不同种类的家庭能源监测器。照片：Rozette Rago
整个家庭能源监测器可以潜在地测量您家中每个电路甚至单个设备使用的电量，从而帮助您找到节省能源的方法。随着全国范围内电费上涨和气候变化推动对消费、效率以及人们获取能源方式的讨论，这些监测器具有吸引力。根据我们与制造商和一些独立专家的交谈，许多家庭在安装监测器后的一年内平均节省了近10%的电费，更积极参与的人节省的电费甚至是这个数字的两倍。
那么，为什么在计划测试这些监测器并提出建议后，我们对它们的整体价值产生了疑问呢？这并不是因为它们不起作用——我们确定了三种我们建议任何人购买的型号。而是因为它们可能并不是必需品。我们认为这一发现是我们需要传达的最紧急的信息。随着一个又一个消息来源概述了任何人都可以采取的简单而行之有效的步骤来降低电费，而不需要使用能源监测器，我们的结论变得越来越明显。当消息来源强调智能设备如何与亚马逊Alexa、苹果HomeKit或谷歌Home集成，能够报告和限制自己的能源使用情况时，这一结论变得更加明确。随着智能技术融入更多设备，甚至融入断路器面板，能源监测器可能会成为过去的事物。在这里，我们旨在帮助您确定监测器或其他节能技术在今天对您来说哪个更好选择。
Sense是最早推出的监测器之一，它使用机器学习来识别个别电器及其用电量。
Sense的监测器采用机器学习和每秒一百万次的测量来尝试识别您家中各个电器的用电情况，从您家的主电源中提取出它们独特的“特征”。我们首先建议任何人考虑购买的版本是该公司的基本型号，但Sense还提供了两个升级版本，一个可以测量太阳能电池板的输出（如果您有太阳能电池板的话），另一个可以直接监测两个子电路，正如该公司的营销语言所说：“非常适合大负载，如暖通空调系统和电动汽车充电器，或者难以检测的可变电动机，如热泵。”机器学习的目标很简单：尽管您的公用事业公司可以告诉您每个月使用了多少电，但监测器可以为您提供更详细的数据，告诉您电力的使用情况，从而帮助您找到更高效的领域（数据通过智能手机和网络应用程序传递给您）。Sense告诉我们，他们的客户在安装监测器后的一年内平均节省了大约10%的电费，积极使用的用户通常可以节省20%；这些数字与我们从其他监测器制造商那里听到的情况相符。但是，机器学习非常难以实施得很好，Sense对此非常坦率，尽管大多数客户对该公司的监测器评价很高，但约有15%的客户报告称，即使经过长时间的使用，他们的监测器仍无法识别出许多设备。
Generac的PWRview W2监测器基于早期的Neurio W1，也使用机器学习来识别设备，并且价格低于Sense。
Generac的PWRview W2机器学习监测器基于Generac于2019年收购的另一家先驱公司Neurio的早期产品W1。 当我们交谈时，Generac给出了与Sense提供的节省估计相似的数字，再次指出活跃用户能够将账单削减多达20%。与Sense监视器一样，PWRview是不可知的---它可以在几乎任何电力面板上工作。而且它的价格通常比Sense设备更低。作为Generac更广泛的绿色能源生态系统的一部分，其中包括太阳能电池板和太阳能储能电池，PWRview可能对已经使用Generac产品的人提供最多的优势。
Emporia Energy的Gen 2 Vue监视器不使用机器学习来识别单个电器的用电量，而是依靠用户的互动来识别单个负载和潜在的节能领域：您可以在观看监视器的实时负载测量时打开和关闭设备，或者您可以使用Vue应用程序与各种智能插座、恒温器和照明的集成来查看它们使用了多少电力。这种方法可能会吸引您，该公司还提供升级型号（或等效的改装），可以添加八个或十六个电路级传感器，以便您可以直接查看家中每个电路使用的电量以及从主电路抽取的电量。
为了撰写本指南，我们依靠他人的专业知识以及对这些设备价值的健康怀疑---这种怀疑已经变得更加细致入微，但并没有改变。我们与三家领先的监视器制造商的高级主管和产品经理进行了交谈，与国家可再生能源实验室和太平洋西北国家实验室的三位高级研究人员交谈，他们研究了能源监视器，并与备受尊敬的能源技术清算所EnergySage的创始人和一位在那里评估了许多这些设备的作家交谈。我们还阅读了尽可能多的关于能源监视器的学术或独立研究。Wirecutter的智能家居作家和编辑们为我们提供了有关许多其他我们推荐的电子产品的能源监测能力的宝贵知识和见解，我们的信息安全专家审查了这些设备关于个人数据保护的政策。
所有这些研究为我们分析这个领域提供了基础。 如果我们能够完成对这些设备的长期测试——由于季节变化，需要超过一年的时间来真正衡量一个监测器是否能够产生影响以及如何产生影响——我们将会根据我们的发现更新本指南。
全屋能源监测器是安装在房屋或公寓的断路器面板上的小型设备，旨在提供所谓的负载分解：它们通过连接到您的电力主线的电流互感器，追踪您家中哪些设备正在消耗电力以及它们消耗的电量。然后，它们可以提供比典型的每月电费账单更详细的家庭能源消耗信息。您的电力公司可能只会告诉您一个月内使用了多少电，或者可能会提供一个粗略的分解或局部比较您的用电情况，并提供一些建议以减少用电。相比之下，全屋能源监测器理论上可以帮助您识别个别电器并优化其性能，减少或消除所谓的吸血负荷（即即使处于“关闭”状态时仍然消耗大量电力的设备），并找到您可能忘记正在运行的设备。在能源监测器的营销中，“发现地下室里被忽视的暖气器”是一个常见的说法。还有“结果可能因人而异”。
目标是帮助您节省用电和费用。我们采访的能源监测器制造商——Sense、Generac（其PWRview）和Emporia（其Gen 2 Vue）——在节省方面的声称令人信服且一致。根据这些公司的数据，一个典型的客户在安装监测器后的一年内将节省7%至10%的能源费用，有些人甚至可以节省两倍。
不清楚的是，一个特定的监测器是否对节省起到关键作用。一些监测器制造商给出的节省案例仅仅是通过识别和纠正明显的低效问题，比如找到传说中的暖气器或关闭被遗忘在阁楼中的灯泡。制造商表示，最大的节省与拥有太阳能发电、电动汽车以及采用分时电价（即在高峰用电时间段每千瓦时付更高费用，而不是固定费率）的公用事业公司有关，同时利用这些情况通过在家中使用多余的太阳能电力和在公用事业公司的分时电价不利时从太阳能电池板为电动汽车充电来最大化节省。此外，我们采访的独立专家和制造商都表示，最高的节省可能会实现在最积极参与的用户身上，用太平洋西北国家实验室高级研究员乔希·布茨鲍的话来说，这是“那种有点好动，想更多了解自己的能源使用情况并采取行动的人”。如果这不符合您的情况——如果您怀疑您会对一个不断向您发送数据和建议的设备感到更加烦恼而不是有动力——那么您可能无法充分利用能源监测器。
我们采访的专家都强调了最大化节省的另外两个关键因素：进行永久性的行为改变（比如更好地完全关闭设备，拔掉插头或关闭连接的电源插座或智能插头）以及更加有效和可靠地利用智能设备来使您的行为改变自动和永久（比如安排您的热水器在白天和夜间关闭，因为这段时间需要热水的可能性较低）。 升级旧家电为更高效的家电，比如用热泵替换老化的暖通空调系统，并采取简单廉价的气候调节措施，比如封窗，也可以带来巨大的长期节省，你的能源供应商可能会帮助支付这些费用，Butzbaugh和PNNL的资深研究员Ebony Mayhorn表示。（请向您的电力供应商咨询；这些计划各不相同，但通常与收入有关。）
这是个大问题。简而言之，答案是否定的。只要更加注意节约能源，就可以帮助你减少账单。你真的需要一个推送通知来在离开房间时关闭灯吗？
我们最有说服力（但也不足为奇）的发现之一是：只需在智能技术上进行少量投资就可以产生巨大的差异。在我们研究的最广泛的一项研究中，由洛克希德·马丁能源为纽约州能源研究与发展局进行，50个住宅配备了整体家庭能源监测器（也称为家庭能源监测系统，或HEMS，行业术语）。结论是，投资于三种智能技术应该产生大部分的年度节能；智能恒温器被认为是最有影响力的，其次是智能插座或插头和智能LED灯泡或灯开关。（如果您想了解更多有关这些技术如何帮助您节省能源的信息，请点击链接阅读Wirecutter的指南。有关如何最大限度地发挥其节省潜力的建议，请参阅我们关于如何在智能开关、插座和灯泡之间进行选择的建议以及如何更好地使用智能照明的建议。我们还介绍了智能恒温器的独特节能潜力，但如果我们没有提出严肃的疑问和例外，那我们就不是Wirecutter了。尽管热泵不是简单或廉价的升级，但热泵对暖通空调的能效带来了非凡的承诺---员工作家Thom Dunn深入研究了这个问题.)
纽约州能源研究与发展局的研究表明，通过安装智能恒温器、插座和照明设备，您可以实现高达16%的年度节能。共同点是自动化：因为这些设备可以根据时间表自动关闭，当不需要时可以关闭自己，所以节省不依赖于您或您的室友调整日常行为。Generac的清洁能源服务总裁Keith Marett在告诉我们时也提到了纽约州能源研究与发展局的研究，“这正是我们在数据中看到的。人们应该关注的最重要的事情是他们的恒温器。如果他们有一个旧的、愚蠢的恒温器，就应该用智能恒温器替换它。”
相比之下，依靠能源监测器来识别潜在的节省意味着要持续与其互动。现有的证据显示，业主们并不会长期这样做，而且很大一部分节省可以归功于最积极的用户---这是我们与制造商和独立专家进行讨论时一致认可的观点。
Emporia Energy的创始人兼首席执行官Shawn McLaughlin表示：“产品的新奇感、盯着数据看的短期效益对行为有一些好处，但我们认为在大约三个月后它开始减弱。与应用程序的互动开始减少。”
Sense的联合创始人兼首席执行官Mike Phillips描述并分享了几项支持节省约7%至10%的研究结果，但他补充说，“真正的原因是那些真正使用应用程序积极寻找节省的人可以获得大约两倍的节省，但只有大约一半的人这样做。” 贝丝尼·斯帕恩（Bethany Sparn）是美国国家可再生能源实验室的高级研究员，自2010年以来一直在研究能源监测器。她说：“我是一个狂热的能源迷，但我仍然没有时间坐下来看我的数据。”她后来补充说：“有很多研究表明，人们对反馈做出了回应，改变了他们的行为，但这种改变并不持久。重新回到你最舒适的模式太容易了。这就是为什么你一开始就会陷入这些模式中的原因。”
Generac的Keith Marett以及太平洋西北国家实验室的高级研究员Ebony Mayhorn和Josh Butzbaugh以不同的方式表达了相同的担忧：能源监测器在安装后享有短暂的“蜜月期”，之后业主的兴趣会下降，而这些监测器产生的大量数据可能会让人无所适从。（正如Sense的Phillips所指出的：“我们发现，给消费者提供的数据越多，他们就越困惑。这更多地与你给业主提供的见解有关。”）
能源监测器制造商试图通过推送通知来对抗兴趣的减退，其中一些警报提供了真正有用的数据分析和节能建议——例如，根据能源使用量的增加，您可能会收到警报，指示特定的电器即将损坏并需要更换，或者您的整体能源使用突然增加。我们与所有制造商交谈时，他们都提到了监测器业主经常发现创造性的替代用途来使用监测器数据。Phillips和McLaughlin都提到，他们和其他人都设置了来自监测器的通知，以跟踪车库门何时打开和关闭，作为监督家庭出入的一种方式。（Wirecutter的智能技术编辑Grant Clauser指出，智能车库门控制器甚至智能运动传感器可以以更低的价格实现相同的功能。）Marett告诉我们，许多客户会在下午注意到能源使用量的增加——通过灯光和视频游戏机的开启来表示——以知道他们的孩子已经安全放学回家。
我们与制造商和独立专家的访谈中，他们都提到了监测器的另一个潜在用途：识别吸血鬼负载或幽灵负载，即设备和电器即使在不使用时也在消耗电力。但是我们的消息来源对这种知识的实际价值持有不同的观点。Generac的Keith Marett说：“我们看到很多家庭，在刚安装时，他们的基线吸血鬼负载大约在两千瓦左右。这是非常大的。”确实如此。但问题是，有多少吸血鬼负载可以真正被消除？完全关闭设备意味着物理上拔掉插头，关闭连接的电源插座，或者安装智能插头或插座并使用其远程关闭电源。美国国家可再生能源实验室的贝丝尼·斯帕恩对人们是否有可能这样做持怀疑态度，对于自动化的、按计划关闭电源是否会有太大的影响也持怀疑态度：“很难找到你真正想要按照固定时间表关闭的东西，而不会影响设备的使用。”斯帕恩还指出，近年来设备和电器制造商在效率方面取得了巨大进步：“以前吸血鬼负载的问题已经得到了很大改善，”她说。“这是一件好事，但也意味着机会更少。”
最重要的是，我们的研究和采访中出现了另一个普遍的观察：智能技术和诸如Matter的标准可能很快使整个家庭能源监测器过时或至少变得边缘化。 从最简单的设备（智能插座或插头）到智能家电（冰箱、洗衣机等），再到可以监控整个家庭并让业主控制和安排单个电路使用的智能电气面板，已经有一系列产品可用于执行能源监测的数据收集功能，并在此基础上增加控制、协调和自动化功能。
Ebony Mayhorn在太平洋西北国家实验室研究能源监测已经十多年了，她对此的看法总结如下：“我一直认为这是一种过渡技术，连接我们现在的状态和我们所期待的状态，即设备和家电更加智能化，它们可以相互交流并报告自己的能源消耗。这是一种中间技术。”
我们联系了七家能源监测器制造商，其中三家回复并与我们进行了交流：Emporia Energy、Generac（其监测器基于Generac于2019年收购的Neurio技术）和Sense。我们没有收到Curb、Engage、Eyedro和Smappee监测器制造商的回复，而且市场上还有很多其他可用的监测器我们没有深入考虑。尽管如此，所有这些监测器都使用相同的基本技术，我们没有特别怀疑任何特定型号。但是，我们花费最多时间研究的三种监测器也恰好是该类别中最成熟的产品之一，而且在我们进行研究时似乎提供了最强大的客户支持，它们成为我们在寻找能源监测器时首选的产品。
: Emporia Gen 2 Vue
Emporia的Gen 2 Vue监视器不使用机器学习，但您可以添加额外的传感器来直接测量最多16个单独电路的使用情况。
来自亚马逊的85美元
与Sense和PWRview不同，Emporia Energy的Gen 2 Vue不使用机器学习。基本系统只是一个整体家庭监视器，用于测量您的整体能源消耗。通过直接测量给定设备的开关电流来确定哪个设备消耗了多少电力，或通过Gen 2 Vue与能够报告自己能源使用情况的智能设备进行集成。这些设备包括Emporia的智能插座，Ecobee、Sensi和Honeywell的智能恒温器，以及Hue、Leviton、Lutron和Kara的智能照明。计划进一步与智能家电进行集成。Emporia创始人兼首席执行官Shawn McLaughlin表示：“人们正在寻找那些虚拟负载，或者想知道特定电器使用了多少电，他们可以打开，比如微波炉，立即看到它消耗了多少能源。”与机器学习方法相比，“我们只是觉得硬件是解决分解的更好方式”，他补充道，不仅因为将识别负载的工作留给业主可以大大降低能源监视器的成本。基本的Gen 2 Vue的价格不到基本PWRview的一半，也不到基本Sense监视器的三分之一。
我们询问了所有能源监测器制造商关于他们如何处理客户数据和设备使用信息的问题，尽管他们的方法各不相同，但我们对他们认真对待这一责任感到满意。在客户中，似乎最容易引起潜在红旗的数据是位置数据，但制造商对您的具体位置并不感兴趣；相反，了解您的大致位置可以帮助他们做一些事情，比如通过国家可再生能源实验室的数据库)确定您的电力供应商，从而确定您的当地分时电价（通过可以在低峰时段工作或充电的智能设备来提高效率）。而且当太阳能系统集成时，了解您的大致位置可以帮助他们通过当地天气预报预测未来的太阳能产量。
Emporia的Shawn McLaughlin表示，所有传感器数据都以加密的二进制代码传输，"真的只是一堆1和0"，使用MQTT协议和Amazon Web Services的Cognito安全系统。他补充说："没有客户信息，没有个人信息，只是加密的二进制包中的使用数据。"他还补充说，Emporia的设备都会收到一个唯一的令牌标识符，"因此，如果有人成功入侵一台硬件设备并设法找出那个令牌并试图使用它来访问云中的数据，他们只能获取到该设备的数据。"
Generac的Keith Marett表示："我们非常重视网络安全"，并补充说Generac有一个完整的网络安全部门。该公司在您注册监测器时不需要您的家庭地址（"我们不需要它"），而是使用您的邮政编码和公用事业来查找当地的分时电价或固定电价。如果您甚至不想提供这么多信息，您可以手动加载自己的电价，并且Marett表示监测器数据和账户信息保存在完全分开的加密数据库中。
Sense首席执行官Mike Phillips表示："我们公司从早期就做出了一个决定，我们将始终站在消费者这一边。我们不会拿人们的数据并将其卖给出价最高的人之类的事情。事实上，我们的服务条款是您作为消费者拥有这些数据。我们有一些权利，但我们没有以任何可以识别个人的方式出售数据的权利。"
我们多次联系了其他四家能源监测器制造商，但从未得到回复。以下任何一种能源监测器都可能是非常好的设备，但由于无法了解它们的工作原理和性能，我们无法回答是否推荐它们的问题。我们仍然愿意讨论这些型号，并希望有机会从这些监测器制造商那里获得信息，以便更新本指南。 Elevation的Curb能源监测设备是电路级别的监测器，基本型号配备了两个用于主电路的电路变压器和两个用于连接您选择的个别电路的电路变压器；升级选项配备了八个或十六个电路变压器。您不能自己购买和安装Curb监测器---相反，您的购买包括专业安装。我们认为这是一个明智的选择，从安全角度考虑。
与Sense和Generac监测器类似，Smappee的Infinity SMP系列监测器使用机器学习来识别主要家电，您可以添加电路级别的电流变压器，以直接测量您希望获得直接数据的电路，例如运行您的暖通空调系统或电动汽车充电器的电路---这些是电力的主要使用者。
Efergy的Engage监测器是一个简单的设备，与Emporia Gen 2 Vue类似，配备了两个主电流变压器。您可以添加最多五个电路级别的变压器，以直接测量这些电路的能源消耗。
本文由Harry Sawyers编辑。
Vikram Aggarwal，创始人兼首席执行官，Emily Walker，内容营销经理，和Nick Liberati，传媒经理，EnergySage，视频采访，2022年5月9日
Bethany Sparn，高级研究员，国家可再生能源实验室，视频采访，2022年5月18日
Ebony Mayhorn和Josh Butzbaugh，高级研究员，太平洋西北国家实验室，视频采访，2022年5月25日
Keith Marett，清洁能源服务总裁，Generac，视频采访，2022年5月13日
Mike Phillips，联合创始人兼首席执行官，和Emory Griffith，产品经理，Sense，视频采访，2022年5月12日
Shawn McLaughlin，创始人兼首席执行官，Emporia Energy，视频采访，2022年5月17日