iPod之父”，是iPod诞生过程中不可或缺的人物。
不过，世事难料。
3年之后的2011年10月份，Fadell端出了他的发明：一个恒温器。圆形，正面有大面积的透明玻璃，玻璃后是背光的液晶屏，点击显示屏会出现菜单，转动外圈即可调节温度。而传统的恒温器，它们大多数是套着白色塑料的方盒子。
好吧，这的确是一个看起来很酷的玩意。但在美国，恒温器这种设备早已普及，在很多家庭中都能看到。它的作用是依靠自身的温度感测装置控制气温调节设备，如空调和电暖器等，以实现用户设置的室内温度。看起来，顶着“iPod”之父的光环，Fadell只是做出了一个再平常不过的产品。
接下来还有更令人感到意外的消息。Fadell的公司Nest Labs，已经获得了来自6家投资机构的投资，其中还包括美国前副总统戈尔所创立的Generation Investment Management。Fadell并没有透露具体投资数额，而外界的猜测是5000万美元。
真相是这样的：在Fadell的计划中，这并不是一部捆绑了通讯功能的恒温器，恰恰相反，它是一台电脑兼通讯平台，在此之上附加了一些恒温器功能。
长期以来，Fadell就对建筑设计怀有浓烈兴趣，当他2008年从苹果公司离开、开始在加州的塔霍湖边修建一座节约能源的绿色新家时，自己动手的机会终于来了。有一天他与设计师讨论采暖通风与空调系统，设计师给他提供了好几种恒温器的选择，并建议选择其中最高档的一种，结果这让Fadell几乎无法忍受。
“它们到底怎么回事？又丑，又难用，还卖得那么贵。有一半功能不是你所期望，它们之间并不互联，无法互通有无。我还无法遥控它。”Fadell说。塔霍湖的冬天很冷，他希望自己随时知道屋里的温度并在回家之前把它调高，但几乎没有产品能够做到。
Fadell开始搜索市面上所有的同类产品，结果他发现这些东西就像是iMac之前的电脑，许多产品已经数十年没有更新过，数百万家庭仍在使用手动恒温器。
这是Fadell所推出这种“恒温器”—Nest变成现在这种模样的一些原因。它不仅外形很酷，用户还可以使用手机或平板电脑进行远程遥控，无论是iOS或Android设备。同时通过PC和移动平台的应用程序能监测能源消耗和节能情况。 他说这种设想来自苹果，就像iPhone最初的设计理念是一台可以打电话的电脑。他希望节省能源能像播放音乐一样有趣。
能够节约能源是Fadell希望达到的第一个目的。Nest安装了六个传感器，不停地对温度、湿度、环境光以及设备周边进行监控和衡量，它能判断房间中是否有人，以决定是否自动关闭。
Fadell曾用15分钟说服自己的妻子，而这些理由在接下来又被他在寻找伙计时重复地说了许多次：人们在能源的消费上浪费了太多钱，美国劳伦斯伯克利国家实验室在2008年一份报告中指出：50%的家用恒温器永远处于锁定（HOLD）的状态，于是普通家庭一年花费在能源上的数额是2200美元，而使用恒温器的家庭则是他们的两倍。
按现在的设计，Nest恒温器可以在一至两年内让购买者从节能费用上收回成本，目前它的售价是249美元。
但真正被Fadell和他的合作伙伴所寄予厚望的是Nest的人工智能。
在研发的初期，Nest Labs的技术副总裁Yoky Matsuoka试图将恒温器设定为一旦探测到人们离开房间，它便会主动将温度调回到平均水平，在冬天降低而夏天则升高。但很快她发现有一些测试者并不喜欢她的算法，测试者认为Nest正在强迫他们改变自己的生活习惯。
她后来调整了算法，将Nest从一个主动调节温度的运动员变成了一个温和的教练员。在最开始的一周，Nest需要手动调整，一个人每天可能需要设置四次：起床，上班，下班，睡觉。但此后Nest就会利用自身算法，对用户的每次手动调整进行记忆和学习，同时开始设定温度，它将了解和记住用户的日常作息习惯和温度喜好。
Matsuoka还参照了丰田混合动力车Prius的仪表板，就像会提供燃油消耗的反馈一样，Nest也会让用户意识到他们使用了多少能源。
Fadell和Matsuoka认为，如果只是在人们家中摆上一个会学习的改变温度的机器，但人们并不知道怎样才能与它更好地配合，那么它将不可能成功。“我们必须了解人们是如何学习同一个全新的系统一起生活的。”Matsuoka说。这种思想将贯穿未来Nest产品研发和设计的始终。
Nest也会将用户的使用数据上传到Nest Labs的官网，团队将利用这些数据来改进算法，以及修正不断出现的问题。同时也鼓励用户完成自己家的能耗分析，共同寻求改进。这样的想法为Fadell吸引了一支“梦之队”：Matt Rogers，他第一个找到的人，是iPod和iPhone研发团队的首席工程师；Shige Honjo，手机工程师，前iPhone的项目经理；David Sloo，负责用户界面，在此之前他是微软的用户体验总监；还有运营副总裁John Gilmore，出身于Sling Media，在公司的管理和运营上有20年经验。
当然，还有Matsuoka，她是一名计算机科学家，并且对人类神经学也很有研究。她在2007年获得了美国麦克阿瑟天才奖，此前供职于Google。当她第一次看到Matt展示的Nest计划时，本来想挑几个漏洞，但Matt把她提出的每个问题都回答了。她意识到或许这会是进入这个领域的好时机，并且不能错过。
这些高手面对的最大挑战，是如何将所有技术融入到一个小巧、美观、易于使用的设备中去，包括这么多的感应器和移动部件，以便为Nest的下一步做好准备。比如那些探测是否有人在房间内的感应器，如果采用保安系统使用的产品，体积就会很大，破坏Nest所追求的设计。最后Shige Honjo采用了很多小镜头, 并把它们藏在一个几乎不会被察觉的格板后面。为了让Nest处于休眠状态的时候能够遥控，Nest还成立了一个10人小团队用了一年时间专门研发设备内部的持续供电。
有了这些，Fadell希望恒温器只是Nest的开始，未来将会提供更多的绿色服务。从恒温器这种小设备开始，Nest Labs将会驱动更多其它设备也与“家”智能地联系起来。
这才是Nest的真面目。 {:lol:}我家没人都关总电闸。 不错的产品！ 这么早就有全裸图片啦！！
PCB 很漂亮 哇，熟悉的PIR～～～ 做个联网的恒温器就能卖32亿美金，我打算做个联网的闹钟就被一堆人嘲笑 实际上万用表，电源，示波器 千分尺都应该联网 Hz01800475 发表于 2013-5-22 13:07
我家没人都关总电闸。
那你冰箱里东西要坏了。 低功耗的STM32应该用来主控本地诸多传感器，而TI的Cortex A8，Zigbee, Wifi，都预示了其巨大的“野心”啊 ericdai 发表于 2014-1-24 13:09
实际上万用表，电源，示波器 千分尺都应该联网
联网不是问题，关键是后期的应用。现在国内都做各种功能，但是数据的应用很少有人涉及，这部分才是最大的价值，才是智能的体现。 这个不是恒温器，而是带恒温功能的androidor其他 arm 电脑 song1km 发表于 2014-1-24 13:29
联网不是问题，关键是后期的应用。现在国内都做各种功能，但是数据的应用很少有人涉及，这部分才是最大的 ...
鸡和蛋的问题，没有前端设备，后端开发应用的人也没积极性，需求就是摆在眼前的，做实验的全程记录和流化直播
温控器？ 只是监视吧，，，“控制”体现在哪里？{:sweat:}{:dizzy:} wkman 发表于 2014-1-24 17:01
温控器？ 只是监视吧，，，“控制”体现在哪里？
类似新风空调的设备。几个档位，组合调整。 ericdai 发表于 2014-1-24 15:51
鸡和蛋的问题，没有前端设备，后端开发应用的人也没积极性，需求就是摆在眼前的，做实验的全程记录和流化 ...
鸡和蛋的问题其实也容易解决，
只是我们缺少乐于分享的精神。
也难怪，我们还都是刚刚温饱，哪里有闲钱和时间去折腾？
极客思想不错，
但是，感觉也是被各种目的利用了。 东西做的确实很精致，不过不适合国内使用！ 真JB漂亮~ Nest硬件可以山寨，软件是系统工程，很难山寨。 {:lol:}这成本，富豪使用 牛叉叉啊 NEST使用的判断人是否在房间的传感器是什么传感器，型号是多少 nest东西不错的 这个东西不错 zlw1987107 发表于 2014-10-22 10:23
NEST使用的判断人是否在房间的传感器是什么传感器，型号是多少
我也想知道，同问？ zlw1987107 发表于 2014-10-22 10:23
NEST使用的判断人是否在房间的传感器是什么传感器，型号是多少
我觉得就是一个红外传感器，上面罩了一个菲涅尔透镜，人移动就感应到了，
跟空调自动开机类似。 这个有生态的做生态不简单的 外观很漂亮 NEST使用的判断人是否在房间的传感器是什么传感器，型号是多少
我也很想知道 哈哈。。。又忆当年LXI仪器。。。
Hz01800475 发表于 2013-5-22 13:07
我家没人都关总电闸。
单身狗,你不在家搞饭吃? 集多种传感器的巧妙设计 关键买了这个东西，在国内怎么用啊 所以要有针对国内的产品 做的挺好看的
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