物聯網背景下智能家居的發展前景

徐卓亞+胡帥+王丹+李璇+夏杭鋮+殷曉蘭

【摘 要】 本文在論述物聯網智能家居相關理論的基礎上，從技術、成本、市場等方面對其發展現狀和發展趨勢進行了分析，并對智能家居未來的發展提出了一些建議，例如解決技術短板、加大宣傳力度、完善個人健康管理和醫療系統以及智能安全監控系統等。

【關鍵詞】 物聯網；智能家居；發展前景

一、物聯網智能家居的概述

1、物聯網

物聯網是信息技術最新發展水平集中形成的成果，其所蘊含的知識與技術的容量很大，因而奠定了該技術預期將擁有的效益水平和成長潛力。其英文名稱為：“Internet of things（loT）”。

物聯網可以借助網絡的標準協議和互通協議實現對現實物品的分類管理，賦予物品相應的標識，通過射頻識別（RFID）、紅外感知、全球定位系統、激光掃描等技術與互聯網相融合形成一個巨大的網絡，讓信息交換和通訊延伸到用戶和物品之間，簡單來說，這就是物物網絡。隨著物聯網的發展和完善，該技術已經綜合運用到了多個領域當中，其中智能家居行業與物聯網技術的結合對于人民物質生活水平的提升具有重要的推動作用，因而也受到了各國政府的關注和支持。

2、智能家居

智能家居（Smart Home）這一概念于上世紀80年代左右在美國誕生。[1]在科技發達的21世紀，物聯網基本無所不在，被大家無所不知。在這種背景下，兩種理論相結合形成的物聯網智能家居的概念也應運而生。

智能家居給予了傳統住宅概念體系下物品以新的屬性和新的概念。智能家居和我們傳統觀念當中的家居最核心的區別在于，這些家居與互聯網系統產生了溝通和對接，并在虛擬世界當中有了自己獨特的ID，即自己專屬的身份。物聯網環境下的智能家居主要依托于居民的住宅環境展開，將現代信息技術領域當中的自動控制技術、音感遙控技術等融入其中，旨在打造更加便捷舒適的居民生活方式，使家庭日常生活和事務管理能夠在更加科技化的基礎上實現功能升級。

物聯網技術的成熟為傳統類型的智能家居帶來機遇的同時，也增加了挑戰與阻礙。傳統環境下對智能家居的控制都處于有線銜接狀態，對于信號的控制就受到了一定的局限，此外，傳統智能家居還有許多不足之處，例如移動性較差、維護升級費用高、兼容性能不夠優越等。而物聯網的智能家居，采用IP技術和在住宅內實施基礎網絡建設，讓家居產品更加具備無線、安全、綠色、可靠的能力，同時更加適應物聯網時代的要求。物聯網智能家居深入人們的日常生活當中，可以實現主人對于家庭環境的操控權和主人實際地理位置的分離，讓居民能夠隨時隨地的掌控家居生活，實現智能生活環境的構建。

3、物聯網智能家居系統

物聯網智能家居系統主要有三個組成成分，即設備層、中間層和應用層，分別承擔著不同的功能職能。設備層是獨立的信號接收與發送的載體，用于實現信號在設備與家居之間的溝通交流。[2]中間層是智能家居供應商為居民用戶提供增值性服務的結構端口。應用層為智能家居的核心，它由智能家居的智能單元構成，為用戶提供人機交流溝通界面。具有監控、安保、控制等功能。系統首先通過網關或者其他形式將網絡引入家庭，然后通過移動終端以及其他設備域進行信息互通和協議的轉換，最后導出其信息和動作，實現智能家居的控制。

在前文分析基礎上，可初步了解到物聯網智能家居憑借自身不可替代的優越性已經在居民消費市場當中獲得了一定的認可和接受。相比于傳統的智能家居系統，物聯網環境下的智能家居能夠憑借其自身的便捷性、安全性和高效性為用戶提供更加智能的生活享受。但是，基于國際家居標準的不健全，所以建立適合國情的家居系統仍是現階段亟待解決的問題。[3]

二、物聯網智能家居的發展現狀

物聯網智能家居最早出現于國外發達國家，因此在發達國家范圍內，物聯網智能家居的應用范圍和發展水平都相對先進，對于部分國家或者地區，智能家居甚至已經成為人們生活的必需品之一。就我國相應發展狀況來看，由于這一概念和相關產品引入較晚，因此只在沿海或經濟發達地區有所應用。[4]但是，隨著國家對互聯網一系列政策的扶持，物聯網智能家居逐步從沿海地區向內陸地區發展。

在技術方面，現在的物聯網智能家居系統隨著物聯網概念和智能家居概念融合程度的加深有了本質的豐富。利用傳感器紅外線和家居的融合，使得住宅更加安全，實時監控更加安全。通過系統對溫度、濕度以及空氣質量的分析，我們可以隨時根據想要的結果調節家居內窗戶、空調、加濕器的開關和時限。每一個國家文化不同、地區的需求不同，對于家居的要求不同，相應的技術方面也有著不一樣的側重和發展。例如，歐美的智能家居更注重家居的舒適性，他們對數字改造技術和數據處理技術的發展更加關注；德國、日本以及韓國等國家對于智能家居已經開始規模化和生活化；日本在材料選取方面遠高于其他國家的平均水平；韓國的許多家居小區已經以基本的智能家居為構建。雖然從各個國家的智能家居發展現狀來看，其對于智能家居的訴求都有了不同程度的滿足，但是其發展仍然存在一些急需改進的缺陷。每個國家的技術都各有所長，并不是所有的技術都已經成熟可以完全的應用到家居生活中去。完整科學的家居系統需要各方面技術的輔助支持，我國如果想推動智能家居在國內發展的進程，就需要加快彌補技術上的短板。

在成本方面，智能家居本身的基礎材料很便宜。現在智能家居的成本之所以比較高，主要是因為技術下相應的成本投入大。某些技術的不成熟使得技術的成本費用較高，現在來說并沒有辦法標配一個生產的實際標準。當技術逐漸完善，可以統一標準的時候，成本會隨之降低。

在市場方面，近幾年家居市場規模擴大，呈高速增長態勢。但是未來一兩年甚至更長的時間內，過去那種高速增長的態勢很難實現，居然之家總裁汪林朋曾說：“目前的中國設計行業已經進入到了一個需要靠設計創新，帶動下一個經濟增長點的拐點。”所以，智能家居應運而生。智能家居進入中國市場之初，由于市場認識與接納水平較低，因而在市場供求的調解下，生產商數量較少，而短短幾年之內，供應商就從原來幾家數百倍劇增，這種增長速度是任何行業都無法匹敵的。但是近兩年的智能家居操作便捷，功能簡單，用戶長期使用率較低，呈現一種偽需求狀態。而且由于宣傳力度不夠，使得智能家居在大眾消費者人群中還是一個陌生的字眼。

從目前來看，技術短板導致成本高昂。所以結合以上幾方面的考慮，智能家居在未來的發展中應該逐漸完善技術，解決目前存在的技術短板從而降低成本，加大宣傳力度，不斷打開智能家居的市場。

三、物聯網智能家居的發展前景

智能家居由于與人們日常生活聯系密切，因此相對于其他物聯網衍生行業產品而言，市場空間和市場潛力也更大一些。智能家居擁有的舒適、安全、便捷等傳統家居所不具備的優越性，在發展普及過程中也逐漸吸引了消費者更多的關注和投入。

智能家居在未來的發展預期當中可能會出現以下幾種趨勢：

1、技術方面

（1）NB-IOT技術促進了智能家居的發展。①海量連接。海量連接能夠以更強的信號源實現高滲透的信號輻射，成倍擴大智能家居的服務和操縱范圍。

②斷點連接。設備對于持續連接需求的消滅使其更加適應設備聯網的需求，設備聯網主要有以下四個特點：小包數據，或低頻或高頻；對時延不敏感；網絡可靠要求高；非長連接。

智能家居控制終端在接收到來自于控制中心的調度信號之后，需要根據該信號及時準確的做出調度反應，控制家居做出相應的動作，因此家居與控制中心應當基于同一編碼系統，實現程序語言的一致性和共通性。[5]傳統的GPRS方式等如果運用到物聯網行業技術領域當中，其安全性能方面的缺陷很可能為物聯網造成致命的損害，在這種背景下，NB-IOT就應運而生，相對的彌補了技術短板，提升了技術體系的綜合水平。

（2）云計算為智能家居行業帶來了全新的前景。云計算技術和智能家居行業的結合將大幅度提升家居智能優化水平，同樣，通過對家中智能家居數據的統籌分析，實現對智能家居的能源掌控，制定出節能環保計劃，給用戶帶來更加智能化的生活環境。

云計算服務的本質在于以其強大的計算功能和豐富的數據庫資源來形成一個資源管理分配的最優調度方案，并形成一個系統化的服務方案資源池，“云”中的資源在使用者看來是可以無限擴展的，并且可以隨時獲取，按需使用，隨時擴展，按使用付費。這種特性經常被稱為像水電一樣使用IT基礎設施，[6]滿足不同客戶的差異化需求。云計算技術可以提供海量的數據和高效的運算，從而實現廣大用戶各不相同的產品訴求，使智能家居能夠更加針對性的服務于客戶。云計算應用的不斷深入，以及對大數據處理需求的不斷擴大，性能更加強大，產品同比增速很快。云計算的應用包含這樣的一種思想，把力量聯合起來，給其中的每一個成員使用。[7]

云計算服務可以根據不同的要素進行分類，如果按照服務層次，可將其劃分為基礎設施服務、平臺服務和軟件服務三大類；如果按照部署模式又可以具體將云計算服務分為公有云服務、私有云服務和混合云服務。云計算系統和智能家居系統的結合將會促進智能家居更加科學化的完善，并促進形成全新的行業前景。

（3）Zid Bee技術在智能家居行業的不斷深入。ZidBee是一種新型的雙向無線通訊技術，兼具了簡潔、節約、節能、安全等性能和優點，在應用當中，具有藍牙和WIFI等不具備的自動嵌入功能。傳感器網絡對于應用環境并不挑剔，獨立或是關聯的運行環境都可以支持傳感器網絡功能的實現。[8]它不需要密集布線，設備擴展性能強。這種技術革新在物聯網系統發展和普及過程中是具有劃時代意義的改革，對于物聯網智能家居的場景模式變更有了根本的促進。

第一類是起床場景：當起床時按下起床場景鍵，家里的燈就可以亮，并可以按照自己的設置分別亮起衛生間、廚房、更衣室以及走廊的燈；

第二類是就餐場景：當進入廚房時按下就餐場景鍵，就可以呈現出不同的飯菜組合，早中晚餐都有不用的飲食搭配組合；

第三類是離家場景：當出門時，按下離家場景鍵就會自動啟動智能無線安防系統，可以出門在外也能看到家里的情況；

第四類是回家場景：當主人回家之后可通過按下相應場景鍵，解除智能無線安防系統狀態；

第五類是會客場景：當有客人來訪時，按下會客場景鍵，會自動為客人呈上茶、點心等；

第六類是影院場景：飯后或者與朋友想要觀賞電影，按下影院場景鍵，就會自動出現電影屏幕，即可以看新上映的大片也可以看之前的經典電影；

第七類是就寢場景：需要休息時，按下就寢場景鍵，就可以關閉所有的燈。

通過調研數據，對于以上各類場景的需要都達到了較高的比例，其中最有人氣的是廚房就餐場景，所占比例高達64.08%，其次是離家保護場景，也有著60.19%的高比例。具體場景中最低的也有著42.72%的比例。從數據中明顯可以看出人們對各類智能家居都是非常需要的，希望讓生活變得更方便舒適。

2、市場方面

物聯網雖然出現的時間較晚，但是并不影響其在整個國家戰略當中所處的地位。早在2011年工信部就已經出臺了相關條例，將智能家居行業在我國市場行業發展中的重要地位有了明確的界定。下面采取數據與實踐相結合的方式，分析物聯網智能家居的市場發展預期趨勢和走向。

（1）智能家居市場種類

表中展示了2015年智能家居各部分在市場中所占規模的比例。其中智能家居類占總市場的37%、可穿戴設備占23%、智能交通類占14%、醫療健康類是4%、其他類占到了22%。其中家居類市場規模所占比例最高。

2015年的規模圖中家居類所占的比例最大，針對于此類智能家居問題，對安徽省阜陽市大學生群體進行問卷調查，參與問卷的男生占總人數的42.72%，女生占總人數的57.28%。

結合表3、4的問卷調查結果可知，已有的智能家居，遙控類所占比例最高，為52.43%。這意味著遙控類型的智能產品已經在居民家庭當中有了相對深入的應用。針對安全警報系統，目前智能產品比例相對較少。但是我們也可以看出，大家對智能安全監控比較感興趣。由于智能安全監控系統沒有得到完善，大家對于安全警報類智能家居有較低的熱衷度。在未來智能家居的發展中，可以完善智能安全系統，讓安全警報類智能家居在人群中普及。其中家電的控制類在實際應用中只占24.27%，而大家對于遠程家電控制的興趣度高達46.6%，對于這類的智能家居有著很大的發展空間，興趣度最高的是智能個人健康管理和醫療系統，比重為68.93%。這個比例數據說明經濟物質生活的提升使居民的消費重點逐漸轉移側重到了自身健康提升的訴求方面，對于健康類型的智能家居產品有更多的渴望。故而醫療健康類智能家居在市場上有著很大的上升空間，對于開發研究者應該要加強此方面智能家居的深入研發。

（2）智能家居市場規模預測

從表中數據看出，到2020年，中國的智能家居市場規模將達到3294.1億元人民幣。隨著物聯網技術的快速發展，智能家居時代的到來勢不可擋。目前國內各大廠商應把握時機，迎頭趕上，隨著這兩年市場的發展，智能家居將成為國產家電進軍國際市場的突破口。

全球運營商現有市場容量規模是逐年增加，硬件占有率也在提高，智能家居市場正在由智能服務行業轉型到硬件行業。在產品平均價格上，2015年智能家居硬件產品平均價格達到2985.9元（按最新匯率計算），預計在2017年將達到峰值，均價達3137.4元，隨后，價格將逐年降低。到2020年，均價為2226.0元，價格趨于合理化，實用性增強，對消費者的吸附力也在逐步提高。

根據我們的調研，對于愿意未來在自己家中安裝智能家居產品的人所占比例高達97.09%，并且80%以上的人認為智能家居發展前景巨大。這也可以從一個側面角度佐證當代人們對于智能家居產品的期望程度和接受程度水平還是較高的。

綜上所述，在可預見的未來，智能家居產業將成為新興支柱行業帶動經濟的發展、生活的改變、引領時代的潮流。

四、總結

雖然我國智能家居發展起步較晚，發展過程也遇到了許多的問題，但是智能家居仍有非常廣闊的發展空間。

技術方面，云計算和NB-IOT技術在現階段正處于熱門狀態，在未來智能家居發展過程中仍會占據重要的地位。在所有的新興熱門技術中，Zid Bee技術更有發展前景，Zid Bee技術擁有的多種情景模式深受大大眾家喜愛，群眾基礎大，故而前景廣闊。

市場方面，目前消費者對智能家居非常感興趣，然而其成本較高，導致購買的消費人群較少。但是隨著國家政策的支持、資本的大量投入，生產商的生產成本會相對降低，龐大的市場需求會帶來更大的利潤空間。從調研中可以明顯看到個人健康管理和醫療系統以及智能安全監控系統深得大眾喜愛，這也可以成為以后市場營銷的主推熱點產品。

智能家居體系隨著市場的推廣和技術的成熟一直處于不斷完善的過程當中，隨著這一進程的推進，智能家居也將推動我國居民生活的又一重大變革。

【參考文獻】

[1] ALAMM，REAZM，ALIM.A review of smart homes-past，present，and future[J].IEEE Trans.Systems，Man，and Cybernetsls，2012.42（6）12-16.

[2] 王響.基于數字信息技術發展背景下智能家居系統應用方案[J].信息通信，2013.1（6）218-219.

[3] 趙起越.淺談智能家居系統[J].林區教學，2011.（12）02.

[4] 王洪艷，蔡雅雯.基于物聯網的智能家居應用研究[J].中國管理信息化，2014.24（17）99-100.

[5] 翟雷，劉盛德，胡咸斌.ZigBee技術及應用[M].北京航空航天大學出版社，2011.54-60.

[6] 游向峰.打造安全的網絡環境之“云計算”[J].電腦編程技巧與維護，2009（16）12-23.

[7] 門汝靜.近期網絡安全的特點與熱點[J].現代電信科技，2009（1）14-17.

[8] 金純，羅風等編著.zigbee技術基礎及案例分析[M].國防大學出版社，2009.14-15.

【作者簡介】

徐卓亞（1996-）女，研究方向：財務管理.

殷曉蘭（1993-）女，碩士生，研究方向：會計學，本文通訊作者.