家用儲水式電熱水器智能水平評價標準解讀

王瑩瑩 陸偉 李繼超 張兆明

中國家用電器研究院 北京 100178

1 引言

家用儲水式電熱水器作為家中必備，消費者對它的要求已不僅是產品安全，產品的智能化技術也越來越受到消費者的關注。所謂智能電熱水器也已不是簡單的擁有一個Wi-Fi模塊，能夠實現遠程控制即可的產品，而是能夠實現“智與能”的結合，能夠學習用戶使用習慣并自主實現相應功能的產品。為此，2017年11月9日中國標準化協會發布了T/CAS 286-2017《家用儲水式電熱水器智能水平評價技術規范》，規定了家用儲水式電熱水器智能指數的評價方法。

2 智能等級評價方法

T/CAS 286-2017標準指出了安全、可靠、健康舒適、易用、節能五個智能效用，并通過對智能功能的評價確定智能效用達到的智能等級，即產品的智能等級。每個智能效用的智能等級可分為A級和B級，等級的具體劃分詳見表1。

智能指數可表示“mAnB”的形式（m=0，1，2，3，4，5，n≤5-m），例如“5A0B”表示5個智能效用均達到了A級水平，A級要優于B級，A越多證明產品智能指數越高，通常智能指數達到3B以上才能成為智能產品。

3 重點智能功能評價方法

智能熱水器不僅在安全方面要求更高，而且在性能方面也有了較大的提升，方便用戶使用且更加節能。標準根據用戶的需求提出了多個智能功能指標，通過對各功能指標的評價，綜合評價產品的智能指數。

3.1 信息技術安全

目前市面上大部分智能熱水器都具有網絡功能，需要用戶聯網并輸入相關信息，網絡的使用雖然為用戶帶來了方便，但也對用戶的信息安全帶來一定的風險。如何做到器具軟件能夠抵御攻擊并保證數據完整性、保密性及可用性成為了設計智能熱水器的基本要求。信息技術安全體現了產品的安全、可靠效用，本標準中網絡智能家電信息安全保障等級由低到高分為兩個級別：B等級和A等級。標準要求器具的聯網模塊、遠程控制端及遠程管理模塊在信息技術安全方面至少應達到B級要求。

3.2 器具自體檢

器具的自體檢功能是指器具能夠根據當前運行狀態判斷器具是否運行良好或者器具是否存在故障，器具的故障包括但不限于傳感器故障、超溫故障、干燒故障、用電異常、漏電故障。若存在故障，器具應能檢測出故障并提示用戶和售后，若存在危險，器具應能采取可靠動作并提示用戶和售后。根據器具能夠檢測到故障的數量，檢測到故障后是否能采取相應的動作來評價器具自體檢功能。器具自體檢功能體現了安全可靠的智能效用，為用戶安全提供了更高一層的保障。

表1 智能效用的智能等級劃分

3.3 水質監測和清潔功能

水質監測和清潔功能主要是監測器具內膽水質，提醒用戶更換濾芯，并提示用戶手動或自動清洗內膽，從而保持洗浴用水潔凈。標準主要根據器具是否能夠自主監測水質、監測水質的方法以及是否能夠自動清洗器具內膽來衡量該功能指標。其檢測方法是通過人工模擬水質變化和時間積累的方式實現。水質監測和清潔功能體現了安全、健康、易用效用。

3.4 出水恒溫調節功能

出水恒溫調節功能是器具根據用戶設置的用水溫度、出水流量等參數，自動調節器具工作參數，從而保證出水溫度的相對恒定。出水恒溫從恒溫精度和恒溫速度兩個方面考慮，恒溫精度要求器具在水溫分別設置為35℃、40℃、45℃，流量為7.2L/min，持續時間為10min條件下，水溫波動絕對值不超過1℃。標準要求的水溫、流量及持續時間的參數是模擬一位用戶的正常使用情況，保證用戶在洗浴過程中水溫不會突變。恒溫速度要求器具在水溫設置為45℃時，水流量由4L/min調整為8L/min，或由8L/min調整為4L/min時，水溫再次達到（45±1）℃的時間不大于3s，恒溫速度是用來保證用戶在使用過程中水溫能較快的達到設定溫度，從而更加節約水資源。出水恒溫調節功能體現了易用的智能效用，提升了產品性能，提高了用戶使用體驗，體現了洗浴舒適性。

3.5 用戶習慣學習功能

用戶習慣學習功能是熱水器智能化的一個重要體現，該功能要求器具能夠主動或被動學習不同用戶的使用習慣，通過學習用戶習慣，從而智能控制加熱或保溫運行，滿足用戶用水需求，實現資源的最有效利用。用戶習慣學習分為學習階段和行為表現階段。標準要求在學習階段測試人員每天早上和晚上分別調節用水溫度、用水流量、用水時長等，并記錄實際溫度、實際流量和用水時長等參數，試驗至少持續7天。在行為表現階段，在環境條件基本保持不變（與學習階段的設定工況相同）和環境條件發生較大改變（與學習階段的設定工況有較大變化）兩種情況下，測試人員分別每天早上和晚上分別調節用水溫度、用水流量、用水時長等，并記錄實際溫度、實際流量和用水時長等參數，試驗至少持續7天。通過數據比對，判斷器具是否能夠學習不同用戶、溫度、模式、時間等參數，器具能否在工況發生變化的時候進行自適應的調整。

表2 學習階段監測數據（日期：2018年4月2日--2018年4月8日）

表3 行為表現階段監測數據（環境條件基本不變）（日期：2018年4月9日--2018年4月15日）

表4 行為表現階段監測數據（環境條件發生較大變化）（日期：2018年4月16日--2018年4月22日）

圖1 語音控制功能測試現場模擬

例如某品牌具有用戶習慣學習功能的熱水器，對其進行三周的數據記錄，每天早晚一次記錄器具用水溫度、用水流量、用水時長等參數。表2為學習階段監測數據，其實驗室工況條件為：實驗室環境溫度為20℃，濕度為55%RH，進水溫度為8℃；表3為行為表現階段環境條件基本不變的監測數據，實驗室工況條件與學習階段相同；表4為行為表現階段環境條件發生較大變化的監測數據，其中實驗室工況條件為：實驗室環境溫度為20℃，濕度為55%RH，進水溫度為22℃。

由表2可以看出，在學習階段每天早上7:30和晚上20:30按照同樣的用水規律用水，讓器具學習用戶的用水習慣，其余時間是器具的保溫或加熱階段。表3為進水溫度為8℃時用戶的用水情況，從表3可以看出經過一周的學習之后，用戶在同樣的時間用水時，器具基本能保持用水溫度、用水習慣、用水時長與學習階段相同，我們認為器具具有主動學習用戶習慣的功能，且能夠學習不同用戶、溫度、模式、時間這4種基本參數。從表4可以看出，當環境條件發生較大變化（進水溫度為22℃）時，用戶的用水時長變化比較大且不能自適應的調整，因此我們認為器具不能夠自適應調整運行模式。

3.6 語音控制功能

語音控制功能是人機交互的一種有效手段，許多電子產品乃至家電產品也開始添加語音功能，為用戶帶來更好的使用體驗。但由于中國語言種類多，有普通話還有多種方言，所以對語音控制功能的要求也比較高。標準要求語音控制功能支持在線或離線語音識別，且在安靜環境3m內喚醒核心詞和核心指令的識別率不低于85%，在噪聲環境3m內喚醒核心詞和核心指令的識別率不低于80%，24小時家庭環境噪聲中誤喚醒不超過3次。試驗環境為：安靜測試環境、語音控制功能噪聲測試環境、語音控制功能混響測試環境。測試點以器具為幾何中心，分別在地面繪制半徑為1m、2m和3m的三個半圓，3m半圓上均設置7個測試點，詳見圖1。測試人員分別站在圖1所示3m半圓測試點上，進行遠場景喚醒和識別測試，記錄喚醒和識別時間及成功情況。

4 總結

智能家用儲水式電熱水器越來越受到消費者的青睞，熱水器的智能指數認證不僅協助企業提高產品品質，為企業將產品推向市場提供依據；同時為消費者在選擇產品時提供衡量指標，協助消費者購買的心儀的產品。