
摘要:智能家居已成為當前市場發展的熱點。文章給出了一個完整的智能家居系統框圖,根據各行業在智能家居系統中所處的地位分析了各自的觀點以及局限性,提出了各行業在智能家居產業中相互融合的發展趨勢。
關鍵詞:智能家居;家庭網絡;標準
一、智能家居產業的發展現狀
隨著生活水平的提高,智能家居已經步入大眾的視線。根據第十個五年計劃的總體要求,建設部要求到2010年全國大中城市中60%的住宅要實現智能化。中國互聯網絡信息中心CNNIC發布的《第23次中國互聯網絡發展狀況統計報告》指出,截止2008年底,中國上網人數,達2.98億人,家庭上網人數占78.4%。信息產業部頒布的《信息產業科技發展十一五規劃及2020年中長期規劃綱要》指出,基于構建先進的國家信息基礎設施和推進三網融合的需要,家庭網絡研發及產業化進行、家庭網絡的研發與產業化工作是信息產業十三個重大項目之一。
國內各行業和廠商對智能家居的研究在如火如荼地進行著,智能家居頻繁地出現在各大媒體上,一時間成了人們耳熟能詳的詞匯。目前關于智能家居的稱謂很多,諸如:家庭網絡、電子家庭、數字家園、家庭自動化、網絡家居、智能化家庭等幾十種,但它們表達的含義和所要完成的功能各有側重點。許多行業和組織也從各自的角度和利益出發,推出了一系列關于智能家居和家庭網絡的標準,但市場上并沒有出現占主導地位并被人們廣泛接受的智能家居技術與產品。
二、智能家居的概念
家庭網絡是把家庭范疇里的信息設備、通信設備、娛樂設備、家用電器、水電氣暖計量表、照明系統和安全系統連接在一起組成的一種局域網,其主要功能是集中控制各種家用電器并接入互聯網,共享網絡信息資源和享受網絡服務。家庭網絡系統擴展至整幢住宅和整個社區,而成為智能住宅小區和智能社會的基礎。因此一套完善的智能家居應在家庭范圍內使家電設備、電氣設備、通訊設備網絡化,并運行在統一開放的技術平臺上,對內實現設備的互連、互通,對外實現基于公眾網絡的寬帶或窄帶應用業務。
圖1給出了一個智能家居的完整系統框圖,它主要分成三個部分:公眾網接入實體、智能家居主網關、用戶終端和家庭網絡子網關。其中家庭網絡子網關主要實現照明、水電氣暖計量表和簡單家用電器的有線或無線聯網控制。
三、各行業對智能家居的理解及局限
1.通信行業提出的觀點及其發展狀況。中國通信標準化協會于2006年制定了“基于電信網絡的家庭網絡總體技術要求”和“基于電信網絡的家庭網絡設備技術要求——家庭網關”的通信行業標準。其中主要規定了基于電信網絡的家庭網絡定義、家庭網絡與電信網絡的連接、家庭網絡的功能參考模型等,著重強調了基于電信網絡的家庭網絡物理位置是在家庭內部,同時突出了家庭網關在基于電信網絡的家庭網絡中的重要作用,即將電信網絡提供的業務和應用延伸到家庭范圍內。電信行業對于較高帶寬需求的信息類業務,如語音、信息、數據、多媒體、高質量音視頻點播業務,技術相當成熟。對于較低帶寬需求的控制類業務,即家庭內部終端的互聯,并沒有給予太多的關注。
智能家居要實現與公眾網/Internet的連接必然要融入電信網絡,成為公眾網的一個端接點。目前國內居民可選擇的上網方式主要有:ADSL、Cable Modem、GPRS/CDMA、56KModem。而國內IPv4地址匱乏,居民上網多采用動態地址分配的方法,這也給智能家居產品的開發帶來不小的困難,因此一些智能家居產品只選擇采用電話撥號和短信的方式使用戶對家庭內部設備進行簡單的控制。
2.家電和IT行業提出的觀點及其發展狀況。家電行業競爭激烈,為了提高產品競爭力,較早提出了由傳統家電向網絡家電進軍的概念,將3C:計算機(Computer)、通訊(Communication)和消費類電子產品(Consumer Electrics)進行融合。但在一種設備上進行所有功能的融合顯然太過復雜,新的思路是通過預置統一的標準協議實現家電以及設備終端的自動發現、連接和資源共享。
這方面國內具有較大影響的標準化組織有2個:一個是以聯想、TCL、康佳、海信、長城5家企業發起的“信息設備資源共享協同服務”標準工作組(簡稱閃聯),強調以PC為核心組建家庭娛樂中心與辦公環境下不同設備的有效互聯。另一個是以海爾、春蘭、中國網通等為代表的“家庭網絡標準產業聯盟一ITOPHOME(e家佳)”,主要是針對家庭環境,強調智能家電、家庭網絡與以TV為核心的家庭娛樂中心的建設。
家電和IT行業推出的智能家居方案到目前為止并沒有得到普及,分析其原因主要有三點:第一,這些方案主要位于家庭網絡內部,對公眾網接入實體和家庭控制子網的考慮較少,主要實現家庭內部的計算機和大型家電的聯網控制。第二,各家電和PC廠商提出的整套數字家庭生活雖然很美好,但相互之間的產品基本不兼容,往往要求消費者淘汰原有的家電產品(部分可加裝聯網設備)。第三,產品價格過高和產品選擇有限。含智能家居功能的家電產品可供選擇的產品種類比較少而且單個產品的知名度、性能和質量上和國際知名品牌比缺乏競爭力,很難得到高端消費者的青睞而低端消費者則更關注產品的價格。
3.安防、裝修行業的觀點及其發展狀況。國外在智能建筑方面的技術發展較為成熟,其中主流的技術包括X10,EIB、CeBUS,LonWorks等。這些低速的通訊鏈路主要用于大型建筑、智能樓宇以及高檔住宅,雖然也可以用于普通住宅,實現照明、水電氣暖計量表和簡單家用電器的聯網,但通常成本較高,針對國內家庭用戶的支持比較有限,對公眾網接入以及高速家電產品的支持較差。目前還普遍流行智能化小區的概念,這類小區往往以家庭網絡為依托,在小區內實現多種信息服務,主要有:小區的水電氣暖計量表集中抄表;家庭安防系統直接與小區保安室或公安局聯網;與小區服務和社區醫療服務機構的聯網。如何將這些服務融入現有的技術范疇也是智能家居應該考慮的問題。
四、智能家居的發展契機
確立統一有效的技術標準是智能家居行業當前最迫切的需求。家庭網絡研發及產業化工作要重點掌握家庭網絡的關鍵技術,形成一批專利,實現技術專利向技術標準的轉化,在家庭網絡國際標準中占據重要地位。建立一套能被各廠商普遍采用并真正取得成功的標準并非易事,必須由政府指令、各產業聯盟、國際標準機構、重要廠商等多方面力量的綜合作用,采用普遍深入而節約成本的推廣方式,才有可能被廣泛認同和推廣,最終實現規模化生產,進一步降低產品的價格,促進智能家居產品得到進一步的推廣,也使整個產業的發展進入良性循環。對標準是否取得成功必須通過市場而不是政府認定來檢驗,通常都是先有產業制造和市場應用,后有標準的確立。目前已有的幾個技術標準各有側重點,互不兼容,在內容上、規模上和數量上都沒有達到被廣泛接受這個目標。同時長期多個標準并存,很可能會對產業造成一定的損傷,導致不必要的重復投資。
智能家居接入公用網是智能家居產品的最基本功能。智能家居產品生產廠商處于產業的核心地位,因此有必要與通信行業保持緊密的關系,使用戶不僅僅通過電話撥號和語音提示或者是手機短信息的方式控制智能家居設備,更可以通過互聯網訪問和控制智能家居設備。隨著移動上網、3G業務的迅猛發展,用手機控制家居設備甚至進行視頻監控已經成為發展的趨勢。由于IPv4資源的短缺形勢越來越嚴峻,IPv4地址數的增長速度已經連續兩年落后于中國網民的增長速度,普通用戶難以申請到固定IPv4地址。在IPv6還未得到普及的情況下,智能家居生產廠商有必要為用戶提供免費的動態域名解析服務(DDNS),使智能家居產品支持普通電話線、ISDN、xDSL、有線電視網絡、雙絞線到戶的寬帶網和其它任何能夠提供互聯網真實IP的接入服務線路,而無論連接獲得的IP屬于動態還是靜態。最終,用戶只需要輸入互聯網的URL地址就可以打開自己家的家庭網關的主頁面,實現對智能家居設備的遠程訪問和控制。由于IPv6技術是大勢所趨,所以基于IPv6技術的智能家居網絡的研究也將成為未來研究的熱點。
各智能家居產品生產廠商在產業聯盟的協調下,應進行深入溝通,盡可能地開放自己的技術標準,并對產品的相互兼容進行技術交流與合作。同時加強與IT廠商的合作,在PC產品的價格較為低廉的情況下,采用x86架構的通用處理器作為智能家居的核心——家庭網關的硬件平臺,安裝主流的操作系統,并在此之上開發智能家居的軟件和硬件設備,甚至可以在安裝外圍接口設備和智能家居軟件的基礎上直接利用家中已有的PC作為家庭網關。這樣可以大大提高產品的通用性,降低軟件開發的難度和廠商在硬件設計上的投入,最終降低產品的售價。
各智能家居產品生產廠商還應加強與安防/裝修企業的合作,派遣工程師到家庭裝修企業進行技術指導,提高他們對智能家居產品安裝和調試的技術水平,同時也利用他們的渠道優勢促使智能家居產品迅速推廣。安防/裝修企業也可借此提高自己的技術層次,在激烈的行業競爭中找到新的利潤增長點。
目前各方都期待打破行業分割,實現優勢互補。2008年12月,由國家相關部委發起的,“中國數字家庭聯盟”,“中國數字社區聯盟”正式成立。這預示隨著智能家居產業的發展,國內各行業的合作將越來越密切并共同將市場做大做強。