基于家用電器智能化發(fā)展現(xiàn)狀的思考

楊 晨

（金士力佳友（天津）有限公司，天津 300410）

隨著我國(guó)電商的不斷發(fā)展，人們?cè)谌粘＜译姷倪x擇中有了更為寬泛的視野，智能家電這一新生事物進(jìn)入到了人們的視野當(dāng)中。在家電的選擇中，消費(fèi)者更加看重家電的健康功能以及操作便捷性。傳統(tǒng)的家用電器在實(shí)際使用中存在缺點(diǎn)，相對(duì)于智能家電，其便捷性以及安全性都顯得不足，智能家用電器的普及是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在此背景下，本文以智能家用電器的發(fā)展現(xiàn)狀為角度，進(jìn)行智能電器技術(shù)的深入探討。

1 智能家電概述

智能家電的出現(xiàn)在一定程度上代表我國(guó)國(guó)家發(fā)展的水平。智能家電作為一種融合機(jī)械工程與電子技術(shù)等多種工程技術(shù)為一體的新型技術(shù)領(lǐng)域，隨著電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，逐漸朝著更加智能與信息集成的方向演化。當(dāng)前，智能家電的工作方式以及在實(shí)際生活中的應(yīng)用都發(fā)生了很大的變化，其智能化、集成化水平得到很大的提高。現(xiàn)階段，智能家電已經(jīng)成為電子產(chǎn)品發(fā)展的必然趨勢(shì)，為了在國(guó)內(nèi)以及國(guó)外激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中站穩(wěn)腳跟，我國(guó)智能家電生產(chǎn)企業(yè)必須提升智能家電的研發(fā)水平，認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于智能家電的深遠(yuǎn)影響，大力提高科技研發(fā)及生產(chǎn)水平。

1.1 人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合了控制論、信息論、心理學(xué)以及語(yǔ)言學(xué)等多種學(xué)科而成的綜合性很強(qiáng)的交叉學(xué)科，這項(xiàng)技術(shù)具有非常廣闊的應(yīng)用前景，國(guó)家對(duì)它采取了支持和鼓勵(lì)的態(tài)度。人工智能在早期研究中，主要被應(yīng)用在信息分析、分子結(jié)構(gòu)研究以及藥物治療領(lǐng)域[1]，并在設(shè)備自動(dòng)化、機(jī)器人等領(lǐng)域得到了較為理想的發(fā)展。

1.2 智能家電

傳統(tǒng)家用電器在運(yùn)行過(guò)程中，需要消費(fèi)者對(duì)電器進(jìn)行操作，使用效率不高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，制造企業(yè)不斷推出智能化更高的家用電器，其可以依照程序設(shè)定，根據(jù)環(huán)境的變化自動(dòng)運(yùn)行，大大的提高了使用效率，給消費(fèi)者帶來(lái)了便利，被越來(lái)越多的使用者認(rèn)可和接受，使得我國(guó)智能化家電的普及率不斷提高。

2 家用電器的發(fā)展現(xiàn)狀

目前應(yīng)用較為廣泛的智能家用電器有智能電照明、智能安防以及智能空調(diào)等[2]。隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展，智能電器的技術(shù)和功能都在不斷的完善，伴隨著智能化的增強(qiáng)，帶給消費(fèi)者的使用感受也在不斷地升級(jí)。目前為止，智能家用電器的研發(fā)方向大多是以消費(fèi)者更好的生活體驗(yàn)為主。

智能家用電器和傳統(tǒng)家電最為不同的一點(diǎn)在于，家用電器通常需要人力去操作和控制，而智能家用電器則主要通過(guò)采集外部信息，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析，最終由微處理器對(duì)電器進(jìn)行操控，使得家用電器的自動(dòng)化和智能化程度大幅提高。除此之外，智能家用電器中引入了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)和傳感器系統(tǒng)，使得智能家用電器能在遠(yuǎn)程控制下進(jìn)行工作，從而大大方便了人們的使用，降低了時(shí)間成本。除了人們實(shí)際生活中所使用的家用電器外，家庭監(jiān)控系統(tǒng)的使用，也使得人們出門(mén)在外時(shí)能夠?qū)抑须娖鬟M(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，使得智能電器的使用安全性更高。到目前為止，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)使得智能電器成為集自我運(yùn)行、狀態(tài)監(jiān)控以及網(wǎng)絡(luò)傳輸為一體的系統(tǒng)，消費(fèi)者能夠遠(yuǎn)程操控智能電器的工作，大大提高了電器工作的效率。

3 智能家用電器的主要技術(shù)

3.1 智能控制技術(shù)

智能控制技術(shù)可以提高家用電器的安全性。傳統(tǒng)家用電器因其操作復(fù)雜和容錯(cuò)性比較低的特點(diǎn)，使得傳統(tǒng)的家用電器很難將故障的發(fā)生率降低到最小。但是，智能家電的控制技術(shù)卻可以對(duì)電器運(yùn)行中存在的故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)，減少故障的發(fā)生。

同時(shí)，智能家電普遍具有可控制性的屬性，可以通過(guò)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制的方式，調(diào)整家用電器的運(yùn)行狀態(tài)。通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)軟件與硬件之間的連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能家電的安全控制。此外，智能家電的控制技術(shù)在產(chǎn)品自我運(yùn)行、故障監(jiān)測(cè)以及故障排除等方面，皆有著極其具有重要的作用。

3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在智能家用電器的工作過(guò)程中，其主要的作用是用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模擬人類大腦中神經(jīng)元的記憶功能，將智能家電在運(yùn)行中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，儲(chǔ)存在記憶模塊當(dāng)中。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的用途不僅可以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，其更有優(yōu)勢(shì)的是可以對(duì)這些存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，模擬人類大腦的工作機(jī)制，定向提取各種數(shù)據(jù)，從而精準(zhǔn)而快速地計(jì)算智能家電在運(yùn)行中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，不斷提高智能家用電器工作過(guò)程中的運(yùn)行效率[3]。

3.3 模糊推理系統(tǒng)

模糊推理系統(tǒng)具有對(duì)模糊信息進(jìn)行推理和處理的能力，使得智能家用電器工作過(guò)程中大量的模糊數(shù)據(jù)得到了有效地處理，從而不斷提升智能家用電器的工作質(zhì)量[4]。模糊推理系統(tǒng)的主要工作原理是模擬人類大腦思考和推理的過(guò)程，并將推理過(guò)程使用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)。在網(wǎng)絡(luò)、云數(shù)據(jù)庫(kù)及相關(guān)軟件支持下，智能家用電器工作中數(shù)據(jù)的模糊推理過(guò)程能夠使用函數(shù)將其表達(dá)，并使用函數(shù)儲(chǔ)存的方式進(jìn)行儲(chǔ)存。模糊推理系統(tǒng)的劣勢(shì)是在于對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴，以及產(chǎn)品與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接不穩(wěn)定上。目前受限于邏輯算法及數(shù)據(jù)庫(kù)，模糊數(shù)據(jù)的推理精確度還不夠高，使得其在智能家用電器工作中的廣泛應(yīng)用受到了一定的限制。

3.4 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)

智能家用電器中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的地方在于，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的組成部分，如傳感器、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及被控制對(duì)象是通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)聯(lián)接的[5]。相對(duì)于傳統(tǒng)控制器來(lái)說(shuō)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器具有低成本以及方便維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)也存在一定的問(wèn)題，主要原因是其傳感器功能的實(shí)現(xiàn)過(guò)于依賴網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的傳遞，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)有延遲或是被切斷時(shí)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器就可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟包，甚至于數(shù)據(jù)傳輸失效的狀況。從無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的角度來(lái)看，研究人員應(yīng)該把改善通訊網(wǎng)絡(luò)的性能以及盡可能的降低無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對(duì)于通訊網(wǎng)絡(luò)的依賴性列為工作重點(diǎn)。從控制的角度來(lái)看，研究人員應(yīng)當(dāng)從保證無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的控制性能上出發(fā)，分析網(wǎng)絡(luò)延遲、網(wǎng)絡(luò)斷路對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的控制性能的影響，從而設(shè)計(jì)出能夠滿足特定網(wǎng)絡(luò)狀況的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。

4 智能家電未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 智能家電未來(lái)發(fā)展的特點(diǎn)

智能家電未來(lái)發(fā)展具有三個(gè)主要特點(diǎn)，即智能化、自適應(yīng)化和網(wǎng)絡(luò)化。智能化指的是在智能家用電器在運(yùn)行過(guò)程中，能夠依據(jù)人類的思維方式，對(duì)家用電器的運(yùn)行進(jìn)行調(diào)整；自適應(yīng)化指的是智能家電能夠在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，根據(jù)周圍的環(huán)境變化，進(jìn)行自我運(yùn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)，從而省去了人工干預(yù)的步驟，大大的提高了家用電器的使用效率；網(wǎng)絡(luò)化指的是家用電器在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的支持下，能夠在消費(fèi)者遠(yuǎn)程控制下進(jìn)行啟動(dòng)、狀態(tài)切換或者關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者和智能家電的運(yùn)程互動(dòng)，節(jié)省了大量的人力調(diào)控行為及時(shí)間空間成本。

4.2 智能家電未來(lái)的結(jié)構(gòu)變化

在智能家用電器的不斷發(fā)展過(guò)程中，其使用功能、外型結(jié)構(gòu)也是隨著人們的使用要求不斷更新的。到目前為止，智能家用電器的主要精密部件有傳感器、智能化控制元件以及顯示元件等，將這些元件進(jìn)行不斷地升級(jí)換代能夠在整體上提高智能化家電的硬件水準(zhǔn)。舉例來(lái)說(shuō)，空調(diào)在實(shí)際使用中會(huì)受到室內(nèi)的濕度和溫度環(huán)境影響，所以智能空調(diào)就需要加入溫濕度傳感器，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫濕度。除此之外，智能家用電器顯示元件性能的提高能夠?yàn)橄M(fèi)者提供更多的使用信息，以及更直觀的顯現(xiàn)方式。傳感器的發(fā)展能夠使得智能家電的環(huán)境敏感性提高，使得其能夠根據(jù)環(huán)境做出自我調(diào)節(jié)，控制元件的發(fā)展能使智能家用電器的自我調(diào)控過(guò)程更加精準(zhǔn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

智能家用電器的不斷發(fā)展，是在快速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下進(jìn)行的，智能家用電器具有比傳統(tǒng)家用電器更好的控制能力和工作效率，在提高人們生活家居體驗(yàn)上具有重要作用，因此，我國(guó)應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)對(duì)智能家用電器的宣傳以及加大力度研究智能家電相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)，從而不斷提升智能家用電器的服務(wù)質(zhì)量。