李敏?徐穎婷

摘 要：本文通過對智能家居市場規(guī)模和構(gòu)成情況的調(diào)研，提出隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生和不斷發(fā)展，將在5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計算技術(shù)的助力下協(xié)同發(fā)展建設(shè)智能家居系統(tǒng)平臺，搭建智能家居系統(tǒng)內(nèi)的使用場景，并使各子系統(tǒng)的產(chǎn)品主動學(xué)習(xí)、互聯(lián)互通、協(xié)同發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能家居;物聯(lián)網(wǎng);智能家具

中圖分類號：F426 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-9436（2020）10-00-04

2016年國務(wù)院總理李克強在政府工作報告中就提到了深挖國內(nèi)需求潛力，增強消費拉動經(jīng)濟增長的基礎(chǔ)作用，對智能家居之類的新興產(chǎn)業(yè)及消費給予鼓勵支持。在之后幾年的政府報告中，多次提到了深入發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+”概念，開展大數(shù)據(jù)發(fā)展行動，發(fā)展智能產(chǎn)業(yè)，拓展智能生活。在2019年的報告里，關(guān)鍵詞開始從“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展到“智能+”。近幾年，智能家居市場發(fā)展得到了大量的政策支持，政策推動行業(yè)發(fā)展的導(dǎo)向十分明顯。

1 智能家居市場規(guī)模及發(fā)展前景

智能家居的擴張伴隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等概念的發(fā)展，Strategy Analytics最新發(fā)布的研究報告《2019年全球智能家居市場》預(yù)測到2019年，消費者在智能家居相關(guān)硬件、服務(wù)和安裝費用上的支出將達到1030億美元，并將以11%的復(fù)合年均增長率增長到2023年的1570億美元[1]。

2019年全球智能家居設(shè)備銷量超過8.8億臺，設(shè)備支出550億美元，占總支出的54%，并將以10%的復(fù)合年均增長率增長到2023年的810億美元，其中電氣設(shè)備類別收益最大[1]。

中國智能家居市場規(guī)模在2016年已達2608.5億元，在2017年達到3342.3億元，同比增長24.8%。預(yù)計未來3年內(nèi)，智能家居市場將保持21.4%的年復(fù)合增長率，到2020年市場規(guī)模將達到5819.3億元。在5G、AI和大數(shù)據(jù)等技術(shù)的協(xié)同推動下，國內(nèi)智能家居的發(fā)展在“十二五”期間預(yù)計突破萬億規(guī)模。

2 智能家居市場構(gòu)成情況

智能家居市場由傳統(tǒng)電器生產(chǎn)商、通信及智能硬件生產(chǎn)商、互聯(lián)網(wǎng)平臺、智能家居系統(tǒng)及硬件初創(chuàng)公司以及產(chǎn)業(yè)鏈上的電商平臺、房地產(chǎn)開發(fā)商等構(gòu)成。

2.1 國際市場

在國際市場上，IBM和亞馬遜提出了“智慧城市”“智慧家居”的概念，蘋果公司于2014年推出了智能家居管理平臺Homekit系統(tǒng)，該系統(tǒng)整合了能源、安保、照明等控制系統(tǒng)，并為其他智能硬件生產(chǎn)設(shè)計廠商提供服務(wù)。韓國三星公司推出的Smart home智能家居管理平臺利用多維度獲取的用戶數(shù)據(jù)，運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過智能手機、洗衣機、冰箱等家電為家庭用戶服務(wù)。2016年谷歌公司推出了Google Home系列智能家居設(shè)備，谷歌收購Nest后，于2019發(fā)布了大屏智能家居中控設(shè)備Nest Hub Max，在傳統(tǒng)的智能音箱的基礎(chǔ)上，植入10寸觸屏和127度廣角攝像頭，順應(yīng)用戶需求，增加了手勢控制，提供了更高維度的人機交互。谷歌利用其在搜索、機器學(xué)習(xí)和生態(tài)系統(tǒng)規(guī)模方面的優(yōu)勢，在智能音箱和智能家居中控方面有獨特的定位[2]。

2.2 國內(nèi)市場

在政策的多維度刺激下，國內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)巨頭BAT成為了行業(yè)的領(lǐng)頭羊，華為、小米、聯(lián)想等通信、智能硬件廠家分別整合業(yè)界資源推出了Hilink聯(lián)盟和米家Mijia生態(tài)鏈品牌，而一些傳統(tǒng)家電企業(yè)也在市場上施展拳腳，如海爾、長虹、美的、格力等品牌紛紛推出了自己旗下的智能家電，在市場形成鼎足之勢。還有主推智能家居系統(tǒng)和硬件的初創(chuàng)公司陣營，例如小燕科技等。以京東、蘇寧等為代表的電商平臺提出了開放服務(wù)平臺計劃;以碧桂園、綠地、恒大為代表的房地產(chǎn)開發(fā)商等聯(lián)手歐瑞博、嘟嘟E家等智能家居系統(tǒng)廠商，實現(xiàn)智能家居領(lǐng)域的合作共贏。此外國內(nèi)一些學(xué)者也提出了智能廚房家具、智能兒童家具、智能醫(yī)療和智能保健睡床的技術(shù)開發(fā)方案，家具智能化將是傳統(tǒng)家具企業(yè)發(fā)展的突破口。

3 國內(nèi)智能家居市場協(xié)同發(fā)展趨勢

智能家居經(jīng)過住宅電子化、住宅自動化，發(fā)展到目前的智慧家庭這一概念階段，隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生而不斷發(fā)展。智能家居系統(tǒng)以住宅為平臺，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，由控制系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、節(jié)能系統(tǒng)、家電系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)的硬件與軟件系統(tǒng)組成，與云平臺進行數(shù)據(jù)信息傳輸。在系統(tǒng)中實現(xiàn)用戶對智能家居的遠程控制、設(shè)備間互聯(lián)互通、設(shè)備自我學(xué)習(xí)，并通過收集、分析用戶行為提供個性化生活服務(wù)，使家居生活安全、舒適、節(jié)能、高效、便捷[3]。

3.1 5G技術(shù)與云計算為智能化平臺提供協(xié)同支持

5G技術(shù)依托超高速信息傳輸為智能家居各部件之間的“感知”提供更加精準(zhǔn)和迅捷傳輸?shù)幕A(chǔ)，為用戶提供持續(xù)、有效的感知，應(yīng)對安防、能源、環(huán)境等各方面的控制問題。運營商會更加積極地參與智能家居系統(tǒng)平臺的建設(shè)，龐大的用戶規(guī)模和數(shù)據(jù)獲取能力使得運營商具有更大的話語權(quán)，通過與互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)家電產(chǎn)業(yè)聯(lián)合，制定官方指定的國家標(biāo)準(zhǔn)，可打破各個廠商和品牌由于技術(shù)協(xié)議不同而出現(xiàn)的平臺各自為政、兼容性差的局面，提供強大的平臺服務(wù)，并使整個系統(tǒng)更加穩(wěn)定。

云計算將計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或者遠程服務(wù)器中，降低了用戶端設(shè)備要求，可靠保存用戶數(shù)據(jù)，并減少用戶端部署時間，開發(fā)豐富的數(shù)據(jù)庫并增加營收途徑[4]。無論是成本控制，還是數(shù)據(jù)收集與分析，云計算與大數(shù)據(jù)、AI技術(shù)相輔相成，智能家居系統(tǒng)涉及的外部數(shù)據(jù)源和家具內(nèi)部信息數(shù)據(jù)都是其發(fā)展的基礎(chǔ)，多元技術(shù)的協(xié)同發(fā)展?jié)M足了家庭場景的低功耗和可靠性的實時信息傳輸要求，助力了智能家居系統(tǒng)的普及。同時AI與智能家居的發(fā)展相互融合，人與物之間互聯(lián)互通，從早期的WIFI聯(lián)網(wǎng)到ZIGBEE3.0協(xié)議的應(yīng)用，隨著用戶需求的增長，產(chǎn)品也更加豐富。

3.2 基于環(huán)境情境的智能單品協(xié)同發(fā)展

根據(jù)36氪研究院《十大潮流生活用戶調(diào)研報告》的調(diào)研結(jié)果顯示，青年消費者在選擇家電時考慮家電智能化占比達到了71.5%，與其他家電聯(lián)網(wǎng)占比達到了61.7%，這反映出我國青年消費者對智慧家電的消費欲望。智能家電系統(tǒng)作為智能家居的重要品類，既包括空調(diào)、冰箱等白色家電，又包括電視機、影碟機、音箱等黑色家電，而智能家居市場的拓展必然與智能家居系統(tǒng)和智能家電單品的互聯(lián)密不可分，可以說智能家電單品的協(xié)同發(fā)展是市場成長的動力源泉。

智能單品若各自為戰(zhàn)，則會形成松散的組織，例如用手機APP控制空調(diào)、電視、洗衣機，這個單品只是傳統(tǒng)產(chǎn)品加上了遠程控制模塊而已，并不能形成智能家居網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)的家居環(huán)境是靜態(tài)的，而智能家居環(huán)境則是動態(tài)的、交互的，智能家居系統(tǒng)可以通過有效的統(tǒng)籌規(guī)劃，將各個子系統(tǒng)整合在一起，通過有效統(tǒng)籌、計算用戶需求，并自適應(yīng)用戶需求。對用戶而言，家庭環(huán)境是智能家居環(huán)境情境的核心要素，用戶使用智能家居的目的就是獲得良好的居家體驗，這種良好的用戶體驗一方面在于智能家居能夠很好地融入用戶的家庭環(huán)境，另一方面在于功能服務(wù)準(zhǔn)確地匹配環(huán)境[5]。

智能音箱、智能電視、管家型機器人已經(jīng)成為當(dāng)前智能家居的控制中心，控制以物聯(lián)網(wǎng)為載體的智能家居系統(tǒng)的內(nèi)部通信交流，而實現(xiàn)家庭環(huán)境內(nèi)外部通信交流，滿足遠程控制、檢測和信息交換的需求，則需依靠智能手機、智能手表等智能單品。例如老年人通過智能手環(huán)等穿戴單品可以監(jiān)控血壓、心率等數(shù)據(jù)，家中的攝像頭可以記錄老人的生活影像，而智能音箱可記錄老人的聲音，老人的子女可以利用自己的手機APP，通過外部通信交流進行遠程監(jiān)控，一旦監(jiān)控到數(shù)據(jù)異常，攝像頭會傳輸影像給子女的手機APP，并向子女及當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)醫(yī)院報警，此時醫(yī)院可以實時監(jiān)控智能手環(huán)記錄的心率、血氧含量等數(shù)據(jù)，并快速進行診斷。健康監(jiān)控類智能產(chǎn)品系統(tǒng)在當(dāng)前的老齡化社會中將有很大的市場，使很多獨居老人得到及時救護。國外一些養(yǎng)老院已開始使用智能家居系統(tǒng)監(jiān)護臥床老人，在床下四周安裝傳感器，這些傳感器一旦接收到重?fù)粜盘柧烷_啟圖像監(jiān)控提醒，并向護士站報警。

智能家居單品以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為紐帶，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為智能家居之間的聯(lián)系提供信息傳輸功能，智能家居則為物聯(lián)網(wǎng)提供數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)整理功能，最終每一件智能單品都成為網(wǎng)絡(luò)中的一個神經(jīng)元，感知并發(fā)出信息命令，從而牽動其他神經(jīng)元的響應(yīng)，最終完成整體系統(tǒng)的智能調(diào)節(jié)。

例如現(xiàn)在已被GOOGLE公司收購的NEST已推出的第三代恒溫器（如圖1），可以自主控制家庭室內(nèi)的溫度，這款恒溫器的特點是不過分依賴手機應(yīng)用。恒溫器通過各個溫度傳感器收集室內(nèi)實時溫度數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)源導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，上傳至云端服務(wù)器，再對收集的數(shù)據(jù)進行整理計算，采集較長時間內(nèi)的恒定溫度數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行分析，得到不同時間段的最適宜的溫度區(qū)間[6]。用戶可以在任何有WIFI網(wǎng)絡(luò)的地方對恒溫器進行手動調(diào)溫，而NEST通過對用戶調(diào)溫習(xí)慣的自主學(xué)習(xí)，可以自動控制室內(nèi)溫度達到最適合用戶的數(shù)值，因此得到了消費者的肯定。NSET三代恒溫器搭載了遠場傳感器，用戶可在20英尺處遠距離激活屏幕，看到屏幕上顯示的溫度和濕度信息，并且其可以與安全攝像頭Nest Cam和煙霧檢測器Nest Protect安全連接。它搭載的Furnace Heads-Up會追蹤暖風(fēng)系統(tǒng)關(guān)閉的次數(shù)，并將潛在的問題通過Nest應(yīng)用、設(shè)備屏幕和每月能源報告郵件通知用戶。

3.3 智能家具的協(xié)同設(shè)計

智能家具作為智能家居的重要組成部分，將智能化配件集合于家具主體產(chǎn)品中，在結(jié)構(gòu)工藝方面或功能實現(xiàn)方面形成智能控制與操作，使用戶可以更加便捷地使用家具，形成人—家具產(chǎn)品—家居環(huán)境的多重交互關(guān)系[7]。此處指的智能化配件整合并不是簡單地疊加一些自動功能，例如枕頭+音箱+溫控等，也不是傳統(tǒng)的設(shè)備+APP控制的模式，貼上智能的標(biāo)簽。而需經(jīng)過系統(tǒng)化地運用現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計理念來集成多種功能，達到合適的可用性，提高產(chǎn)品的價值。良好的智能家具必須實現(xiàn)家具主體結(jié)構(gòu)的完善與優(yōu)化、智能終端感知與指令動作終端節(jié)點的精準(zhǔn)感應(yīng)、內(nèi)核處理與優(yōu)化指令傳達、豐富的信息交互界面，最終達到服務(wù)用戶的目的。

柜類家具是家具的重要組成部分，先進的現(xiàn)代制造技術(shù)極大地提高了柜類家具的生產(chǎn)效率，而電動控制的機械傳動裝置使傳統(tǒng)家具的易用性大大提升，升降桌面、升降吊柜等可以根據(jù)用戶對電控按鈕的控制來進行垂直高度和水平距離的調(diào)整，適應(yīng)用戶身高。而智能化會賦予家具更加神奇的功能，例如意大利的櫥柜廠商將觸摸屏嵌入廚房操作臺面，在廚房環(huán)境中，用戶不僅可通過屏幕與眾多的廚房家具和設(shè)備交互[8]，例如控制冷藏柜的溫度、柜門的開合、燈具的開關(guān)，還可以享受影音娛樂功能和菜譜瀏覽功能。在未來，智能櫥柜可以利用數(shù)字傳感器和自動控制技術(shù)，通過攝像頭進行數(shù)據(jù)采集，結(jié)合AI的自主學(xué)習(xí)功能，以解決柜體高度及臺面收納等系統(tǒng)問題。根據(jù)用戶的使用習(xí)慣，學(xué)習(xí)記憶并存儲，通過面部識別或聲紋識別，判斷用戶身份，并主動調(diào)節(jié)柜體高度。油煙機、刀具架、洗滌池等廚房設(shè)備均可通過控制終端升降至用戶所需高度，為用戶提供量身定制的服務(wù)。同時，未來的智能衣柜不僅可以識別環(huán)境濕度并保持柜內(nèi)濕度的穩(wěn)定，還會集合衣柜面板的顯示功能，顯示衣物儲存信息，提供虛擬試衣功能，根據(jù)當(dāng)天天氣狀況給用戶推薦合適的衣物搭配并進行形象化顯示等，將軟件控制和硬件執(zhí)行植入家具本體。

4 結(jié)語

當(dāng)前智能家居還處于發(fā)展的初級階段，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、5G技術(shù)、大數(shù)據(jù)等計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為其發(fā)展提供了契機。從用戶的體驗出發(fā)，從居家環(huán)境的情境出發(fā)，搭建智能家居系統(tǒng)內(nèi)的使用場景，并使各子系統(tǒng)的產(chǎn)品主動學(xué)習(xí)、互聯(lián)互通，將是未來家居系統(tǒng)發(fā)展的方向。

參考文獻：

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[2] 佚名. Strategy Analytics：谷歌助手將取代Alexa成為領(lǐng)先的智能家居操作系統(tǒng)[J].今日電子，2017（5）：60.

[3] 陳子坤.智能家居企業(yè)國內(nèi)競爭策略的情報支持[D].南京大學(xué)，2017.

[4] 36Kr智能家居行業(yè)研究報告[R/OL].中國互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)資訊網(wǎng)，http：//www.199it.com/archives/942286.html，2019-09-24.

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[6] 張睿.大數(shù)據(jù)時代的智能家居產(chǎn)品設(shè)計研究[D].安徽工程大學(xué)，2017.

[7] 吳智慧.智能家具的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].林產(chǎn)工業(yè)，2017（5）：5-8

[8] 郭葉瑩子.智能家具概念及產(chǎn)品設(shè)計方法探析[J].家具，2016，37（1）：70-73

作者簡介：李敏（1998—），女，江蘇蘇州人，本科在讀，研究方向：環(huán)境設(shè)計。

徐穎婷（1982—），女，江蘇南通人，研究生，碩士，副教授，研究方向：環(huán)境設(shè)計。

課題項目：本論文為江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“藝術(shù)學(xué)科開放型實驗教學(xué)體系的立體化構(gòu)建”研究成果，項目編號：T-b/2016/15;江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目“智能家居市場資源整合”階段性成果，項目編號：201813993015X