Бытовая электроника или домашняя электроника — это электронное ( аналоговое или цифровое ) оборудование, предназначенное для повседневного использования, как правило, в частных домах. Бытовая электроника включает в себя устройства, используемые для развлечений , связи и отдыха . Эти продукты обычно называют черными товарами в американском английском, поскольку многие продукты размещаются в черных или темных корпусах. Этот термин используется, чтобы отличить их от « белых товаров », которые предназначены для выполнения домашних задач, таких как стиральные машины и холодильники . [1] [2] В британском английском производители и продавцы часто называют их коричневыми товарами . [3] [n 1] В 2010-х годах это различие отсутствует в крупных магазинах бытовой электроники , которые продают развлекательные, коммуникационные и домашние офисные устройства, осветительные приборы и бытовую технику, в том числе для ванной комнаты.
Радиовещание в начале 20 века принесло первый крупный потребительский продукт — вещательный приемник . Более поздние продукты включали телефоны , телевизоры и калькуляторы , затем аудио- и видеомагнитофоны и плееры, игровые консоли , мобильные телефоны , персональные компьютеры и MP3-плееры . В 2010-х годах магазины бытовой электроники часто продают GPS , автомобильную электронику ( автомобильные стереосистемы ), игровые приставки , электронные музыкальные инструменты (например, синтезаторные клавиатуры), караоке-машины , цифровые камеры и видеоплееры ( видеомагнитофоны в 1980-х и 1990-х годах, за которыми последовали DVD-плееры и проигрыватели Blu-ray ). Магазины также продают интеллектуальные осветительные приборы и приборы , цифровые камеры , камкордеры , сотовые телефоны и смартфоны . Некоторые из новых продаваемых продуктов включают очки виртуальной реальности с головным креплением , устройства для умного дома , которые подключают домашние устройства к Интернету , потоковые устройства и носимые технологии .
В 2010-х годах большинство потребительской электроники стало базироваться на цифровых технологиях. Они по сути слились с компьютерной индустрией в том, что все чаще называют потребительством информационных технологий . Некоторые магазины потребительской электроники также начали продавать офисную и детскую мебель . Магазины потребительской электроники могут быть « неофисными » физическими розничными магазинами, интернет-магазинами или комбинациями того и другого. Ожидается, что к 2020 году годовой объем продаж потребительской электроники достигнет 2,9 триллиона долларов. [5] Это часть более широкой электронной промышленности . В свою очередь, движущей силой электронной промышленности является полупроводниковая промышленность . [6]
В течение первых пятидесяти лет проигрыватель фонографов не использовал электронику; игла и звуковой рупор были чисто механическими технологиями. Однако в 1920-х годах радиовещание стало основой массового производства радиоприемников . Электронные лампы , которые сделали радиоприёмники практичными, использовались также и в проигрывателях пластинок для усиления звука, чтобы его можно было воспроизводить через громкоговоритель . Вскоре было изобретено телевидение , но оно оставалось незначительным на потребительском рынке до 1950-х годов.
Первый рабочий транзистор , точечно-контактный 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. [7] Изобретение и разработка самых первых транзисторов в Bell привели к появлению транзисторных радиоприемников . Это привело к появлению индустрии бытовой электроники для домашних развлечений, начавшейся в 1950-х годах, во многом благодаря усилиям Tokyo Tsushin Kogyo (теперь Sony ) по успешной коммерциализации транзисторной технологии для массового рынка с доступными транзисторными радиоприемниками, а затем и транзисторными телевизорами . [8]
Интегральные схемы (ИС) появились, когда производители построили схемы (обычно военного назначения) на одной подложке, используя электрические соединения между схемами внутри самого чипа. Технология ИС привела к появлению более продвинутой и дешевой бытовой электроники, такой как транзисторные телевизоры, карманные калькуляторы , а к 1980-м годам — доступных игровых консолей и персональных компьютеров , которые могли купить обычные семьи среднего класса.
Начиная с 1980-х годов с появлением компакт-дисков и персональных компьютеров и до начала 2000-х годов многие потребительские электронные устройства, такие как телевизоры и стереосистемы, были оцифрованы: цифровые компьютерные технологии и, следовательно, цифровые сигналы были интегрированы в работу потребительских электронных устройств, радикально изменив их работу, но с улучшенными результатами, такими как улучшение качества изображения в телевизорах. Это стало возможным благодаря закону Мура . [9]
В 2004 году объем рынка потребительской электроники во всем мире составлял 240 миллиардов долларов США в год, включая визуальное оборудование, аудиооборудование и игровые консоли . Он был по-настоящему глобальным: Азиатско-Тихоокеанский регион имел 35% доли рынка, Европа — 31,5%, США — 23%, а остальной мир — все остальное. Основными игроками в этой отрасли являются такие известные имена, как Sony, Samsung, Philips, Sanyo и Sharp. [10] Samsung Electronics является частью Samsung Group . В 2003 году совокупный доход Samsung Electronics составил 55 миллиардов долларов. Samsung Electronics UK является дочерней компанией Samsung Electronics, приносящей 1,2 миллиарда долларов дохода. Samsung Electronics имеет одни из самых высоких расходов на НИОКР в процентном отношении к доходам в отрасли и потратила около 2,9 миллиарда долларов в 2003 году. Наряду со своими конкурентами Samsung Electronics является глобальной компанией, в которой работают 88 000 человек в 89 офисах в 46 странах. Не включая объекты в Корее, у него есть 24 производственных комплекса, 40 распределительных баз и 15 филиалов, разбросанных по всем континентам, кроме Антарктиды. Страны с производственными объектами включают США, Малайзию, Китай, Индию и Венгрию. [10]
Рост популярности таких бытовых приборов, как « белые товары », является характерным элементом моделей потребления в золотой век западной экономики. [11] Европейская индустрия белых товаров развивалась в течение последних 40 лет, сначала за счет изменения тарифных барьеров, а затем за счет технических и спросовых сдвигов. [12] Расходы на бытовые приборы составили лишь малую часть располагаемого дохода , увеличившись с 0,5 процента в США в 1920 году до примерно 2 процентов в 1980 году. Тем не менее, последовательность электрических и механических товаров длительного пользования изменила деятельность и опыт домохозяйств в Америке и Великобритании в двадцатом веке. С распространением плит, пылесосов, холодильников, стиральных машин, радиоприемников, телевизоров, кондиционеров и микроволновых печей домохозяйства получили все большее количество приборов. Несмотря на повсеместность этих товаров, их распространение не очень хорошо изучено. Некоторые типы приборов распространяются чаще, чем другие. В частности, домашние развлекательные приборы, такие как радио и телевизор, распространились гораздо быстрее, чем бытовая и кухонная техника». [13]
К устройствам бытовой электроники относятся те, которые используются для [14]
Все больше потребительских электронных продуктов, таких как цифровая дистрибуция видеоигр, стали основываться на Интернете и цифровых технологиях. Индустрия потребительской электроники в первую очередь объединилась с индустрией программного обеспечения в том, что все чаще называют потребительством информационных технологий .
Одной из важнейших характеристик потребительских электронных товаров является тенденция к постоянному снижению цен. Это обусловлено ростом эффективности производства и автоматизации , снижением затрат на рабочую силу , поскольку производство переместилось в страны с более низкой заработной платой, а также улучшением конструкции полупроводников . [23] Полупроводниковые компоненты извлекают выгоду из закона Мура , наблюдаемого принципа, который гласит, что при заданной цене функциональность полупроводника удваивается каждые два года.
В то время как потребительская электроника продолжает свою тенденцию к конвергенции , объединяя элементы многих продуктов, потребители сталкиваются с различными решениями о покупке. Существует постоянно растущая потребность в обновлении и сопоставимости информации о продукте, чтобы потребитель мог сделать осознанный выбор. Стиль, цена, технические характеристики и производительность — все это имеет значение. 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 компьютера (например, телевизоры или hi-fi оборудование), теперь предоставляют возможности подключения к Интернету или к компьютеру с использованием домашней сети для предоставления доступа к цифровому контенту. Потребность в контенте высокой четкости (HD) привела к тому, что отрасль разработала ряд технологий, таких как WirelessHD или ITU-T G.hn , которые оптимизированы для распространения контента HD между потребительскими электронными устройствами в доме.
Индустрия бытовой электроники сталкивается с непредсказуемыми вкусами потребителей со стороны спроса, задержками или сбоями, связанными с поставщиками, со стороны поставок и производственными проблемами, возникающими в процессе. Высокие темпы развития или революции технологий требуют крупных инвестиций без каких-либо гарантий прибыльной отдачи. В результате крупные игроки полагаются на мировые рынки для достижения экономии за счет масштаба. Даже этим компаниям иногда приходится сотрудничать друг с другом, например, по стандартам, чтобы снизить риск своих инвестиций. [24] В управлении цепочками поставок много обсуждаются риски, связанные с такими аспектами цепочек поставок, как короткие жизненные циклы продуктов, высокая конкуренция в сочетании с сотрудничеством и глобализация. Индустрия бытовой электроники является самим воплощением этих аспектов управления цепочками поставок и связанных с ними рисков. Хотя некоторые из рисков, связанных со спросом и предложением, аналогичны таким отраслям, как индустрия игрушек, индустрия бытовой электроники сталкивается с дополнительными рисками из-за своих вертикально интегрированных цепочек поставок. [24] Существуют также многочисленные контекстуальные риски всей цепочки поставок, которые пронизывают цепочку поставок, особенно влияя на компании с глобальными цепочками поставок. К ним относятся культурные различия в многонациональных операциях, экологический риск, риск регулирования и риск обменного курса в разных странах. [25] Сопоставимый спрос между странами влияет на степень выгод от международной интеграции. Кроме того, потребительские предпочтения со временем меняются, нарушая существующие модели поведения. Особенностью некоторых отраслей является то, что спрос на разнообразие увеличивается по мере того, как рынок переходит от первой покупки к спросу на замену. [26] Ресурс для дальнейшего понимания этой идеи потребительских предпочтений можно найти в книге Лизабет Коэн под названием «Республика потребителей»: «Только если у нас большой спрос, мы можем ожидать большого производства». [27]
Электронная промышленность, особенно потребительская электроника, возникла в 20 веке и стала глобальной индустрией стоимостью в миллиарды долларов. Современное общество использует всевозможные электронные устройства, встроенные в автоматизированные или полуавтоматические фабрики, управляемые этой промышленностью.
Большая часть бытовой электроники производится в Китае из-за стоимости обслуживания, доступности материалов, качества и скорости в отличие от других стран, таких как США. [28] Такие города, как Шэньчжэнь, стали важными производственными центрами для отрасли, привлекая многие компании по производству бытовой электроники, такие как Apple Inc. [29]
Электронный компонент — это любое существенное дискретное устройство или физическая сущность в электронной системе, используемая 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 , концептуальными абстракциями, представляющими собой идеализированные электронные компоненты.
Потребительская электроника, такая как персональные компьютеры, использует различные типы программного обеспечения. Встроенное программное обеспечение используется в некоторых потребительских электронных устройствах, таких как мобильные телефоны . [30] Этот тип программного обеспечения может быть встроен в аппаратное обеспечение электронных устройств. [31] Некоторые потребительские электронные устройства включают программное обеспечение, которое используется на персональном компьютере совместно с электронными устройствами, такими как видеокамеры и цифровые камеры , а также существует стороннее программное обеспечение для таких устройств.
Некоторые потребительские электронные устройства придерживаются протоколов, таких как протоколы подключения «к высокоскоростным двунаправленным сигналам». [32] В телекоммуникациях протокол связи представляет собой систему цифровых правил для обмена данными внутри или между компьютерами.
Выставка бытовой электроники (CES) проводится ежегодно в Лас-Вегасе , штат Невада, с момента ее основания в 1973 году. Мероприятие, в котором приняли участие 100 экспонентов в первый год, выросло до более чем 4500 компаний-экспонентов в 2020 году, представляет последние новинки в области бытовой электроники, выступления отраслевых экспертов и награды за инновации. [33]
Международная выставка электроники Internationale Funkausstellung Berlin (IFA) проводится в Берлине , Германия, с момента ее основания в 1924 году. На мероприятии демонстрируются новинки бытовой электроники и выступления пионеров отрасли.
Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), крупнейшее в мире профессиональное общество, имеет множество инициатив по продвижению современного уровня потребительской электроники. IEEE имеет специализированное общество из тысяч профессионалов для продвижения CE, называемое Обществом потребительской электроники (CESoc) . [34] IEEE имеет несколько периодических изданий и международных конференций для продвижения CE и поощрения совместных исследований и разработок в области CE. Флагманская конференция CESoc, называемая IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE), проходит уже 35-й год.
Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) и компьютерное общество также инициировали конференцию по исследованию потребительской электроники следующего поколения под названием «умная электроника». [38] Конференция под названием «Симпозиум IEEE по системам интеллектуальной электроники» (IEEE-iSES) проводится уже 9-й год. [39]
Розничная торговля электроникой является значительной частью розничной торговли во многих странах. В Соединенных Штатах специализированные магазины бытовой электроники в основном уступили место крупным розничным продавцам, таким как Best Buy , крупнейший розничный продавец бытовой электроники в стране, [40] хотя более мелкие специализированные магазины включают Apple Stores и специализированные магазины, которые обслуживают, например, аудиофилов и исключения, такие как однофилиальный магазин B&H Photo в Нью-Йорке. Широкопрофильные розничные продавцы, такие как Walmart и Target , также продают бытовую электронику во многих своих магазинах. [40] В апреле 2014 года розничные продажи электронной коммерции были самыми высокими в категориях бытовой электроники и компьютеров. [41] Некоторые розничные продавцы бытовой электроники предлагают расширенные гарантии на продукты с такими программами, как SquareTrade . [42]
Район электроники — это торговая зона с высокой плотностью розничных магазинов, торгующих бытовой электроникой. [43]
Обслуживание потребительской электроники может относиться к обслуживанию указанных продуктов. Когда у потребительской электроники возникают неисправности, ее иногда можно отремонтировать.
В 2013 году в Питтсбурге, штат Пенсильвания, возросшая популярность прослушивания звука с аналоговых аудиоустройств, таких как проигрыватели пластинок , по сравнению с цифровым звуком, спровоцировала заметный рост бизнеса в сфере ремонта электроники. [44]
Мобильный телефон , сотовый телефон, сотовый телефон, мобильный телефон, ручной телефон или ручной телефон, иногда сокращенно мобильный, сотовый или просто телефон, представляет собой портативный телефон , который может совершать и принимать звонки по радиочастотной связи, пока пользователь перемещается в пределах зоны обслуживания телефонной связи. Радиочастотная связь устанавливает соединение с коммутационными системами оператора мобильной связи , который обеспечивает доступ к коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN). Современные услуги мобильной связи используют архитектуру сотовой сети , и поэтому в Северной Америке мобильные телефоны называются сотовыми телефонами или сотовыми телефонами . В дополнение к телефонии цифровые мобильные телефоны ( 2G ) поддерживают множество других услуг , таких как текстовые сообщения , MMS , электронная почта , доступ в Интернет , беспроводная связь ближнего действия ( инфракрасный порт , Bluetooth ), бизнес-приложения, видеоигры и цифровая фотография . Мобильные телефоны, предлагающие только эти возможности, известны как телефоны с функциями ; мобильные телефоны, которые предлагают значительно продвинутые вычислительные возможности, называются смартфонами . [45]
Смартфон — это портативное устройство , объединяющее функции мобильного телефона и вычислений в одном устройстве. Они отличаются от обычных телефонов более мощными аппаратными возможностями и обширными мобильными операционными системами , которые обеспечивают более широкое программное обеспечение , интернет (включая просмотр веб-страниц через мобильный широкополосный доступ ) и мультимедийную функциональность (включая музыку, видео, камеры и игры ), наряду с основными функциями телефона, такими как голосовые вызовы и текстовые сообщения . Смартфоны обычно содержат ряд микросхем интегральных схем (ИС) на основе металл-оксид-полупроводника (МОП) , включают в себя различные датчики , которые могут использоваться предустановленным и сторонним программным обеспечением (например, магнитометр , датчики приближения , барометр , гироскоп , акселерометр и многое другое), и поддерживают протоколы беспроводной связи (например, Bluetooth , Wi-Fi или спутниковая навигация ).
В 2017 году Greenpeace USA опубликовал исследование 17 ведущих мировых компаний по производству бытовой электроники об их потреблении энергии и ресурсов, а также использовании химикатов. [46]
Электронные устройства используют 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, что означает, что потребительская электроника напрямую конкурирует за сырье. [47] [48]
Потребление энергии бытовой электроникой и ее воздействие на окружающую среду, как в процессе производства, так и в процессе утилизации устройств, неуклонно растет. EIA оценивает, что электронные устройства и гаджеты потребляют около 10–15 % энергии в американских домах — в основном из-за их количества; в среднем в доме имеются десятки электронных устройств. [49] Потребление энергии бытовой электроникой увеличивается — в Америке и Европе — примерно до 50 % от потребления домохозяйств, если этот термин переосмыслить, включив в него бытовую технику, такую как холодильники , сушилки , стиральные машины и посудомоечные машины .
Резервная мощность — используемая бытовой электроникой и приборами, когда они выключены — составляет 5–10% от общего потребления энергии домохозяйствами, обходясь среднему домохозяйству в 100 долларов в год в Соединенных Штатах. [50] Исследование, проведенное Лабораторией Беркли Министерства энергетики США , показало, что видеомагнитофоны (VCR) потребляют больше электроэнергии в течение года в режиме ожидания, чем когда они используются для записи или воспроизведения видео. Аналогичные выводы были получены в отношении спутниковых приставок , которые потребляют почти одинаковое количество энергии в режимах «включено» и «выключено». [51]
Исследование, проведенное в Великобритании в 2012 году организацией Energy Saving Trust , показало, что устройства, потребляющие больше всего энергии в режиме ожидания, включают телевизоры, спутниковые приставки и другое видео- и аудиооборудование. Исследование пришло к выводу, что домохозяйства Великобритании могут сэкономить до 86 фунтов стерлингов в год, выключая устройства вместо того, чтобы использовать режим ожидания. [52] Отчет Международного энергетического агентства за 2014 год показал, что 80 миллиардов долларов электроэнергии тратится впустую во всем мире в год из-за неэффективности электронных устройств. [53] Потребители могут сократить нежелательное использование энергии в режиме ожидания, отключая свои устройства, используя удлинители с переключателями или покупая устройства, которые стандартизированы для лучшего управления энергопотреблением, в частности, продукты с маркировкой Energy Star . [50]
Большое количество различных металлов и низкие показатели концентрации в электронике означают, что переработка ограничена и энергоемка. [47] Электронные отходы описывают выброшенные электрические или электронные устройства. Многие потребительские электронные приборы могут содержать токсичные минералы и элементы, [54] и многие электронные компоненты лома, такие как ЭЛТ , могут содержать загрязняющие вещества, такие как свинец , кадмий , бериллий , ртуть , диоксины или бромированные антипирены . Переработка электронных отходов может быть связана со значительным риском для работников и сообществ, и необходимо проявлять большую осторожность, чтобы избежать небезопасного воздействия при операциях по переработке и утечки материалов, таких как тяжелые металлы, со свалок и золы мусоросжигательных печей . Однако большое количество произведенных электронных отходов из развитых стран экспортируется и обрабатывается неформальным сектором в таких странах, как Индия, несмотря на то, что экспорт электронных отходов в них является незаконным. Сильный неформальный сектор может быть проблемой для безопасной и чистой переработки. [55]
Повторное использование и ремонт
Политика в отношении электронных отходов претерпела различные изменения с 1970-х годов, и акценты менялись по мере течения десятилетий. Постепенно все больше внимания уделялось необходимости более тщательной утилизации электронных отходов из-за токсичных материалов, которые они могут содержать. Также было признано, что различные ценные металлы и пластик из отработанного электрооборудования могут быть переработаны для других целей. Совсем недавно желательность повторного использования целых приборов была выдвинута на первый план в руководящих принципах «подготовки к повторному использованию». Фокус политики медленно смещается в сторону потенциального изменения отношения к повторному использованию и ремонту.
При высоком обороте мелкой бытовой техники и относительно низкой стоимости многие потребители выбрасывают ненужные электротовары в обычный мусорный бак, а это означает, что предметы с потенциально высокой ценностью для повторного использования или переработки отправляются на свалки. Хотя обычно собираются более крупногабаритные предметы, такие как стиральные машины, было подсчитано, что 160 000 тонн EEE в обычных сборах отходов стоили 220 миллионов фунтов стерлингов. А 23% EEE, сдаваемых в центры переработки бытовых отходов, можно было немедленно перепродать — или можно было бы перепродать с небольшим ремонтом или восстановлением. Это свидетельствует о недостаточной осведомленности потребителей о том, где и как утилизировать EEE, и о потенциальной ценности вещей, которые отправляются в мусорный бак.
Для того, чтобы повторное использование и ремонт электротоваров существенно возросли в Великобритании, необходимо преодолеть некоторые барьеры. К ним относятся недоверие людей к бывшему в употреблении оборудованию с точки зрения его функциональности и безопасности, а также стигматизация некоторых владельцев подержанных товаров. Но преимущества повторного использования могут позволить домохозяйствам с низкими доходами получить доступ к ранее недоступным технологиям, одновременно помогая окружающей среде. [56]
Настольные мониторы и ноутбуки вызывают серьезные проблемы с физическим здоровьем у людей, когда тела вынуждены принимать нездоровые и неудобные положения, чтобы лучше видеть экран. Из-за этого увеличиваются боли в шее и спине и проблемы, обычно называемые повторяющимися травмами от перенапряжения . Использование электроники перед сном затрудняет засыпание, что вредит здоровью человека. Недостаточный сон мешает людям полностью раскрыть свой физический и умственный потенциал, а также может «увеличить показатели ожирения и диабета», которые являются «долгосрочными последствиями для здоровья». [57] Ожирение и диабет чаще встречаются у студентов и молодежи, поскольку они, как правило, больше всего пользуются электроникой. «У людей, которые часто используют большие пальцы для набора текстовых сообщений на мобильных телефонах, может развиться болезненное заболевание, называемое синдромом Де Кервена , которое поражает сухожилия на руках. Наиболее известное заболевание в этой категории называется синдромом запястного канала , которое возникает из-за давления на срединный нерв запястья». [57]
