顧旻荃

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，智能家居正逐步走入人們的生活。本文首先簡(jiǎn)要介紹了智能家居的發(fā)展歷史，之后闡述了智能家居的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，接著對(duì)智能家居的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹，最后討論了智能家居的發(fā)展趨勢(shì)。

1.引言

智能家居是利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信、自動(dòng)控制、綜合布線等技術(shù)對(duì)家庭中的各種設(shè)備（如照明、冰箱空調(diào)、影視、防盜報(bào)警等）通過(guò)中央控制平臺(tái)進(jìn)行控制，從而提高人們生活質(zhì)量的一套新型居住環(huán)境控制系統(tǒng)[1]。當(dāng)前，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與普及，智能家居已經(jīng)成為一個(gè)充滿活力的新興產(chǎn)業(yè)，智能家居系統(tǒng)能為人們創(chuàng)造一個(gè)舒適、便捷的生活環(huán)境，它的出現(xiàn)滿足了在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展下人們對(duì)更高質(zhì)量生活的追求。

智能家居的概念很早就提出了，但一開(kāi)始未能引起人們的重視。直到上世紀(jì)九十年代才開(kāi)始快速發(fā)展。1984年，美國(guó)聯(lián)合科技公司開(kāi)發(fā)了City Place Building，其將建筑設(shè)備信息化的概念應(yīng)用于該棟建筑，進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，它是真正意義上第一座引入智能家居的建筑。1990年，微軟創(chuàng)始人比爾·蓋茨在華盛頓湖建造的私人豪宅，也大量使用了智能家居技術(shù)，在此之后，智能家居的概念廣為人知[2]。

2.智能家居的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國(guó)外智能家居發(fā)展情況

相比國(guó)內(nèi)，國(guó)外智能家居的發(fā)展起步較早，技術(shù)積累更多也更加成熟。據(jù)調(diào)查，2017年全球智能家居市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速，相比2016年增長(zhǎng)超過(guò)15%，市場(chǎng)規(guī)模從2016年的720億美元猛增到840億美元。據(jù)預(yù)測(cè)，2018年全球智能家居市場(chǎng)將進(jìn)一步增長(zhǎng)，消費(fèi)者支出總額將接近1000億美元，在未來(lái)5年內(nèi)（2018年～2023年），這種增長(zhǎng)勢(shì)頭將一直保持，復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá)到10%，市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)1500億美元。從地區(qū)來(lái)看，北美在市場(chǎng)中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，占比將超過(guò)40%，亞太地區(qū)增長(zhǎng)加快，將超過(guò)西歐[3]。

2.2 國(guó)內(nèi)智能家居發(fā)展情況

國(guó)內(nèi)智能家居的概念是在上個(gè)世紀(jì)九十年代后期出現(xiàn)的，之后智能家居在國(guó)內(nèi)快速發(fā)展。目前，經(jīng)過(guò)短短20年間的發(fā)展，智能家居市場(chǎng)已經(jīng)基本形成，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域。智能家居市場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始從經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的沿海地區(qū)逐步向內(nèi)陸地區(qū)滲透[4]。

國(guó)內(nèi)認(rèn)為2014年是智能家居的元年，因?yàn)樵谶@一年，各大家電巨頭都開(kāi)始布局智能家居領(lǐng)域，推出了許多具有豐富功能的智能家電產(chǎn)品，以期在未來(lái)智能家居市場(chǎng)分一杯羹。從2014年至今，智能家居在國(guó)內(nèi)發(fā)展已經(jīng)超過(guò)三年的時(shí)間，在這期間不斷有企業(yè)進(jìn)入這一領(lǐng)域，智能家居產(chǎn)品不斷豐富，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也更加激烈。經(jīng)過(guò)三年的發(fā)展，我國(guó)智能家居產(chǎn)業(yè)也走過(guò)了概念普及階段，公眾對(duì)智能家居產(chǎn)品的接受度更高，選擇產(chǎn)品時(shí)也更加理性。

不管是傳統(tǒng)家電企業(yè)還是新興的互聯(lián)網(wǎng)公司都紛紛提出了自己的智能家居解決方案。家電巨頭海爾提出了U-home，它基于海爾自己的安家平臺(tái)，包括智能安防、智能影院以及智能家電等各個(gè)方面，以家庭為基礎(chǔ)，從整體上進(jìn)行設(shè)計(jì)，滿足用戶對(duì)高品質(zhì)生活的追求。小米智能家居雖然起步較晚，但依靠小米公司在手機(jī)相關(guān)領(lǐng)域積累的技術(shù)和口碑，其在智能家居領(lǐng)域發(fā)展迅猛。小米圍繞手機(jī)、電視、路由器三大核心產(chǎn)品，建立了小米的智能家居系統(tǒng)；另一方面，小米還聯(lián)合其生態(tài)鏈企業(yè)共同開(kāi)發(fā)智能家居產(chǎn)品，由于采用了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同產(chǎn)品的兼容性較強(qiáng)，已經(jīng)開(kāi)始形成生態(tài)優(yōu)勢(shì)。目前小米推出的智能家居產(chǎn)品有智能路由器、智能攝像機(jī)、小米盒子等，相比其它公司，其產(chǎn)品線更加豐富，操作更加簡(jiǎn)單。

3.智能家居關(guān)鍵技術(shù)

智能家居是一個(gè)涉及多個(gè)領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)，它的發(fā)展依賴許多技術(shù)的進(jìn)步，本文將主要介紹其中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)[5-6]。

3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

智能家居中最核心的技術(shù)就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的網(wǎng)絡(luò)，是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展和延伸。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)，任何物品與物品之間只要接入網(wǎng)絡(luò)，就可以進(jìn)行信息的交換。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)智能感知、識(shí)別與通信技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)融合中廣泛應(yīng)用，因此被稱為信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以將家中的各種設(shè)備（如空調(diào)、電視劇、窗簾、智能攝像頭等）連接到同一網(wǎng)絡(luò)中，讓設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備參數(shù)等信息能夠共享和交換，從而為各種智能控制提供數(shù)據(jù)支持，可以說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是智能家居的基礎(chǔ)技術(shù)。

3.2 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

國(guó)務(wù)院在2010年進(jìn)行了“三網(wǎng)融合”的試點(diǎn)。三網(wǎng)融合是在融合了通信業(yè)務(wù)的前提下，將傳統(tǒng)的電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)進(jìn)行融合，更好地服務(wù)廣大用戶。融合后的網(wǎng)絡(luò)主要依靠光纖進(jìn)行通信，主要是因?yàn)楣饫w通信具有4大優(yōu)勢(shì)：一是光纖傳輸速度快，目前市場(chǎng)上主流產(chǎn)品的傳輸速度能夠達(dá)到10Gb/s；二是光纖通信抗干擾性強(qiáng)；三是光纖通信的傳輸距離遠(yuǎn)，信號(hào)衰減小；四是光纖通信耐腐蝕、絕緣，能夠適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。智能家居很大一部分功能如智能攝像頭、遠(yuǎn)程控制都需要依賴網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可靠、高速的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是這類智能功能實(shí)現(xiàn)的保證。

當(dāng)前，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，特別是WiFi的普及，極大方便了人們的上網(wǎng)。與此同時(shí)，各種智能家居設(shè)備可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)便捷地接入網(wǎng)絡(luò)，智能家居就能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，從而讓人們隨時(shí)隨地了解、控制家中的各種設(shè)備。

3.3 自動(dòng)控制技術(shù)

自20世紀(jì)以來(lái)，自動(dòng)化控制技術(shù)快速發(fā)展，已成為影響最大的一項(xiàng)技術(shù)。自動(dòng)化控制技術(shù)是通過(guò)各種控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制，它是控制論的技術(shù)實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用，能夠保證某個(gè)過(guò)程按照預(yù)想的方式進(jìn)行。應(yīng)用了自動(dòng)化控制系統(tǒng)，智能家居可以有效的，同時(shí)控制多個(gè)開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能開(kāi)、關(guān)等功能。例如根據(jù)環(huán)境的溫度、濕度信號(hào)，系統(tǒng)能自動(dòng)打開(kāi)或關(guān)閉空調(diào)設(shè)備，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度；結(jié)合特定的傳感器，系統(tǒng)還能警示人們煤氣泄漏，水管爆裂等危險(xiǎn)，保證用戶的人身、財(cái)產(chǎn)安全。

4.討論

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了智能家居產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，總體上看，智能家居的發(fā)展前景很好。在未來(lái)，隨著更多技術(shù)難題的突破，智能家居也會(huì)出現(xiàn)新的功能，它將會(huì)更加智能、方便、快捷、人性化，真正提高人們的生活品質(zhì)。

據(jù)調(diào)查，85%的受訪者表示自己聽(tīng)說(shuō)過(guò)智能家居，但對(duì)智能家居的了解還停留在知道層面，并不深入。對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，他們所更在意的是易用性和實(shí)用性，所以易用性和實(shí)用性才是決定一個(gè)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展關(guān)鍵。智能家居產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在過(guò)度重視產(chǎn)品功能，而恰恰忽視了易用性和實(shí)用性。能否將發(fā)展重心有所轉(zhuǎn)移，也是影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大關(guān)鍵性因素。

智能家居是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，涉及多個(gè)領(lǐng)域，多項(xiàng)技術(shù)。除了本文介紹的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)外，還有許多其它技術(shù)如大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能等也會(huì)對(duì)其發(fā)展起到重要影響。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用后將會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，智能家居可以利用這些數(shù)據(jù)對(duì)其功能進(jìn)行改進(jìn)，使之更加智能化、人性化。大數(shù)據(jù)是未來(lái)發(fā)展智能家居的重要資源，將是企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，因?yàn)閺拇髷?shù)據(jù)中可以充分挖掘用戶的使用行為，分析用戶的使用習(xí)慣，企業(yè)可以針對(duì)性地優(yōu)化產(chǎn)品策略和市場(chǎng)策略。當(dāng)前，人工智能在智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用包括語(yǔ)音控制、智能安防等，總的來(lái)說(shuō)，還處在比較低級(jí)的層次。隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，相信未來(lái)將會(huì)有越來(lái)越多的智能家居產(chǎn)品搭載人工智能技術(shù)。

現(xiàn)階段，智能家居正在快速發(fā)展，隨著技術(shù)的進(jìn)步以及人們觀念的轉(zhuǎn)變，在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，將會(huì)有越來(lái)越多的家庭應(yīng)用智能家居產(chǎn)品。