智能家居的發展與展望

顧旻荃

隨著社會經濟的不斷發展，智能家居正逐步走入人們的生活。本文首先簡要介紹了智能家居的發展歷史，之后闡述了智能家居的國內外發展現狀，接著對智能家居的關鍵技術進行了介紹，最后討論了智能家居的發展趨勢。

1.引言

智能家居是利用計算機、網絡通信、自動控制、綜合布線等技術對家庭中的各種設備（如照明、冰箱空調、影視、防盜報警等）通過中央控制平臺進行控制，從而提高人們生活質量的一套新型居住環境控制系統[1]。當前，隨著互聯網的發展與普及，智能家居已經成為一個充滿活力的新興產業，智能家居系統能為人們創造一個舒適、便捷的生活環境，它的出現滿足了在經濟飛速發展下人們對更高質量生活的追求。

智能家居的概念很早就提出了，但一開始未能引起人們的重視。直到上世紀九十年代才開始快速發展。1984年，美國聯合科技公司開發了City Place Building，其將建筑設備信息化的概念應用于該棟建筑，進行綜合設計，它是真正意義上第一座引入智能家居的建筑。1990年，微軟創始人比爾·蓋茨在華盛頓湖建造的私人豪宅，也大量使用了智能家居技術，在此之后，智能家居的概念廣為人知[2]。

2.智能家居的發展現狀

2.1 國外智能家居發展情況

相比國內，國外智能家居的發展起步較早，技術積累更多也更加成熟。據調查，2017年全球智能家居市場增長迅速，相比2016年增長超過15%，市場規模從2016年的720億美元猛增到840億美元。據預測，2018年全球智能家居市場將進一步增長，消費者支出總額將接近1000億美元，在未來5年內（2018年～2023年），這種增長勢頭將一直保持，復合年增長率將達到10%，市場規模將超過1500億美元。從地區來看，北美在市場中占據絕對優勢，占比將超過40%，亞太地區增長加快，將超過西歐[3]。

2.2 國內智能家居發展情況

國內智能家居的概念是在上個世紀九十年代后期出現的，之后智能家居在國內快速發展。目前，經過短短20年間的發展，智能家居市場已經基本形成，越來越多的企業開始進入這個領域。智能家居市場已經開始從經濟發達的沿海地區逐步向內陸地區滲透[4]。

國內認為2014年是智能家居的元年，因為在這一年，各大家電巨頭都開始布局智能家居領域，推出了許多具有豐富功能的智能家電產品，以期在未來智能家居市場分一杯羹。從2014年至今，智能家居在國內發展已經超過三年的時間，在這期間不斷有企業進入這一領域，智能家居產品不斷豐富，市場競爭也更加激烈。經過三年的發展，我國智能家居產業也走過了概念普及階段，公眾對智能家居產品的接受度更高，選擇產品時也更加理性。

不管是傳統家電企業還是新興的互聯網公司都紛紛提出了自己的智能家居解決方案。家電巨頭海爾提出了U-home，它基于海爾自己的安家平臺，包括智能安防、智能影院以及智能家電等各個方面，以家庭為基礎，從整體上進行設計，滿足用戶對高品質生活的追求。小米智能家居雖然起步較晚，但依靠小米公司在手機相關領域積累的技術和口碑，其在智能家居領域發展迅猛。小米圍繞手機、電視、路由器三大核心產品，建立了小米的智能家居系統；另一方面，小米還聯合其生態鏈企業共同開發智能家居產品，由于采用了統一的標準，不同產品的兼容性較強，已經開始形成生態優勢。目前小米推出的智能家居產品有智能路由器、智能攝像機、小米盒子等，相比其它公司，其產品線更加豐富，操作更加簡單。

3.智能家居關鍵技術

智能家居是一個涉及多個領域的復雜系統，它的發展依賴許多技術的進步，本文將主要介紹其中的物聯網技術、網絡技術以及自動控制技術[5-6]。

3.1 物聯網技術

智能家居中最核心的技術就是物聯網技術。簡單地說，物聯網就是物物相連的網絡，是對互聯網的擴展和延伸。通過物聯網，任何物品與物品之間只要接入網絡，就可以進行信息的交換。物聯網通過智能感知、識別與通信技術，在網絡融合中廣泛應用，因此被稱為信息產業的第三次浪潮。通過物聯網技術可以將家中的各種設備（如空調、電視劇、窗簾、智能攝像頭等）連接到同一網絡中，讓設備狀態、設備參數等信息能夠共享和交換，從而為各種智能控制提供數據支持，可以說物聯網技術是智能家居的基礎技術。

3.2 網絡技術

國務院在2010年進行了“三網融合”的試點。三網融合是在融合了通信業務的前提下，將傳統的電信網、計算機網和有線電視網進行融合，更好地服務廣大用戶。融合后的網絡主要依靠光纖進行通信，主要是因為光纖通信具有4大優勢：一是光纖傳輸速度快，目前市場上主流產品的傳輸速度能夠達到10Gb/s；二是光纖通信抗干擾性強；三是光纖通信的傳輸距離遠，信號衰減小；四是光纖通信耐腐蝕、絕緣，能夠適應各種惡劣環境。智能家居很大一部分功能如智能攝像頭、遠程控制都需要依賴網絡技術，可靠、高速的網絡技術是這類智能功能實現的保證。

當前，無線網絡技術，特別是WiFi的普及，極大方便了人們的上網。與此同時，各種智能家居設備可以通過無線網絡便捷地接入網絡，智能家居就能通過網絡實現遠程控制，從而讓人們隨時隨地了解、控制家中的各種設備。

3.3 自動控制技術

自20世紀以來，自動化控制技術快速發展，已成為影響最大的一項技術。自動化控制技術是通過各種控制系統實現對設備的控制，它是控制論的技術實現和應用，能夠保證某個過程按照預想的方式進行。應用了自動化控制系統，智能家居可以有效的，同時控制多個開關，實現設備的智能開、關等功能。例如根據環境的溫度、濕度信號，系統能自動打開或關閉空調設備，調節室內溫度；結合特定的傳感器，系統還能警示人們煤氣泄漏，水管爆裂等危險，保證用戶的人身、財產安全。

4.討論

網絡技術、物聯網技術、自動化控制技術的發展促進了智能家居產業的發展，總體上看，智能家居的發展前景很好。在未來，隨著更多技術難題的突破，智能家居也會出現新的功能，它將會更加智能、方便、快捷、人性化，真正提高人們的生活品質。

據調查，85%的受訪者表示自己聽說過智能家居，但對智能家居的了解還停留在知道層面，并不深入。對消費者來說，他們所更在意的是易用性和實用性，所以易用性和實用性才是決定一個產業快速發展關鍵。智能家居產業現在過度重視產品功能，而恰恰忽視了易用性和實用性。能否將發展重心有所轉移，也是影響產業發展的一大關鍵性因素。

智能家居是一個復雜系統，涉及多個領域，多項技術。除了本文介紹的物聯網技術、網絡技術、自動控制技術外，還有許多其它技術如大數據技術、人工智能等也會對其發展起到重要影響。物聯網應用后將會產生海量的數據，智能家居可以利用這些數據對其功能進行改進，使之更加智能化、人性化。大數據是未來發展智能家居的重要資源，將是企業競爭的焦點，因為從大數據中可以充分挖掘用戶的使用行為，分析用戶的使用習慣，企業可以針對性地優化產品策略和市場策略。當前，人工智能在智能家居領域的應用包括語音控制、智能安防等，總的來說，還處在比較低級的層次。隨著人工智能技術的進一步發展，相信未來將會有越來越多的智能家居產品搭載人工智能技術。

現階段，智能家居正在快速發展，隨著技術的進步以及人們觀念的轉變，在可以預見的未來，將會有越來越多的家庭應用智能家居產品。