家電物聯網運作模式研究

談 紅，張宏飛，陸戍華，趙金月，韓家琪

（東南大學，南京210088）

家電物聯網運作模式研究

談 紅，張宏飛，陸戍華，趙金月，韓家琪

（東南大學，南京210088）

隨著經濟的快速發展，中國物聯網行業迅速興起。構建適合于大部分家庭使用的家電物聯網，滿足消費者對日常生活便利性、舒適性的要求，提高生活水平，是未來發展的方向。

家電；物聯網；連接；運作模式

一、引言

物聯網是指通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。家庭物聯網主要包含環境控制、照度控制、安防控制、能源控制、健康與醫療以及通信等模塊。其終端設備為物聯網家電，即使用了物聯網技術的彩電、電冰箱、空調等家用電器。家電物聯網利用先進的計算機技術以及網絡通信技術，將常用家用電器有機結合在一起，使家庭生活更加舒適、安全和便利。與普通家電相比，物聯網家電不僅保持傳統的生活方式，維持安全舒適、高品位的生活空間。并且在此基礎上，幫助家庭與外部環境保持便利的信息交流，優化人們的生活方式。

當前物聯網家電還未能進入大多數消費者家庭，其原因主要有四個：一是物聯網家電品類少，目前推出物聯網家電的企業僅有少數幾家，并且僅有一兩類產品；二是物聯網是一個系統工程，絕大多數家電企業面臨技術障礙，缺少網絡方面的必要技術積累；三是物聯網家電的使用已經超出了家電的范圍，需要與IT、廣電、電信等多種產業合作；四是安全隱患，我們已經生活在由網絡主宰的世界，幾乎沒什么隱私可言。隨著科技的進步，家電物聯網真正走入大眾視線，民眾疑慮會逐漸放大。過去只能在科幻片中看到的犯罪情節很可能被還原，在安全沒有得到保障的前提下，“物聯網”只怕會變成“勿聯網”。

在我國，進行家庭物聯網相關技術和服務研發的力量主要可分為兩類，一類是以移動、電信和聯通為代表的電信運營商，另一類是以海爾、華為和中興等為代表的設備供應商。中國的三大電信運營商對家庭物聯網都進行了高度的關注，把它看成個人物聯網業務的突破口。另一方面，海爾推出物聯網冰箱，美的小天鵝推出物聯網洗衣機，美的也在上海世博會上展示了全套的物聯網家電產品。然而，目前家電企業大都采用企業內部標準，為避免不同品牌產品無法在同一網絡下實現互聯的問題，本項目組通過實地考察提出具有實際參考意義的建議。同時，家電物聯網若想實現普及，費用、功能、終端選擇等方面也是企業需要考量的現實因素。本項目組設計消費者調查問卷以及供應商調查問卷，選擇區域分別進行發放，統計數據，總結出不同收入水平家庭對家電物聯網的可接受價格，以開放問題的形式征集了關于主流家電創新功能甚至新型家電的創新想法，對于構建大部分家庭使用的家電物聯網具有重要意義。

物聯網是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡，它的核心和基礎仍然是互聯網；其次，物聯網在人與物互通的基礎上，實現了物與物相連，可以在設備與設備之間、產品與產品之間、設備與產品之間進行信息交換和通訊。物聯網是在網絡技術、傳感技術及通信技術日趨成熟的條件下出現的，它是一種體現物與物之間新型關系，將所有物品通過射頻識別、二維碼、無線數據通信等智能感知技術與互聯網連接起來，而組成具有的智能化識別、控制與管理功能的網絡系統，其中可能涉及到多種信息傳感設備比如射頻識別裝置、二維碼掃描裝置、紅外感應裝置、各種傳感器等。

二、家電物聯網運作模式

家用電器在生活中發揮著不可或缺的作用，并且隨著社會的進步、技術的發展家用電器的功能越來越豐富，越來越強大。單一功能的傳統家電已經不能滿足人們的需求，各種新型家電層出不窮。當今社會技術發展日新月異，伴隨著計算機技術與網絡技術的發展，家電物聯網應運而生。

將家電與互聯網相連，實現家電的智能化，是家電的發展方向。物聯網只是一種手段，智能才是目標。家電首先需要感知各方面的信息，包括運行情況、外部環境以及用戶使用情況等等；其次，需要具備思考的功能，可以對用戶的操作實時做出有效的響應和交互；再次，家電還需要會溝通，連上互聯網，找到恰當的溝通對象。

家電物聯網在運行中要達到安全、健康、方便、節能等需求，可以預防用電的安全隱患，例如電器、電線老化、不正當維修、外界因素等引起的漏電問題。健康是人類擔心的最大問題，如冰箱的不當使用會導致食品變質。家電物聯網可以有效幫助大家解決這類問題，如在冰箱上輸入用戶的健康狀況，由冰箱推送合適的食材給用戶進行參考，同時冰箱可以和超市相連，當冰箱中的食品數量減少到一定程度時，用戶和超市都可以接受到信息進行食材的補充。用戶可以通過手機或其他終端對家電進行遠程控制，進而很方便的了解家電運行狀況，并且可以提前發現家電故障進而預約維修。根據家庭用戶的使用情況，自動調節家電的運行模式，從而達到節能的作用。

家電物聯網涵蓋了智能終端、物聯網等相關技術，是科技創新的集大成者，市場前景廣闊。據有關機構預測，隨著技術的成熟和設備的智能化，一場電子革命即將到來。將物聯網技術應用到家用電器中，可以使得家電具有智能感知及信息網絡功能，能夠使得家庭中的家電設備之間可以進行信息交互、家電設備與產品和用戶之間也可以進行信息交互，方便人們的日常家居生活，使其生活方式更加合理，生活模式更舒適、健康、環保，實現“人機對話、智能控制、自動運行”。

三、家電物聯網的社會需求調查

本項目組設計了兩份調查問卷：消費者調查問卷和供應商調查問卷。消費者問卷旨在了解消費者對常用家庭電器的基本期望以及創新需求，掌握消費者希望如何控制家電物聯網的想法。采取隨機問卷調查方式，在南京市弘陽廣場等人流密集處隨機選擇消費者當場發放問卷。主要調查了消費者對于目前家電的現有功能以及他們所期望的功能，包括希望通過何種方式將家電連接起來形成物聯網的模式。供應商調查問卷將視角對準供應商，了解物聯網家電的總體銷售狀況。另一方面，從主流家電（冰箱、空調、電飯煲、熱水器）出發，設置家電從業人員對于家電現有功能傾向的選擇題，從側面反映出消費者對家電的功能需求。此外，通過家電功能創新的趨勢調查，了解物聯網家電的總體發展態勢。

調查問卷按照漸進順序設計問題。首先確定調查對象的基本信息，其中年齡段、家庭年收入、職業類型對于調研結果具有重要影響。其次，將冰箱、空調、電飯煲和熱水器納入調查的主要家用電器品牌。調查市面上已有的家用電器功能，同時搜集并整合個性化需求，進一步了解大眾需求，對供應商設計新型物聯網家電有著重要意義。考慮到消費者對家電價格的關注度，問卷還添加了價格選項。在控制物聯網家電過程中，為了將常用電器有機結合在一起，控制終端選擇顯得尤為重要。目前電腦、電視、PC甚至平板成為了常用終端，針對終端不同，方式選擇也會出現不同。除常用家電之外，問卷還希望調查受眾群體在日常生活中對家電的創新想法。

本次消費者調查共發出問卷400份，回收371份，回收率達到93%。調查問卷以家庭為單位，問卷填寫人以年齡25歲以下的居多，學歷分布狀況大都是大專以上，這反映了年輕人和高學歷者對物聯網這一新興技術更感興趣。為調查消費者對于物聯網家電的期望價格，由此構建適合于大部分家庭使用的家電物聯網，消費者問卷針對家庭年收入狀況和物聯網家電的期望價格進行了調查。就冰箱而言，最優預期價格區間（3000-4000元）的年收入分布中，大多由年收入20萬元以下的消費者構成，他們更加趨于價格適中、質量過硬的產品，對于物聯網的相關創新功能的需求并不高。而少部分二十萬元以上的高收入人群，他們更加注重質量保證和物聯網相關創新功能的體現。就空調而言，最優預期價格區間（3000-4000元）的年收入分布中，主要由年收入10萬元-50萬元的消費者構成，他們期望于性價比和節能的統一，對于物聯網相關的創新功能需求并不高。而年收入十萬元以下的消費者滿足于基本功能需求；年收入五十萬元以上的消費者不僅對質量有更高的要求，對物聯網相關性創新功能也有要求。就電飯煲而言，最優預期價格區間（400-600元）的年收入分布中，主要由年收入二十萬元以下的消費者構成，他們期望高水平的質量兼相對實用的物聯網電飯煲。年收入二十萬元以上的消費者則更加傾向于更多創新功能的電飯煲產品，所以會選擇更高的價位。就熱水器而言，最優預期價格區間（800-1000元）的年收入分布中，主要由年收入二十萬元以下的消費者構成，絕大部分消費者認為熱水器最重要的是安全問題，所以大部分人都愿意選擇更高的價格。年收入二十萬元以上的消費者則愿意用更高的價格換取相應更豐富的功能。

對于控制終端選擇方面，不管上網頻率高低，選擇手機終端控制家電的超過70%，表明了手機在當代社會生活中已經不可缺少。此外，消費者調查問卷還以開放問題的形式征集了關于主流家電創新功能以及新型家電的創新想法。

在供應商調查問卷中，項目組成員實地考察了蘇寧家電賣場。熱水器品牌考察了“萬家樂”、“A.O.史密斯”以及“阿里斯頓”，空調品牌考察了“松下”、“三菱”、“海爾”、“海信”和“美的”，冰箱則選取了“博世”、“三星”及“容聲”作為調查品牌，電飯煲調查品牌“蘇泊爾”和“美的”。調查發現，單個電器或多或少已實現了智能功能。其中，熱水器顯現遠程線控功能，可選配線控器，實現對熱水器遠程控制，極大提高了使用的便利性。同時內置報警器，安全性能高。從安全角度出發，空調配備兒童鎖。同樣的，手機遠程控制，可在任何角落操控。且立式空調安裝智能顯示屏，擁有電量查詢功能，可播放視頻。冰箱自帶便捷供水系統，智能化功能尚未出現。電飯煲24小時預約功能已在市面普及，擁有較好的受眾度。

四、家電物聯網運作模式構想

家電物聯網在現實生活中尚未普及，甚至還沒有一個成熟的運作方案。項目組通過對消費者和供應商問卷的分析，收集整理了各方意見，對家電物聯網的運作模式進行了初步的構想。

家電物聯網運作首要條件是要有互聯網環境，而且是一個速度、穩定性、安全性、接入容量都能夠滿足智能家電正常運作的網絡環境。因此需要網絡提供商們進行相應的開發，針對智能家電的特點推出相應的網絡產品。此外，具備互聯網功能的智能家電也是構成家電物聯網的必要條件之一。

如何操控物聯網家電是家電物聯網能夠有效運行的關鍵。在做了相關的分析后，項目組認為可以采用以下三個方案來進行物聯網家電的控制：一是各家電生產廠商出臺屬于自己的控制終端，比如手機APP、PC端的一些網站等。二是第三方供應商為全品類不同品牌家電提供統一的集成控制器，可以是集成遙控器也可以是手機APP，還可以是網絡平臺，可以接入所有家電。三是國家出臺統一的標準，將家電物聯網標準化，相同品類的家電采用統一的編碼，然后再接入國家出臺的相應控制終端，用戶統一接入控制。

上述三種方案中，第一種目前有所發展，較為集中的品類是空調，像海爾、三星、格力、美的、奧克斯等空調品牌都推出了自己的手機控制終端，在有無線網絡的情況下可以進行遠程操控。不過目前這種新功能還沒有得到大規模的普及，其原因一方面是供應商對新功能的推廣力度不夠，另一方面消費者家庭的網絡環境不良，難以支持新功能。第二種方案則是目前研究的重點。因為第一種方案只是將各種物聯網家電單獨地通過互聯網來實現便捷使用，并未真正實現系統化的互聯網生活方式。第二種方案成功實施的關鍵在于第三方網絡供應商和主流家電生產商能否共同協作制訂統一的行業標準，這樣才能保證不同品類不同品牌的智能家電都能方便地接入同一網絡平臺。第三種方案屬于未來的發展方向，當家電物聯網發展到一定的技術成熟度時由國家出臺相應的標準，規范物聯網秩序。

五、結論

目前家電物聯網的市場前景十分廣闊，但物聯網技術還不夠成熟，也未形成完善的運作模式。目前智能家電“各自為戰”，單個地接入網絡來實現其智能化，并未形成系統化運行，便利性不見得會因為互聯網的使用更加突出，反而可能因為繁多的控制端讓生活更加麻煩，難以保證智能家電發揮其最大的效用。對家電物聯網運作模式的研究可以加速物聯網技術的普及率，相信在不遠的將來人們可以使用一個集成開關或者一個手機App就可以控制家中所有電器，家電的智能化通過互聯網得以更加便利地實現，讓人類的生活質量步上新臺階。

[1]俞文俊，凌志浩.一種物聯網智能家居系統研究[J].自動化儀表，2011(8).

[2]崔鐵良，盧 許，陳援非.于云服務的家庭物聯網智能消防系統[J].中國安全生產科學技術，2012(12).

[3] 金家紅，方 旭，楊碧峰，王 軍.家庭物聯網技術在智能家居系統的應用[J].現代電子技術，2013(10).

[4] 李 寧，姜恒千.淺談家庭物聯網[J].信息通訊，2003 (3).

[5] 李弦音，于 帆.物聯網家電的產品系統與產品設計[J].科技信息，2011(11).

［責任編輯：譚志遠］

F062.5

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1005-913X（2015）07-0051-03

2015-04-24

2014年度東南大學成賢學院大學生實踐創新訓練計劃項目

談 紅(1969-)，女，南京人，講師，研究方向：物流管理。