Бытовая электроника - Consumer electronics
Бытовая электроника или бытовая электроника - это электронное ( аналоговое или цифровое ) оборудование, предназначенное для повседневного использования, как правило, в частных домах. К бытовой электронике относятся устройства, используемые для развлечений , связи и отдыха . Обычно их называют черными товарами из-за того, что многие товары имеют черный или темный корпус. Этот термин используется, чтобы отличить их от « бытовых товаров », которые предназначены для домашнего хозяйства , таких как стиральные машины и холодильники , хотя в настоящее время они считаются черными товарами, некоторые из которых подключены к Интернету . В британском английском они часто называются производителями и продавцами коричневыми товарами . В 2010s, это различие отсутствует в больших больших коробках потребительских магазинов электроники , которые продают как развлечения, связь и домашний офис устройства и кухонные приборы , такие как холодильники.
Радиовещание в начале 20 века принесло первый крупный потребительский продукт - радиоприемник . Более поздние продукты включали телефоны , телевизоры и калькуляторы , затем аудио- и видеомагнитофоны и плееры, игровые консоли , персональные компьютеры и MP3-плееры . В 2010-х годах в магазинах бытовой электроники часто продавались GPS , автомобильная электроника ( автомобильные стереосистемы ), игровые приставки , электронные музыкальные инструменты (например, синтезаторные клавиатуры), караоке , цифровые камеры и видеоплееры ( видеомагнитофоны в 1980-х и 1990-х годах, затем на DVD плееры и Blu-Ray проигрыватели). Магазины также продают умную технику , цифровые фотоаппараты , видеокамеры , сотовые телефоны и смартфоны . Некоторые из новых проданных продуктов включают очки виртуальной реальности на голове , устройства для умного дома, которые подключают домашние устройства к Интернету, и носимые устройства .
В 2010s, большинство бытовой электроники стала на основе цифровых технологий, и в значительной степени слилась с компьютерной индустрией в том, что все чаще называют консьюмеризации в области информационных технологий . Некоторые магазины бытовой электроники также начали продавать офисную и детскую мебель . Бытовая техника магазины могут быть « несетевых » физические розничные магазины, интернет - магазины, или комбинации обоих.
Ожидается, что к 2020 году годовой объем продаж бытовой электроники достигнет 2,9 триллиона долларов. Это часть более широкой электронной промышленности . В свою очередь, движущей силой электронной промышленности является полупроводниковая промышленность . Основным строительным блоком современной электроники является MOSFET ( полевой транзистор металл-оксид-кремний, или МОП-транзистор), масштабирование и миниатюризация которого были основными факторами быстрого экспоненциального роста электронных технологий с 1960-х годов.
История
Первые пятьдесят лет проигрыватель грампластинок не использовал электронику; игла и рупор были чисто механическими технологиями. Тем не менее, в 1920 - х годах, радиовещание стало основой массового производства из радиоприемников . В вакуумных трубках , которые сделали радиоприемники практичных использовались с проигрывателями , а также, чтобы усилить звук , чтобы он мог быть воспроизведен через громкоговоритель . Вскоре было изобретено телевидение , но до 1950-х годов оно оставалось незначительным на потребительском рынке.
Первый рабочий транзистор , точечный транзистор , был изобретен Джоном Бардином и Уолтером Хаузером Браттейном в Bell Laboratories в 1947 году, что привело к значительным исследованиям в области твердотельных полупроводников в начале 1950-х годов. Изобретение и разработка первых транзисторов в Bell привело к созданию транзисторных радиоприемников . Это привело к появлению индустрии бытовой электроники для домашних развлечений, начиная с 1950-х годов, во многом благодаря усилиям Tokyo Tsushin Kogyo (ныне Sony ) по успешной коммерциализации транзисторной технологии для массового рынка с доступными транзисторными радиоприемниками, а затем и с транзисторными телевизорами .
Мохамед М. Atalla «s пассивации поверхности процесс, разработанный в Bell в 1957 году, привел к процессу плоской и плоскостной транзистор , разработанный Жан Хоерни в Fairchild Semiconductor в 1959 году, из которого исходит происхождение закона Мура , и изобретение полевого МОП - транзистора ( полевой транзистор металл-оксид-кремний, или МОП-транзистор) Мохамеда Аталлы и Давона Канга из Bell в 1959 году. МОП-транзистор был первым по-настоящему компактным транзистором, который можно было миниатюризировать и массово производить для широкого спектра применений, что позволило Мура закон и революция в электронной промышленности . С тех пор он стал строительным блоком современной цифровой электроники и «рабочей лошадкой» электронной промышленности.
Интегральные схемы (ИС) последовали, когда производители построили схемы (обычно для военных целей) на одной подложке, используя электрические соединения между схемами внутри самого чипа. Наиболее распространенным типом ИС является микросхема интегральной схемы МОП , способная к крупномасштабной интеграции (БИС) полевых МОП-транзисторов в микросхему ИС. Технология MOS привела к появлению более совершенной и дешевой бытовой электроники, такой как транзисторные телевизоры, карманные калькуляторы , а к 1980-м годам - доступные игровые приставки и персональные компьютеры, которые могли покупать обычные семьи среднего класса. Быстрый прогресс электронной промышленности в конце 20-го - начале 21-го веков был достигнут за счет быстрого масштабирования полевых МОП-транзисторов (связанного с масштабированием Деннарда и законом Мура) до субмикронных уровней, а затем - наноэлектроники в начале 21-го века. MOSFET - это наиболее широко производимое устройство в истории: в период с 1960 по 2018 год было произведено 13 секстиллионов MOSFET.
Продукты
К устройствам бытовой электроники относятся те, которые используются для
- развлечения ( телевизоры с плоским экраном , телевизоры , MP3-плееры , видеомагнитофоны , DVD-плееры , радиоприемники и т. д.)
- связи ( телефоны , мобильные телефоны , электронная почта сигнал управления на персональные компьютеры , настольные компьютеры , ноутбуки , принтеры , измельчители бумаги и т.д.)
- отдых ( цифровые фотоаппараты , видеокамеры , игровые приставки , картриджи ROM , автомобили с дистанционным управлением , комплекты роботов и т. д.).
Продукты бытовой электроники, такие как цифровое распространение видеоигр, все чаще основываются на Интернете и цифровых технологиях. Промышленность Бытовая техника в основном объединены с программной индустрии в том, что все чаще называют консьюмеризации в области информационных технологий .
| Электрическое устройство | Поставки ( оцен. Млрд единиц) |
Годы производства включены | Ссылка |
|---|---|---|---|
| Компакт-диск (CD) | 200 | 1982–2007 гг. | |
| Аудиокассета | 30 | 1963–2019 | |
| Универсальный цифровой диск (DVD) | 20 | 1996–2012 | |
| Мобильный телефон | 19,4 | 1994–2018 гг. | |
| Смартфон | 10.1 | 2007–2018 гг. | |
| Видеокассета | 10 | 1976–2000 |
Тенденции
Одной из важнейших характеристик бытовой электроники является тенденция к постоянному падению цен. Это обусловлено повышением эффективности производства и автоматизации , снижением затрат на рабочую силу по мере того, как производство переместилось в страны с более низкой заработной платой, а также улучшением конструкции полупроводников . Полупроводниковые компоненты выигрывают от закона Мура , наблюдаемого принципа, который гласит, что при заданной цене функциональность полупроводников удваивается каждые два года.
В то время как потребительская электроника продолжает тенденцию к конвергенции , сочетая элементы многих продуктов, потребители принимают разные решения при покупке. Постоянно возрастает потребность в обновлении и сопоставлении информации о продуктах, чтобы потребитель мог сделать осознанный выбор. Уместны стиль, цена, технические характеристики и характеристики. Наблюдается постепенный сдвиг в сторону интернет-магазинов электронной коммерции .
Многие продукты включают подключение к Интернету с использованием таких технологий, как Wi-Fi , Bluetooth , EDGE или Ethernet . Продукты, традиционно не связанные с использованием компьютеров (например, телевизоры или оборудование Hi-Fi ), теперь предоставляют возможность подключения к Интернету или к компьютеру через домашнюю сеть для обеспечения доступа к цифровому контенту. Стремление к контенту высокой четкости (HD) побудило отрасль разработать ряд технологий, таких как WirelessHD или ITU-T G.hn , которые оптимизированы для распределения контента высокой четкости между бытовыми электронными устройствами в доме.
Отрасли промышленности
Электронная промышленность, особенно потребительская электроника, возникла в 20 веке и теперь превратилась в глобальную отрасль с доходом в миллиарды долларов. Современное общество использует всевозможные электронные устройства, созданные на автоматизированных или полуавтоматических заводах, эксплуатируемых отраслью.
Производство
Большая часть бытовой электроники производится в Китае из-за стоимости обслуживания, доступности материалов, качества и скорости, в отличие от других стран, таких как США. Такие города, как Шэньчжэнь , стали важными производственными центрами для отрасли, привлекая многие компании бытовой электроники, такие как Apple Inc.
Электронный компонент
Электронный компонент - это любое базовое дискретное устройство или физический объект в электронной системе, используемый для воздействия на электроны или связанные с ними поля. Электронные компоненты - это в основном промышленные продукты, доступные в единственном числе, и их не следует путать с электрическими элементами , которые представляют собой концептуальные абстракции, представляющие идеализированные электронные компоненты.
Разработка программного обеспечения
В бытовой электронике, такой как персональные компьютеры, используются различные типы программного обеспечения. Встроенное программное обеспечение используется в некоторой бытовой электронике, например в мобильных телефонах . Этот тип программного обеспечения может быть встроен в аппаратное обеспечение электронных устройств. Некоторая бытовая электроника включает программное обеспечение, которое используется на персональном компьютере вместе с электронными устройствами, такими как видеокамеры и цифровые фотоаппараты , а также существует стороннее программное обеспечение для таких устройств.
Стандартизация
Некоторая бытовая электроника придерживается протоколов, таких как протоколы подключения «для высокоскоростных двунаправленных сигналов». В телекоммуникациях коммуникационный протокол - это система цифровых правил для обмена данными внутри или между компьютерами.
Торговые выставки
Consumer Electronics Show (CES) выставка состоялась ежегодно в Лас - Вегас , Невада с момента его основания в 1973 г. Это событие, которое выросло из наличия 100 экспонентов в своем первом году до более чем 4500 компаний - участников в своем издании 2020, особенности новости бытовой электроники, выступления отраслевых экспертов и награды за инновации.
IFA Берлин (IFA) выставка заняла место Берлина , Германию с момента своего основания в 1924 году событие показывает новую бытовую электронику и речь промышленности пионеров.
Инициативы IEEE
Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE), крупнейшее профессиональное сообщество в мире, имеет множество инициатив, направленных на развитие современной бытовой электроники. В IEEE есть сообщество, состоящее из тысяч профессионалов, занимающееся продвижением CE, под названием Consumer Electronics Society (CESoc) . IEEE имеет несколько периодических изданий и международных конференций для продвижения CE и поощрения совместных исследований и разработок в CE. Флагманской конференции CESoc, называемой IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE), исполняется 35 лет.
- IEEE Transactions по бытовой электронике
- Журнал IEEE Consumer Electronics Magazine
- Международная конференция IEEE по бытовой электронике (ICCE)
Розничная торговля
Розничная торговля электроникой является важной частью розничной торговли во многих странах. В Соединенных Штатах специализированные магазины бытовой электроники в основном уступили место крупным розничным торговцам, таким как Best Buy , крупнейший розничный продавец бытовой электроники в стране, хотя более мелкие специализированные магазины включают магазины Apple Store и специализированные магазины, которые обслуживают, например, аудиофилов. и исключения, такие как однофилиальный магазин B&H Photo в Нью-Йорке. Крупные розничные торговцы, такие как Walmart и Target , также продают бытовую электронику во многих своих магазинах. В апреле 2014 года розничные продажи через электронную торговлю были самыми высокими в категориях потребительской электроники и компьютеров. Некоторые розничные продавцы бытовой электроники предлагают расширенные гарантии на продукты с такими программами, как SquareTrade .
Район электроники - это район торговли с высокой плотностью розничных магазинов бытовой электроники.
Сервис и ремонт
Потребительские электронные услуги могут относиться к обслуживанию указанных продуктов. Если бытовая электроника имеет неисправность, ее иногда можно отремонтировать.
В 2013 году в Питтсбурге, штат Пенсильвания, возросшая популярность прослушивания звука с аналоговых аудиоустройств, таких как проигрыватели , в отличие от цифрового звука, вызвала заметный рост бизнеса в отрасли ремонта электроники.
Индустрия мобильных телефонов
Мобильный телефон , сотовый телефон, сотовый телефон, мобильный телефон, Собственный бизнес или рука телефон, иногда сокращается до просто мобильной, ячейки или просто телефона, это портативный телефон , который может совершать и принимать звонки через радиочастотные связи , когда пользователь перемещается в зона телефонного обслуживания. Радиочастотный канал устанавливает соединение с системами коммутации оператора мобильной связи , который обеспечивает доступ к коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN). Современные услуги мобильной телефонной связи используют архитектуру сотовой сети , поэтому мобильные телефоны в Северной Америке называют сотовыми телефонами или сотовыми телефонами . Помимо телефонии , цифровые мобильные телефоны ( 2G ) поддерживают множество других услуг , таких как обмен текстовыми сообщениями , MMS , электронная почта , доступ в Интернет , беспроводная связь малого радиуса действия ( инфракрасный порт , Bluetooth ), бизнес-приложения, видеоигры и цифровая фотография . Мобильные телефоны, предлагающие только эти возможности, называются функциональными телефонами ; мобильные телефоны, которые предлагают значительно расширенные вычислительные возможности, называются смартфонами .
Смартфон представляет собой портативное устройство , которое сочетает мобильный телефон и вычислительных функций в одном устройстве. Они отличаются от обычных телефонов более мощными аппаратными возможностями и обширными мобильными операционными системами , которые обеспечивают более широкое программное обеспечение , доступ в Интернет (включая просмотр веб-страниц через широкополосную мобильную связь ) и мультимедийные функции (включая музыку, видео, камеры и игры ) наряду с основным телефоном. такие функции, как голосовые вызовы и текстовые сообщения . Смартфоны обычно содержат ряд микросхем интегральных схем (ИС) металл-оксид-полупроводник (МОП) , включая различные датчики, которые могут использоваться с предварительно включенным и сторонним программным обеспечением (например, магнитометр , датчики приближения , барометр , гироскоп , акселерометр и др. ), а также поддерживает протоколы беспроводной связи (например, Bluetooth , Wi-Fi или спутниковую навигацию ).
По стране
Воздействие на окружающую среду
В 2017 году агентство Greenpeace USA опубликовало исследование 17 ведущих мировых производителей бытовой электроники в отношении потребления энергии и ресурсов, а также использования химикатов.
Редкие металлы и редкоземельные элементы
В электронных устройствах используются тысячи редких металлов и редкоземельных элементов (в среднем 40 для смартфона ), эти материалы извлекаются и очищаются с использованием водных и энергоемких процессов. Эти металлы также используются в возобновляемой энергетике, а это означает, что потребительская электроника напрямую конкурирует за сырье.
Потребление энергии
Энергопотребление бытовой электроники и ее воздействие на окружающую среду, будь то производственные процессы или утилизация устройств, неуклонно растет. По оценкам EIA , на электронные устройства и гаджеты приходится около 10–15% энергопотребления в американских домах - в основном из-за их количества; в среднем в доме есть десятки электронных устройств. Энергопотребление бытовой электроники возрастает - в Америке и Европе - примерно до 50% от бытового потребления, если переопределить этот термин и включить в него бытовую технику, такую как холодильники , сушилки , стиральные и посудомоечные машины .
Резервная мощность
Энергия в режиме ожидания, используемая бытовой электроникой и бытовой техникой, когда они выключены, составляет 5–10% от общего потребления энергии домохозяйством, что обходится среднему домохозяйству в США в 100 долларов в год. Исследование Департамента энергетики США «ы Лаборатория Беркли обнаружило , что видеомагнитофоны (VCR) потребляют больше электроэнергии в течение года в режиме ожидания , чем когда они используются для записи и воспроизведения видео. Аналогичные результаты были получены в отношении спутниковых приставок , которые потребляют почти одинаковое количество энергии в режимах «включено» и «выключено».
Исследование, проведенное в 2012 году в Соединенном Королевстве организацией Energy Saving Trust , показало, что устройства, потребляющие больше всего энергии в режиме ожидания, включают телевизоры, спутниковые приставки и другое видео и аудио оборудование. Исследование пришло к выводу, что британские домохозяйства могут сэкономить до 86 фунтов стерлингов в год, выключая устройства вместо использования режима ожидания. Отчет Международного энергетического агентства за 2014 год показал, что во всем мире тратится 80 миллиардов долларов в год из-за неэффективности электронных устройств. Потребители могут уменьшить нежелательное использование энергии в режиме ожидания, отключая свои устройства, используя удлинители с переключателями или покупая устройства, которые стандартизированы для лучшего управления энергопотреблением, особенно продукты с маркировкой Energy Star .
Электронные отходы
Большое количество различных металлов и низкие уровни концентрации в электронике означают, что переработка ограничена и требует больших затрат энергии. Под электронными отходами подразумеваются выброшенные электрические или электронные устройства. Многие бытовые электронные устройства могут содержать токсичные минералы и элементы, а многие компоненты электронного лома, такие как ЭЛТ , могут содержать загрязняющие вещества, такие как свинец , кадмий , бериллий , ртуть , диоксины или бромированные антипирены . Переработка электронных отходов может быть сопряжена со значительным риском для рабочих и местного населения, и необходимо проявлять большую осторожность, чтобы избежать небезопасного воздействия при переработке отходов и утечки материалов, таких как тяжелые металлы, со свалок и золы из мусоросжигательных заводов . Тем не менее, большое количество вырабатываемых электронных отходов из развитых стран идет на экспорт, и обрабатывается неформальным сектором в таких странах , как Индия, несмотря на то , что экспорт электронных отходов в них является незаконным. Сильный неформальный сектор может стать проблемой для безопасной и чистой переработки.
Повторное использование и ремонт
Политика в области электронных отходов претерпела различные воплощения с 1970-х годов, и с течением времени акценты менялись. Постепенно все больше внимания уделялось необходимости более тщательно утилизировать электронные отходы из-за токсичных материалов, которые они могут содержать. Также было признано, что различные ценные металлы и пластмассы из отработанного электрического оборудования могут быть переработаны для других целей. В последнее время желательность повторного использования целых приборов была выдвинута на первый план в руководящих принципах «подготовки к повторному использованию». Политический акцент постепенно смещается в сторону возможного изменения отношения к повторному использованию и ремонту.
При высоком обороте мелкой бытовой техники и относительно низкой стоимости многие потребители выбрасывают ненужные электрические товары в обычную мусорную корзину, а это означает, что предметы, потенциально имеющие высокую ценность для повторного использования или переработки, отправляются на свалки. В то время как обычно собираются более крупные предметы, такие как стиральные машины, было подсчитано, что 160 000 тонн EEE при обычном вывозе отходов стоили 220 миллионов фунтов стерлингов. А 23% EEE, доставленных в центры по переработке бытовых отходов, подлежали немедленной перепродаже - либо требовали мелкого ремонта или ремонта. Это указывает на недостаточную осведомленность потребителей о том, где и как утилизировать EEE, а также о потенциальной ценности вещей, которые буквально выбрасываются в мусорное ведро.
Для значительного увеличения повторного использования и ремонта электротоваров в Великобритании существуют препятствия, которые необходимо преодолеть. К ним относятся недоверие людей к бывшему в употреблении оборудованию с точки зрения того, будет ли оно функциональным и безопасным, а также клеймо для некоторых владельцев подержанных товаров. Но преимущества повторного использования могут позволить домохозяйствам с низким доходом получить доступ к ранее недоступным технологиям, в то же время помогая окружающей среде. <Cole, C., Cooper, T. и Gnanapragasam, A., 2016. Продление срока службы продукта за счет повторного использования и ремонта WEEE : возможности и проблемы в Великобритании. В: Конференция Electronics Goes Green 2016+, Берлин, Германия, 7–9 сентября 2016 г.>
Воздействие на здоровье
Настольные мониторы и ноутбуки вызывают серьезные проблемы с физическим здоровьем людей, когда их тела заставляют принимать нездоровые и неудобные положения, чтобы лучше видеть экран. Из-за этого усиливаются боли и проблемы в шее и спине, обычно называемые травмами от повторяющихся деформаций . Использование электроники перед сном затрудняет засыпание людей, что негативно сказывается на здоровье человека. Меньший сон мешает людям полностью раскрыть свой физический и умственный потенциал, а также может «повысить уровень ожирения и диабета», что является «долгосрочными последствиями для здоровья». Ожирение и диабет чаще встречаются у студентов и молодежи, потому что они, как правило, больше всего пользуются электроникой. «У людей, которые часто используют большие пальцы рук для набора текстовых сообщений на сотовых телефонах, может развиться болезненное заболевание, называемое синдромом Де Кервена, которое поражает их сухожилия на руках. Наиболее известное заболевание в этой категории называется синдромом канала запястья , которое возникает в результате давления на срединный нерв запястья ».
Смотрите также
- Цифровая электроника
- Электронная промышленность
- Список бытовой техники
- Разборка продукта
- Хронология развития электротехники и электроники
использованная литература
Примечания
дальнейшее чтение
- Кевин Синтумуанг (2 января 2015 г.). «Технический этикет: 21 правила поведения и запреты» . The Wall Street Journal .
