恒温器可以是这样一种非常简易的装置：只需要一套金属线圈再加上一小滴水银就可以实现恒温的功能需求。但是，如果用我们 21 世纪的眼光来看，它就是个哑设备，一点儿都不智能。当线圈遇冷收缩时，水银刚好接触到两侧的线圈，从而构成一个封闭的回路，这样就能触发供暖器运行以进行加热。如果希望设置不同的温度？那就调节线圈吧。

简单方便是一件很重要的事情，但是这个非智能的设备却占据了你家庭能源账单上很大一部分的花费。这意味着当你钻进被窝或是出门上班时，如果想要避免因房间过热而导致的能源浪费的话，就需要不断的进行调整。在这种情况下，可编程恒温器应运而生，为你提供了自动化的恒温器。但令人惊讶的是，相当大的一部分人并没有多余的时间或是精力来对可编程的恒温器进行编程。事实上，美国环保署（EPA）已在 2009 年就完全停止为可编程恒温器提供「能源之星（Energy Star）」的认证，因为他们对日常生活的影响是无法预测的。

这的确是个很大的问题。但是最近几年，Nest Labs 公司推出了一款叫做 Nest Learning Thermostat 的恒温器，为这一问题提供了很好的解决方案：Nest 是一款学习型智能恒温器，它可以自动控制暖气、通风及空气调节等设备。比如当你设定了某一温度，它就会记录下来，并经过一周的时间，它就能学习和记住你的日常生活习惯和对温度的要求与喜好，只要你的生活习惯没有发生变化，那就无需再亲自动手对它进行设置就可以让室内温度恒定。在 Nest Labs 公司帕洛阿尔托办公室，这一切似乎才刚刚开始。现在，Nest 依然从事着研制公司的旗舰设备来帮助你的家变得更节能。

微观管理

Nest 恒温器当然不是第一个能够为你的供暖器或空调提供温度调节功能的恒温器，也不是唯一一个可以连接到 Wi-Fi 并提供更高级功能的恒温器。但是，Nest 内置了很多不同种类型的传感器接口。「在一次工程研讨会上，我们忽然想到，『噢！天哪，如果有近 80%-90% 的人没有时间或精力对可编程恒温器进行编程，那么，为什么我们不让恒温器本身就具有编程功能呢？』」Nest 能源产品部总监 Ben Bixby 笑着告诉记者。「为什么我们不舍弃这些不必要的麻烦，摒弃那些容易出错的人不适宜做的事情呢？让我们利用机器的学习能力，让我们使用一些很棒的传感器，让我们为使用者提供更优化的服务。」

Nest 将为你制定一份计划表，并显示出恒温器对能源效率影响所占的比重，同时 Nest 也具备了很多小窍门来帮助恒温器更加高效和节约能源。其中最显而易见的一个新功能叫作「Auto-Away」，如果 Nest 发现家里没有人，无论是你出门旅游还是忘记关闭供热装置亦或是很早的出门工作，它就会在 30 分钟后自动进入 Auto-Away 模式，调节室内温度以节约能源。「你出门的次数越多，你越有可能忘记在某些时刻关闭某些装置，在这种情况下，Nest 的出现可以帮助你节约更多的能源，你每天可能会节省 1 美元，可能是 2 美元，那么一年下来对有些人来说这意味着很多钱，不过对有些人来说这算不上什么，但是不管怎样，Nest 显著的节约了能源。」Bixby 说道。

除了管理一整天的温度设定值以外，Nest 恒温器还可以利用算法监测加热系统和冷却系统的情况。通过追踪室内温度的变化再结合天气的情况（从互联网上获知），Nest 会构建一个随着时间推移而变化的曲线图。如何通过运行供暖器来给室内快速的升温？如何快速的失去这些热量？一段时间后，Nest 恒温器就可以告诉你它的一个相当准确的预测：到底需要多长时间才可以达到一个新的温度。

如果你的家里配备了中央空调，那么可能就会有两个相对独立的组成部分：风扇——把空气从空调中带走；压缩机——将空气冷却。大多数恒温器都会将这两个组成部分一起开启或关闭，但是即使你把恒温器关闭，压缩机（主要消耗能源的部分）依旧会持续一段时间的制冷。Nest 恒温器可以计算出在压缩机停止运行的情况下，还需要继续带来多久的冷空气来满足要求。这么做可以使压缩机提早关闭，只需依靠风扇就可以达到所设定的温度值。虽然你不会有什么不同的感觉，但是它确实避免了很多资源的浪费。

如果一个恒温器想要运行微观管理系统，那么它绝对不会忽视与之共事协作的系统类型。如果你有加热泵，Nest 恒温器的工作模式与所谓的那些燃气炉完全不同。加热泵通常会有备用的热源，虽然可以很快的加热，但是能源效率却非常低。你可以根据家中的曲线图来告知恒温器你所希望的能源效率，它将会管理备用热源的使用。在没有备用热源的情况下，它可以知道需要提前多久开启热源以满足你起床时所需要的室内温度。另一方面，你也可以像 Ron Popeil 一样，设置它或是忘记它。

家庭的自我调节与完善

Nest 的一些功能旨在鼓励使用者可以在第一时间做出更有效的选择，而不是按照使用者的方式找到他们所希望的最有效的方法。就像是在混合动力汽车中所常见的「游戏化（gamification）」回报，当你改变设置从而节约一定的能源时，Nest 恒温器上就会显示出绿色的叶子标识。它采用按比例增减的方法——如果你所选择的设置效率很低，叶子的显示就会减少，那么就需要你做出提高来改变这片叶子。一旦你开始朝着正确的方向进展下去，那么你就需要做出更多的努力以获得恒温器的认可。

Nest 恒温器还能追踪用户的能源使用情况。它可以为你提供十天前的使用记录，可以在它所提供的曲线图中清晰的反映出每个时间段的能源消耗情况以及每天的制热和制冷的时间。选择其中的某一天，你就可以清楚的看到每个设备的开关情况和原因。如果一旦有用电异常，Nest 就会自动进行数据分析，并通过 App 向你展示为什么会出现这样的状况——可能是特别的热；可能是 Auto-Away 功能运行了一天中的大部分时间；亦可能是有人在午餐时将空调开启到最大。

Nest 还可以给用户发送月度能源使用报告并将这一数据长期的放置在报告中。同时，每个月的报告都会着重强调出哪些因素导致了能量消耗的上涨或是下降，恒温器的这一功能可以节约很多能源或可以了解到哪些地方所使用的能源更多些。这种反馈的好处是锦上添花的，Bixby 说道，其他能源的研究报告显示，使用 Nest 的用户与不使用 Nest 的邻居相比节约了 1% 的能源。尽管这是个积极的结果，但与 Nest 硬件所做的基本贡献相比还是很小的。

另外，马萨诸塞州的公用事业部门为他们地区的用户支付了 Nest 所推出可选方案的费用，以鼓励他们能够多一点的节约能源。在人们每年两次设置他们冬季和夏季恒温器装置之前，Nest 都会给他们提供参考。Nest 通过使用算法在你的日程计划中寻找机会来改变温度设定值并预估能够为你节约多少钱。如果你想自己进行设置，恒温器将逐渐的分阶段进行调整。任何用户做出的设置和调整都会被标记出来进行记录，如果你发现调整后效果不佳，也可以很快回到你以前的模式。

通过对几百个使用者的试验，Nest 发现使用者在日常能源使用中可以再节约 5%-10%，其中有 80% 的人决定要重新调整他们的恒温器设置时间表。大家有这样的想法是因为很少有人知道精确且理想的舒适温度数值到底是多少，但是我们不得不选择数字来设定恒温器。「例如，如果你去看那些恒温器，我敢说有些人的恒温器虽然并没有说要设置成 72 度。但恒温器总是设置为 72 度。因为我们对于舒适的温度可能是有这样一个自己感觉的概念，或者某个营销人员会告诉你的一个概念，什么是舒适的温度。」Bixby 说道，「但如果你想推敲这个概念，比如你决定，『我要把它降低到 67 度 (而不是 68)，看看我是否会注意到区别。』你可能会发现，即使你确实是设置成了 67 度，但你感觉和 72 度时一样的温暖和舒适。」

不要问你的能量应用程序可以帮你做什么

Nest 的另一个能量应用程序被应用在公用事业中，它们并不关注整体能源的使用情况，而是关注如何能够帮助公用事业部门渡过一年中最艰难的日子。比如在一个非常炎热的一天下午，能源使用所达到的峰值远远高于你正常使用的水平。为了应对这种极端需求且避免停电，公用事业部门不得不启用额外的电网供应电能，虽然这些「调峰电厂」提供的电能是市场上最昂贵的，但在这种特殊情况下它们必须要存在。

还有些什么办法呢？公共事业部门也试图使用「实际成本付费」来减少客户高峰时期的用电需求。大量的能源可以通过个人与公司的协议来使用，例如，建立一个可变的电价体系，当需求上升时电价随之上升，在高峰期间不鼓励用电。这些努力削减下来的能源利用被称为「需求响应」。

在 Nest Labs 公司，基于苹果的设计美学，共同创始人对程序确定了清晰明确的名字。「对一个程序来说命名是一件很困难的事情。是根据我的需求？还是用户的反馈？亦或是其他行业所说的客户需求呢？」Bixby 说道。恰恰相反，Nest 将其程序命名为「高峰期的回报（Rush Hour Rewards）」。当电网超出负荷时，或类似的情况发生时，你可以使用它而得到回报。「它就像是一个发电厂，一个分布式的、清洁能源的发电厂，」Bixby 说道。

系统是这样运作的：首先 Nest 与公用事业部门签约，该地区客户可选择参与换取活动，在本季供电结束后客户将得到费用返还。当应用程序预期到用电高峰到来时，Nest 公司知道在它们所服务的区域内有多少客户（或部分区域）要启动调用的服务。然后这些房屋的恒温器将会制定一个如何在预定期间最小化使用电能的计划，这一计划将在一些地区持续 30 分钟或 2-4 个小时。

在你家中的 Nest 恒温器根据其算法可以进行快速的预测。如果这时你家的空调没有工作，恒温器会启动空调提前加热一段时间。在「高峰期」开始前，Nest 将为你家提前制冷一段时间，但只是在某种程度上会有用。(如果清凉的空气只释放 15 分钟，那么 Nest 是不会浪费能源这么做的。) 然后在用电高峰到来时，你的系统就会运行的更少直到用电高峰结束，这样将减少大约 50% 的能源使用，同时还可以保持家中的温度只在你所设定的温度值上下几度波动。

消费者们都知道，当用电高峰将要发生的时候，他们是有选择的权利的，可以调整自己的温度或什么都不做跳过这次事件。但在得克萨斯州的早些时候所发生的「高峰时刻」，只有约 10% 的人会去调整他们的恒温器。Bixby 表示，这使得很多人开始怀疑 Nest 公司的程序是否是可靠有效的。「当时在公用事业部门普遍的感觉是，鉴于有这样的一个选择权利，人们可能会接受它！但即使每个人都接受它又怎么样呢？如果你是负责任的，你会在一天结束的时候才让灯亮起来，我当然也可以理解，对于保守主义者来说将会是一直保持不变的，」Bixby 说道。

不仅大多数人希望让他们的恒温器可以做这些事，而且他们似乎也很喜欢这个程序。「这种新奇的客户体验，真实有效的改变了合作伙伴之间的关系，」Bixby 说道。与此同时，公用事业部门也在高峰时期来临时得到了更为经济的方式，从而也不会使他们的客户变得那么暴躁，除此之外，还能节约大量的化石燃料。截至目前，大约有 12 个公用事业公司参与了 Nest 的这个项目。

Nest Labs 公司也在想方设法的使其产品成为家庭里通用的智能中心。最近，Nest 发布了一个全新的 API，允许恒温器与其他设备进行连接，包括灯泡、吊扇，还有一些可以更好的体现节能好处的设备，比如洗衣机和干衣机都可以连接到 Nest 公司的恒温器上。当恒温器进入「Auto-Away」模式时，因为恒温器注意到使用者并没有在家，那么恒温器将会告诉烘干机使用较慢的节能模式。同时在「高峰期」时，恒温器可以告诉洗衣机和烘干机推迟一段时间或是将热水器的温度调低。

向一个学习型恒温器学习

Nest 公司的恒温器会生成一个非常清晰的数据总结，其中会包括一些必要的私人信息，但这些信息都是非常有用的。Bixby 特别的强调，进入您的使用报告的唯一个人身份数据是住址。虽然其他的数据可以是匿名的，但依然有助于 Nest 公司产品的开发。

根据这些数据，Nest 公司已经做出了许多版本的升级。创建更新了用户家中的数学模型算法，新版本使温度更接近使用者所设定的目标值。以热泵系统为例，其效率增加了 6.5％。控制热泵系统软件可以根据之前使用的恒温器的数据进行升级更新。因此，将空调的压缩机比风扇提前关闭的代码也会更新到的全新的算法中。在这种情况下，有可能将整体效率提高达 6%。Nest 公司甚至注意到某些预示炉子会熄灭的数据，从而可以帮助他们开发出一个全新的功能。

值得注意的是，Nest 公司发现在通常情况下，有些房屋的空调使用会突然达到峰值，但在一两个小时后又会逐渐减少。「奇怪的是，我们注意到在一个配备了游泳池的房子，这些峰值会出现在不同的时刻，且没有一个统一的规律。这使我们非常担心，难道是我们的程序中有错误吗？亦或是我们遗漏了什么吗？」Bixby 说道。通过 Nest 所使用光传感器，工程师们发现了罪魁祸首：直射的阳光光线。当一些房屋的恒温器被太阳直射后，恒温器被欺骗了，以为房间里比实际要热，在不必要的情况下启动了空调。不过现在恒温器已知道如何注意和忽略一些由太阳所搞出的恶作剧了。

爱我，就多给我些绿色

在美国，家庭的能源消耗占总能源消耗的 22%，其中大约有一半的能源用于加热系统和冷却系统。来自 Nest 内部的一份研究报告显示，安装使用 Nest 恒温器的家庭要比没有使用的家庭平均节约 10%-20% 的能源。这些数字对于消费者来说是非常诱人的，但是也有很多人愿意去花费大量的时间来调整自家的可编程恒温器以得到相似的结果。

Nest 恒温器对大多数人来说不仅有趣而且确实是非常想要的一件家庭必备品。甚至现在，它们被赋予成为圣诞节日的重要礼物（是否有与之相匹配的袜子？）。有些人喜欢它的外观，有些人喜欢它的智能，但是不管怎样，它都会给每个家庭带来不同程度的好处。

「我们需要提供更酷，更性感的功能与应用程序，那么就可以让消费者将 Nest 带回家中，并融入到他们的日常生活里，」Bixby 说道。使一个哑设备变得更加智能是 Nest 的第一步，因为这只是技术方面的问题。但是，能够将其安装在人们的家中并与使用者融合在一起，帮助使用者节约更多的能源才是至关重要的一步。当然，现在我们需要做的就是让广大的消费者了解到恒温器的优势以及通过使用 Nest 恒温器到底能够获得什么。如果你真正的了解到 Nest 的优势，那么它将会帮助你节约更多的能源，节省更多的钱。

* 文章来源：Arstechnica 本文由 TECH2IPO / 创见 @Andysun 编译，首发于 TECH2IPO / 创见（http://tech2ipo.com/）转载请保留此信息 

招聘：加入 TECH2IPO/创见，全世界在等待你书写新的科技故事