你可能在朋友家或者网上见过那个圆圆的、会发光的白色小圆盘,它叫Nest温控器。这玩意儿在美国卖得很火,国内虽然用的人不多,但不少喜欢折腾智能家居的朋友还是会海淘一个来玩玩。不过,当它突然不制冷了、屏幕卡住了、或者你单纯想知道这2000多块钱到底买了些什么的时候,拆开看看就成了最直观的办法。这篇文章就是写给第一次接触Nest温控器的新手看的,我会用最通俗的话,带你搞清楚拆解一台Nest温控器到底能看到什么、要注意什么。
在你拿起螺丝刀之前,有三件事得先说清楚。第一,Nest温控器目前主流的是第三代产品,它内部有锂电池,如果你不小心用金属工具短路了电池触点,可能会冒烟甚至起火。第二,拆解会直接失去官方保修,Nest的保修政策很严格,一旦你拧开底部的螺丝,就默认放弃了售后权利。第三,很多Nest温控器故障其实不是硬件坏了,而是软件问题,比如Wi-Fi模块掉线或者固件卡死,这种情况你拆开也修不好,反而可能弄坏排线。
根据ifixit网站的拆解报告,第三代Nest温控器的可修复性评分只有5分(满分10分),主要是因为屏幕和主板之间用了非常细的柔性排线,新手很容易扯断。所以如果你只是好奇,建议先看文章了解内部结构,等真有故障了再动手。
Nest温控器的外观设计非常简洁,正面是一块2.08英寸的彩色LCD显示屏,分辨率是320x320像素。这个屏幕不是触摸屏,它靠的是外围那一圈金属环来感应你的操作——你旋转环是调节温度,按一下是确认或进入菜单。拆解的第一步很简单:用手指扣住屏幕边缘的金属环,稍微用力向上提,整个显示模块就会和底座分离。
这时候你会看到背面有一排金黄色的金属触点,总共6个,它们负责把屏幕模块和底座的主板连接起来。这块屏幕模块里其实包含了主要的计算芯片——一颗来自飞思卡尔的ARM Cortex-M4处理器,主频100MHz,还有256KB的SRAM和4MB的闪存。换句话说,Nest温控器的“大脑”就藏在屏幕背后那块小小的绿色电路板上。
你可能会注意到,屏幕模块的背面还有一块圆形的金属片,那是散热用的。虽然Nest温控器的功耗只有1.2瓦左右,但处理器和Wi-Fi模块工作时还是会发热,尤其是在夏天制冷模式下,如果你用手摸屏幕背面,能明显感觉到温热。
当你把屏幕模块拿开后,剩下的底座就是Nest温控器的“心脏”和“血管”。底座是圆形的,直径约3.3英寸,厚度大概1英寸。底座中央是接线端子,标准的Nest温控器支持8根线,分别对应常见的HVAC系统:Rc(制冷电源)、Rh(制热电源)、W(制热)、Y(制冷)、G(风扇)、C(公共线)、OB(热泵换向阀)、AUX(辅助加热)。
对于新手来说,最需要注意的是C线(公共线)。Nest温控器内部有一颗锂电池,容量约为1000mAh,它靠接在R和C线之间从你的空调或锅炉系统取电充电。如果你家没有接C线,Nest就会用“偷电”模式——每次启动制冷或制热时,从设备上“偷”一点点电来充电池。这种方法虽然能工作,但很容易导致电池长期充不满,最后出现“低电量”报警或者Wi-Fi掉线。根据Nest官方的统计,大约30%的售后问题都和C线缺失有关。
底座侧边还有一个USB接口,这是维修工程师用的。如果你的Nest温控器彻底死机了,可以通过这个接口连接电脑刷固件。不过普通用户基本用不到,因为Nest的固件更新都是通过Wi-Fi自动完成的。
在底座电路板的边缘,你可能会看到两个小小的黑色元件,一个大概是3mmx3mm的大小,另一个更小。大的那个是温度传感器,Nest使用的是TI(德州仪器)的TMP112数字温度传感器,精度可以达到±0.5°C。小的那个是湿度传感器,用的是TI的HDC1050,精度在±3%RH左右。
这两个传感器非常脆弱,拆解时如果不小心碰到了,或者焊接点脱落了,Nest温控器就会报出“E79”或者“E80”的错误代码。很多新手拆完装回去发现温度不准了,十有八九就是传感器出了问题。根据维修论坛上的数据,传感器故障占Nest温控器硬件问题的15%左右。
另外,Nest温控器的温度传感器位置设计有一个常见的问题:它离主板上的处理器和Wi-Fi模块太近了。当Wi-Fi模块长时间工作发热时,温度传感器会误以为房间温度上升了,从而错误地关闭空调或者开启制热。这就是为什么有些用户反映Nest温控器在夏天会把房间冻得瑟瑟发抖,或者冬天突然热得像蒸笼。Nest官方后来通过固件更新加入了“温度补偿”算法来修正这个问题,但硬件设计上的这个“坑”是无法通过拆解修复的。
Nest温控器的Wi-Fi模块是很多人拆解时最想看的。它用的是博通的BCM4334芯片,支持2.4GHz频段,理论传输速度可以到150Mbps。但实际使用中,很多用户反映Nest温控器经常掉线,尤其是在中国用户家里。
原因有两个:一是Nest温控器的天线设计得非常小,是一块贴在底座内侧的FPC天线,长度只有30mm左右,增益很低。如果你家的路由器在客厅而温控器装在走廊的墙壁上,中间隔了两堵墙,信号衰减会非常严重。根据实测,Nest温控器在穿一堵砖墙后信号强度会下降30%,穿两堵墙后就基本无法稳定连接了。
第二个原因是Nest温控器不支持5GHz Wi-Fi。国内很多新装修的家庭已经开始用双频路由器了,5GHz频段干扰少、速度快,但Nest温控器只认2.4GHz。如果你家的路由器把2.4GHz和5GHz合并成一个SSID,Nest温控器可能会频繁在两者之间跳转,导致掉线。解决方法是登录路由器后台,给Nest温控器单独开一个2.4GHz的访客网络。
拆解时你会发现,Wi-Fi模块和天线之间是通过一个很小的弹簧触点连接的。如果你拆装时不小心把这个触点弄歪了,Wi-Fi信号就会断断续续。很多二手Nest温控器“收不到Wi-Fi”的毛病就是这么来的。
拆解到最里面,你会看到Nest温控器的锂电池,是一块圆形的聚合物锂电池,标称电压3.7V,容量1000mAh。这块电池的寿命大概是2到3年,之后衰减会非常明显。如果你发现Nest温控器经常在晚上或者你离家几天后显示“低电量”,说明电池已经老化得差不多了。
更麻烦的是,Nest温控器的电池是焊接在主板上的,不是插拔式的。这意味着你没办法像换遥控器电池那样轻松更换。要换电池,你需要用电烙铁把旧电池的两根线焊下来,再焊上新电池。这个操作对新手来说难度很大,因为主板上焊点非常小,间距只有2mm左右,一不小心就会把旁边的电容或者电阻烫下来。
ifixit的拆解报告显示,第三代Nest温控器的电池更换难度被评为“困难”,需要中级焊接技能。如果你没有经验,建议直接找维修店处理,手工费大概50到100元,比你自己焊坏主板之后买一个新的划算得多。
如果你真的动手拆了Nest温控器,装回去的时候有几个地方要特别注意。第一,屏幕模块和底座之间的柔性排线要完全插到底,听到“咔哒”一声才算到位,否则屏幕会有条纹或者不亮。第二,金属环和屏幕之间的卡扣要对准,如果歪了,旋转调节手感会变得很涩,甚至无法转动。第三,底座背面的螺丝不要拧太紧,Nest官方推荐的扭矩是0.3牛米,大概就是你用两根手指轻轻拧到刚感觉有阻力就可以了。拧太紧会把底座塑料压裂,尤其是冬天塑料比较脆的时候。
最后提醒一句:如果你拆开Nest温控器只是为了清理灰尘,其实完全没必要。Nest温控器的密封性做得不错,内部灰尘很少。真正需要清理的是温控器背后的墙壁接线盒,那里容易积灰,尤其是老房子的空调线路老化后,灰尘和金属碎屑可能会引起短路。清理接线盒时记得先把家里的空调和锅炉的总闸关掉,安全第一。
拆解一台Nest温控器,说到底就是拆开了一个精致的小电脑。它里面有处理器、传感器、电池、Wi-Fi模块,这些东西的技术参数都很漂亮,但实际使用中的体验好坏,往往取决于你家有没有接C线、路由器信号强不强、电池有没有老化。下次你的Nest温控器出问题时,先别急着拆,对照这篇文章看看是不是软件或者网络的问题——毕竟,有时候不动手才是最好的维修。