基于互联网+的智能化小家电产品的研发分析

基于互联网+的智能化小家电产品的研发分析

黄建峰1,许梦华2

1杭州九阳小家电有限公司　浙江杭州　310018

2身份证号码：362502199510206231

摘要智能是当今的一个热门词，在互联网+时代，关于智能化的探讨是传统工业转型升级的基本途径，而如何实现小家电行业的智能化也是当前大家关心的问题。为此，本论文采用文献法、综合实验分析法等研究方法，以厨房小家电为例，讨论了智能化小家电产品的开发与设计问题，以期为读者提供一个有益的参考。

关键词：智能化；小家电；研发设计

引言：

在互联网+时代用互联网的思想来对传统行业进行改造，将智能技术、物联网技术、云计算、大数据技术等应用到这个领域。对传统产业进行智能化改造，智能家用电器就是将智能科技与家用电器结合起来，让家用电器在移动电话、计算机等平台上工作，这也是家用电器发展的一种趋势。

一、智能电饭煲研发设计

用厨房的小电器来说，现在已经有了一条完整的生产线，有电饭煲、有电磁炉、有微波炉、有烤箱、有洗碗机、有咖啡机、有豆浆。产品种类繁多，可满足不同人群的烹调需要。以电饭煲和豆浆机为例子，探讨了厨房科技向智慧化的转变。

（一）关于电饭煲

在厨房中，电饭煲是一种很普通的小型家电，是一种能把电能转换成热量，常规的电饭煲一般采用机械式或固定式两种方式。煮饭用的是电饭煲，一般米中的水分含量都在14%左右，在加热之前，应采用高功率的加热方式，若能利用低功率、低温度的方法，将稻米水分含量提升至25%，则可使稻米内的温度达到均匀，且对米口也有较好的效果。但是，当电源和机械加热都是固定时，其温控性能就不太理想，当水的温度达到60度以上时，稻米中的β型淀粉将转变成α型淀粉，最后变成一种糊。所以，在特定的时间里水温维持在35℃左右才能更好地保证稻米的风味。

在智能电饭煲的设计上，可考虑采用单片机对电饭煲进行自动控制，并对其进行智能调整。该系统的硬件设计包括单片机、温控电路、键盘输入电路、液晶显示屏、语音提示电路、电源驱动电路和电源稳压电路等。其中单机片就是用来完成煲米饭功能的。

本系统采用独立电路设计，包括键盘输出、输入温控、复位、晶体振荡等功能，它对继电器进行控制，用来检测箱盖和箱体的温度。显示器部分采用10只发光二极管和阳极数码管，可根据需要进行数据采集，以实现显示器的功能。电路和微控制器电源可以提供稳定的5V直流电压电源，并通过降压、整流、铝箔等方式为14V继电器供电，控制三极发射极的导电性，实现继电器控制。配有两台温度感应器或一台PID控制器，可实现对温度的监测与控制。软件部分主要包括：钥匙扫描，钥匙扫描状态的计算，定时中断等。从硬体上来看，软体上的重点是按键的扫描与显示，在采用通用输入输出方式的基础上，选取了具有特殊功能的核心程序，如煮沸、保温等。中断服务，读入AD的温度探测讯号，启动语音讯号，讯号可开可关。利用终端机来控制延时和预定，该系统包含了四个功能模块，分别是：快餐、粥/汤的制备、预定和保温，上述功能是利用已知的传感器信息，并结合预先设定的时刻，对继电保护的状态进行监控，该方法通过对食品加热过程中稻谷的粒数进行检测，对稻谷的加热时间进行智能控制，并对稻谷的风味进行控制[1]。

（二）豆浆机设计开发流程概述

文章通过一种智能小型家庭豆浆机的设计和研制，对家庭豆浆机的研制进行了较为系统的论述。流程是这样的

1.智能豆浆机的造型设计以及机械结构设计

在此阶段，一般采用Pro/E设计软件，对智能豆浆机等小家电进行外形设计，以满足不同消费者对外形和视觉装饰的需求，在对模具设计成果进行汇报和评价之后，完成了模具的机构设计。

（1）分件

为方便智能豆浆机大批量生产，将模具分成若干小块，如塑胶零件、金属制品、电器等。这些部件可以用螺丝、搭扣、焊接等方法进行组装，在对拆装组件进行安装时，要按照国家标准4706.1《家用及类似用途电器通用安全要求第1部分》中的规定，对拆装组件进行安装，要满足相关的安全技术规定，同时要满足起吊距离和电气间隙等方面的要求。

（2）部件的结构设计

部件的构造设计主要是为了使各个装配体能够用螺丝、夹子等来联接和组装，最后变成了一个功能完备的智能小家电产品。在进行零部件设计时，应针对每个零部件的不同功能，选用适当的材质，一般采用聚丙烯、ABS等塑料材质，加热杯壳采用304不锈钢[2]。

2.模具制作

而模具制造则是把成品产品投入到模具中，从而达到大批量制造的目的。为保证模具设计的品质，在模具交货前必须对模具的设计、模具的材质、沟槽、型材的表面、埋入物等进行详细的探讨与研究。前期设计上的问题比较少，这样就能极大地降低后续的修改与维护，从而确保模具的寿命，保证了模具从生产到销售的全过程中所需的零部件。

3.样机试产以及设计产品的批量试产

模具制作完毕后，在试制阶段将制作好的部件及时拼装起来，试验样本量以数十几个为宜，并根据国家有关规定及时送交有关部门检验。对模具设计中出现的问题进行总结和改正。试制结束后，将进入试制阶段进行2~300台左右的小家电批量试制，在试制过程中，对出现的缺陷进行检验。在智能小家电规模的试制过程中，当整改工作结束后，将会在约1000个中等规模的产品中进行检验，如果不存在任何问题就转到大批量生产。一般情况下，对于智能小型电器来说，初期的设计工作已经完成，接下来就是对市场的反馈，以及产品的改进。

二、智能小家电产品研发思考

（一）关于智能小家电的安全性

当前，我国对食品安全给予了极大的关注，日益扩大的小电器市场也给其带来了诸多的隐患。比如2016年电热水壶被检出高浓度Mn，引起了社会公众的恐慌，虽然有关部门和专家对此作出了说明，但是人们对于这些产品的安全问题仍然存在着疑虑。

就电饭煲而言，与大米的接触点是在电饭煲的内胆，用于电饭煲的内丹，其导热性能要符合GB/T115682《粮油检验稻谷、大米蒸煮使用品质感官评价方法》的规定，这是确保稻米风味制品品质和防止稻米粘锅的一个重要特性，一般情况下，内丹会被涂层，且其品质及安全性应满足Q/CVC4-0014-2016标准。从当前的食品电饭煲市场来看，其衬里涂料以聚四氟乙烯为主，该产品具有很好的稳定性，对强酸碱有很好的耐受性，在各种溶剂中几乎不溶解是一种很好的涂料，其扛热的工作温度为-190~250度之间，也就是说在超过250度时，有害物质将被分解。通常情况下，电饭煲的工作温度不会高于130℃，所以目前不用担心电饭煲的安全问题，然而按照GB4806.10-2016的规定，涂料在使用中有可能受到损伤，破坏后不推荐再使用。实际上，智能的小电器一般都有连接网络的特点，这使得在手机上的应用更加方便。在央视“3·15”晚会上曝光了一起网络安全事故：在某用户家里，原本设定在230℃的智能火炉，在遭到黑客袭击后，将会上升到250℃甚至更高。安全是人的生存之本，是人的生活之本，在设计和制造智能化小家电时，安全性是第一个要考虑的问题。小家电的供电方式是以电能为主，这可能会造成一定的安全隐患，所以你需要具备CCC认证、电压参数、功率参数等方面的资质必须是合格的[3]。

（二）关于智能小家电的易用性

智能小电器的最大特点就是要使其更易用、更方面。所以在设计和开发智能化的小家电时，必须重视其实用性和人文性，实际上智能化是一种“愚蠢”的简单按键运算，这就是要为“懒惰”群众提供帮助的地方，一般都是为他们安装一款可以连接到小电器上的软件，要实现遥控。如果没有相应的设备话就必须把食物原料放到设备里，而对于那些每天都很忙的上班族和其它人而言，预约这个功能其实是很难实现的，因为上班的人没有时间把原料放在设备里，然而把它们放在设备里长达数小时，到最后就会使食物变坏。

三、结束语

总之，以互联网+智能技术为支持，当前小家电行业的转型升级，将是以智能化技术对小家电进行改造，使其达到安全、多功能、实用、节能等目的。当前，市场上存在着各种各样的智能小家电产品，在上面对智能小家电产品的研发设计进行了探讨，其中可能存在一些缺陷，但是希望可以对大家提供一定的借鉴。

参考文献

[1]于霞,刘艳玲,庄新颖.基于互联网+的智能化小家电产品的研发[J].国际公关,2019(07):226.

[2]孙芳,孔美阳.我国小家电发展的现状与发展趋势研究[J].家电科技,2018(06):28-29.

[3]章文,管少平.厨房小家电产品的整合设计[J].大众文艺,2013(13):127-128.