智能化家電的特征和技術發展趨勢分析

摘 要：體驗經濟下，智能化消費類電子產品不斷涌現，新一輪行業洗牌在即。智能化家電產品可以通俗的理解為一個家用電器的系統，是通過先進的網絡通信、計算機技術、自動控制等技術，把各個家中電器有機地結合在一起，以電視終端為中樞，通過綜合管理，讓家庭生活更舒適、安全、有效和節能。智能化家電符合國家的創新型產業規劃需要，可獲得國家政策的支持。未來的智能化家電以其全新的使用方式和溢價能力為消費者帶來價值的增值，也必將成為家電企業獲取利潤的重要來源。

關鍵詞：智能化家電；創新型；技術；趨勢

中圖分類號：TB381 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 22-0000-02

一、問題的提出和研究意義

隨著家電產品激烈競爭，更新速度加快，家電產品的生命周期越來越短，受原材料價格上漲、銅價格上漲、人民幣升值、國家出口退稅調整、取消家電下鄉補貼等多因素的影響，企業要在市場競爭中取勝，最關鍵、最有效的手段就是開發差異化的有市場競爭力產品?！皻v來沒有疲軟的市場，只會有疲軟的產品”。這已是企業獲得和保持競爭優勢的共識。體驗經濟下，智能產品初現端倪，迫使家電企業從產品供應鏈環節的競爭逐漸轉向建立價值生態圈的競爭。家電企業需要構建有生命力的，產業之間相互關聯的生態圈，在生態圈里各種家電平臺能夠對接使用?！笆濉币巹澠陂g，我國家電企業處于大有作為的重要戰略機遇期，產業內外部環境發生深刻變化，抓住產業轉型升級機遇就能實現企業占領新的利潤增長點。產業轉型升級順利推進，將推動我國經濟社會邁向一個新的高度。

家電業是我國目前市場化程度最高、競爭激烈的行業，尤其是電視制造行業，產品同質化越來越嚴重，依靠低價格比拼獲得市場，低價格并不能給企業帶來長久收益，反而使企業陷入不良循環之中，低價格要保持利潤就得低成本，低成本在開發制造環節壓縮產品的質量，不斷侵蝕企業在用戶心目中建立的產品信譽；低收益使企業擔心沒有市場而形成不愿開發高端產品的慣性。這種惡性循環把企業推向危機的邊緣。單純價格競爭只會讓品牌越來越低端，利潤越來越薄利，如今，體驗經濟初見端倪，蘋果公司憑借iPhone智能手機取代諾基亞成為世界最大智能手機廠商。冠以智能名義的消費類電子產品不斷涌現，新一輪行業洗牌在即，家電企業若想立足，就必須把握潮流，創造智能家電產品成為利潤新的增長點。

二、智能化家電的發展現狀

三星、谷歌、LG開始進駐智能家電領域，消費者使用終端控制所有家用電器。2013年1月8日的拉斯維加斯CES消費類電子展上，三星推出“Smarter life”系列家電，通過智能設計、智能體驗和智能鏈接三大支柱支撐終端智能化。借助統一的智能系統，實現三星各種家電的自動連接，打破不同電子產品之間在共享內容方面的局限，并形成三星獨特的品牌識別系統。它可以電視、手機和平板電腦等移動終端實現家中所有電器的物聯，用移動終端來控制冰箱的溫度和模式。同時操作區的觸摸屏可以連接互聯網，也可以通過APP實現對于家電的管理。使廚房更智能、具Wi-Fi應用功能的液晶冰箱，其液晶冰箱搭載了具備跟蹤功能的管理程序，可以跟蹤食物從存儲至過期腐爛的過程，可以有效減少食物浪費降低消費者的生活成本；為用戶提供更自由洗衣方式、用智能手機來控制的洗衣機或干衣機，該產品通過智能設計可以使用手機上的專項應用程序，對洗衣機進行遠程控制；語音識別的“Smart Talk”空調，通過Smart Talk遙控器或者智能手機，只需簡單的語音命令即可控制電源、運行模式、風量、溫度、濕度等大部分空調功能；尤其是，通過此次升級，不僅通過智能手機，而且還通過智能電視，也能以語音命令控制空調。

當家電中的電視以智能終端方式呈現時，行業里開始流傳著“去PC化”的說法，這個智能終端除了具備原有的觀看影視功能外，還可以進行視頻點播、視頻聊天、互動體感游戲、網絡購物和安防等融合性功能，操作簡單，作為這些功能實現的APP應用性軟件平臺也呼之欲出，目前智能電視應用平臺隨著越來越多的內容商加入，智能電視的應用得到了極大豐富，可以把成千上萬的第三方軟件提供給用戶來選擇，正如手機系統和電腦系統一樣，根據用戶需要采取個性化安裝。電視還可以與手機、PAD等實行內容互動互通，為用戶提供了一整套智能應用解決方案，實現“物與物”的交流，各個智能終端之間自由分享與協同；而“視頻通話”功能則確保了消費者隨時隨地通過電視與家人、朋友進行交流、溝通，實現了“人與人”的交流。此外，還提供廣泛的家用網絡電子設備連接能力，成為家用電子設備的控制、交互中心。

國外家電業巨頭相繼推出智能家電產品，而我國的信息智能家電還處在剛剛起步的階段。行業缺少家電智能系統技術標準，隨著技術的進步，尤其是物聯網技術，極大地促進國內家電信息智能網絡化發展。國內個別有戰略眼光的家電企業在2009年以來相繼推出了自己的智能家電產品。但它們彼此不能融合使用，這個主要因為沒有統一的技術標準、而且各個廠家所用技術的差異較大等原因造成的。2010年，國內有關部門及數家家電企業成立聯合工作組，力促建立具有自主知識產權的家電信息網絡技術體系，這個工作組所要討論的內容就是制定統一的技術標準。因此，相對于國外的家電信息網絡化程度來說，我國企業的起步較晚。家電企業海爾、海信等少數企業在尚未形成統一標準的前提下推出了一些初級家電信息智能網絡產品。如Haier集團的“U-Home”系列信息家電和海信集團“Dnet-home”數字家庭系統。

三、智能化家電的特征

智能化家電可以通俗的理解為一個家用電器的系統。是通過先進的網絡通信、計算機技術、自動控制等技術，與家用電器的各種應用子系統有機地結合在一起，以家庭中的電視為中樞，通過綜合管理，讓家庭生活更舒適、安全、有效和節能。原來被動靜止的家電設備轉變為具有“智慧”的工具，提供全方位的信息交換功能，幫助使用者與外部保持信息交流暢通，幫助人們有效地安排時間，優化人們的生活方式，為家庭節省能源費用，并增強生活的安全性和舒適性等。我國從2012年7月1日起實施的《智能家用電器的智能化技術通則》對智能化家電給出的定義為：采用一種或多種智能化技術，并具有一種或多種智能特性的家用和類似用途的電器。家電智能特性特指人工智能特性，也就是說家電的控制系統模仿類似人的智能行為，比如自適應、自學習、自協調、自組織、自診斷、自推理、和自校正?！爸悄芗译姟笔侵覆捎靡环N或多種智能化技術，并具有一種或多種智能特性的家用和類似用途電器。該《通則》是我國“獨創的智能家電行業統一標準”，對比國際上尚無同類標準。智能化家電的主要特征：

（一）智能化家電低碳環保

隨著對地球生態環境的持續關注，使人們對產品的舒適度、有機材質及實用且多功能的要求更高。從家電產品角度來講，需要人們在家電使用中，減少材料的浪費，少用華而不實的裝飾，增加材料環保，使用低碳的家電用品，并保持良好的生活習慣，讓低碳材料家電在生活中逐漸變成現實。飛利浦曾推出一款采用秸稈材料提煉制作外殼的電視機，受到消費者的歡迎。

（二）智能屬性

隨著科技水平的不斷進步，智能成為家電產品中越來越常見的單詞。正如“科技讓人變懶”，人們希望將生活中的事物交給機器來做，比如自動做飯、開和關燈、調節室內溫度或調節光線強弱、播放音樂、看電影電視和洗衣等等，將智能屬性融人家庭生活中。

（三）智能化家電的舒適性

舒適度是家庭的主體和生活追求，家是每個人唯一能坦然放松、無所顧忌的地方，是一個可以讓你放松、可養身休息的場所。在智能家電終端里，不管是外形多么漂亮的產品、多適合自己的風格，主線還是要讓一家的使用者，感到輕松、舒適。這就需要終端有良好的人機交互和用戶體驗，而這樣的家才是真正舒適的家。

四、智能化家電與傳統家電的比較

同傳統家用電器與智能家電相比，不同點主要有：

（一）智能化家電系統通過相關的信息網絡進行大規模的組網，將家電本身這種靜止和被動接收的設備變為了具有靈動和自動化智慧的工具，結合快捷方便的智能交互方式極大滿足了人們使用家電信息和遠程控制家電需要，并且增強了對家居生活的安全監控。

（二）利用手機終端、網頁等上網的方式可以進行全方位信息的交互，即使人們在外也可以更加有效地對自己的家中狀況進行了解跟蹤，實時對各種家電設備進行合理有效的控制，從而實現高品位的、舒適安全的生活。隨著智能化技術的進步、家用電器通過增加傳感器實現各種狀態的采樣、結合狀態顯示器件、控制元件的功率及能力的增強，增加家用電器的內、外部檢測及采樣點。這些采樣檢測點在技術上一般分為兩種：一種是同一狀態類型的采樣點、另一種是不同狀態類型的采樣點。

用戶家中的智能化電器通過局域網、家庭網關接口同服務站點等外網相連、實現生活和娛樂的信息共享。極大提高了用戶的生活品質，智能空調可以根據不同的季節、氣候及用戶所在地域，自動調整溫度、濕度、氣流狀態以達到室內人體最佳感覺效果。同時智能家電平臺具有開放性、兼容性。為節約資源。具有開放性和兼容性的家電平臺保證能在一個系統中使用。

五、智能化家電的基本功能

各家電企業推出的智能化家用電器的智能程度各不相同，一般來說，智能化家電具有以下的基本功能：

（一）智能人機交互功能

用戶可以通過手勢指揮等體感技術、語音識別實現對智能家電的應用與控制；通過家電上的主動式傳感器接受信號，實現智能家電的主動式控制響應，用戶也可以根據自己的需要定義不同場景下不同家電的響應方式。這和傳統機械式遙控器有本質的進步。

（二）智能通信功能

主要通信方式有無線或有線網絡、短信等來實現對家電的智能控制：例如可以遠程命令空調自動檢測室內溫度并調節到最佳溫度、濕度的智能空調，接收指令可以自由調節加熱溫度、控制加熱時間的微波爐，可根據用戶看電視的習慣自動搜索需要的電視節目，并攝錄的節目等。

（三）實時安防功能

智能化家電對住宅門禁系統、室內火災自動報警系統實施控制、實現對廚房煤氣泄漏、生活漏電、漏水監控等。對用戶提供遠程健康與醫療服務，包括對家庭監護設備總控制、遠程視頻診療、對家中老年人以及病人的異常作監護。

（四）智能化燈光控制

用智能開關替換傳統電源開關，實現對家里的燈光一對一的開和關、全開和全關以及組合的開關形式，控制種類分遙控器控制、手機控制、電腦遠程控制、語音控制、定時控制等多種控制，采用這套系統可以讓生活更具有品位、節能、調光、時尚方便等優點。

六、智能化家電的技術趨勢

就控制而言，家用電器要實現智能控制，主要采用嵌入式技術安裝在電路部分中，在智能理論指導進行軟件編制.這些理論就是智能基礎理論?，F階段需要建設的，可以嵌入到家電中的主要智能技術種類大致如下：

（一）智能啟發式搜索

智能啟發式搜索是人工智能求解算法中對目標求解最優化的方法。它主要依靠和任務無關的信息來不斷簡化搜索進程，它能從任務中得到的啟發信息來判斷搜索方向，從而減少優化時間。這種方法在智能洗衣機的使用程序選擇中有著重要作用。

（二）開發人工神經網絡

人工神經網絡控制最突出的功能特點是對經驗的學習。智能家用電器在運行中參數會隨著時間的遷移而不斷變化，通過對神經網絡運行中進行性能學習，來預測智能家電變化趨向，選擇在參數變化后的最優控制方式，這樣來保持智能家電始終處于一種最合理的工作狀態。這種智能方法對于有運行損耗的動力系統中最有效，比如洗衣機、洗碗機等智能家電種類。

（三）運用遺傳算法

遺傳算法是一種通過模擬自然選擇以及遺傳的隨機搜索算法，原則是適者生存，不適者被淘汰。這種優化方法在家電中比較適用進行狀態參數的最優組合。在智能洗衣機中，通過對洗滌過程自適應的優化；對智能電冰箱中的制冷過程的自適應優化；智能空調對外部環境溫度，包括室外季節、空氣質量、風塵、室內人員溫度的自適應優化的控制。

（四）運用模糊理論

通過模糊邏輯控制家電是一種極為有效的智能化方法。這種控制方法的特點為指標或任務是模糊的，因為人在日常中的感覺，包括嗅覺、觸覺、視覺都是很難量化，但能以模糊描述的。以模糊控制方法控制智能家用電器更加適合人類的思維及靈活處理的過程。

七、小結

后 PC 時代，從事電子信息產業的眾多企業面臨從單個產品走向系統產品的抉擇，以智能應用軟件開發、智能應用服務、內容提供、集成平臺、智能終端系統開發、嵌入式SOC芯片開發、智能終端開發成為構造成了一棵智能“生態樹”的單元。智能時代來臨，任何企業誰能擁有核心的技術，誰就真正成為智能時代的領頭羊。對于智能家電行業來說，“軟件+芯片”正是這個核心技術所在，所有的終端產品要實現智能化、以及產品之間互聯互通、構建強大的智能家庭、更大范圍的互聯互通，都必須以軟件和芯片為技術平臺基礎來實現。智能化家電符合國家的產業規劃需要，這是獲得國家政策的支持的基礎，我國在《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020）》中明確提出了把我國建設成為創新型國家的重要決策，增強自主創新能力上升為國家戰略。鼓勵企業運用最新科技、新的生產工藝，采用新的生產方式和創新型經營管理模式，開發具有高質量、給用戶帶來使用價值的新產品，不斷把具有競爭力的新產品推向市場。未來家電的功能和設計更加智能化，以其全新的使用方式和溢價能力為消費者帶來價值的增值，也必將成為家電企業獲取利潤的重要來源。

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