
智能家居(smart home, home automation)是以住宅爲平台,利用綜合布線技術、網絡通信技術、 安全防範技術、自動控制技術、音視頻技術将家居生活有關的設施集成,構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統,提升家居🛀🏼安全性、便利性、舒适性、藝術性,并實現環保節能的居🏃🏻♀️住環境 [1] 。
2023年4月4日,QuestMobile數據顯示,截至2023年2月,智能家居APP月活用戶規模爲2.65億。
[20] 所謂的智能家居,是以住宅爲平台,利用綜合布線技術、網絡通信技術、安全防範技術、自動控制技術、音視頻技術,将家居㊙️生活相關的設備集成起來,構🧑🏻❤️🧑🏼建可集中管理、智能控制的住宅設施管理系統,從而提升家居的安全性、便利性、舒适性、藝術性,并實現環保節能的居住環境.換句話說,智能家居并不是一個單一👋的産品,而是通過👼🏾技術手段将家中所😵💫有的産品連接成一個有機的系統,主人可随時随地控制該系統.
[19] 智能家居的概念起源很早,但一直未有具體的建築🧑🏾🎄案例👨🏻🏭出現,直到1984年美國聯合科技公司(United Technologies Building System)将建築設💯備信息化、整合化概念應用于美國康涅狄格州(Connecticut)哈特佛市(Hartford)的CityPlaceBuilding時,才出現了首棟的“智能型建築”,從此揭👱🏼♂️開了全世界争相建造智能
家居派的序幕
[2] 。
家庭自動化
家庭網絡
首先要把這個家庭網絡和純粹的“家庭局域網”分開來,它是指🏊🏿♀️連接家庭裏的
PC、各種外設及與因特網互聯的網絡系統,它隻是家庭網絡的一👨🏻🏭個組成部份。家庭網絡是在家庭範圍内(可👺擴展至鄰💕居,小區)将PC、
家電、
安全系統、
照明系統和
廣域網相連接的一種新技術。 當前在家庭網絡所采用的連接技術可以分爲“有線”和“無線”兩大類。有線方案主要包括😸:雙絞線或同軸電纜連接、電話線連接、電力線連接等;無線方案主要包括:紅外線連接、無線🧛🏾♀️電連接、基于RF技術的連接和基于
PC的無線連接等
[4] 。
家庭網絡相比起傳統的辦公網絡來說,加入了很⛹🏻♀️多家庭應用産品和系統,如家電設備、照明系統,因此相應技術标準也🤶🏾錯綜複雜
[4] 。
網絡家電
要實現家電間互聯和信息交換,就需要解決:1. 描述家電的工作特性的産品模型,使得數據的交換具有特定含義;2. 信🧑🏽❤️💋🧑🏻息傳😗輸的網絡媒介。在解決網絡媒介這一難點中😘,可選擇的方案😁有:電力線、
無線射頻、雙絞線、同軸電纜、
紅外線、
光纖。認爲比較可行的網絡家電包括網絡冰箱、網絡空調、網絡洗衣😁機、網絡熱水器、網絡微波爐、網絡炊具等。網絡家電未來的方向也是充分融合到家庭網絡中去
[5] 。
信息家電
信息家電應該是一種價格低廉、操作簡便、 實用性強、帶有
PC主要功能的家電産品。利用
電腦、電信和電子技術與傳統家電(包括白色家電:電冰💑🏾箱、洗衣🧜🏼♀️機、微波爐等和黑色家電:電視機、錄像機、音響、VCD、DVD等)相結合的💌創新産品, 是爲數字化與網絡技術更廣泛地深入家庭生活而設計的新👩🏿❤️💋👨🏽型家用電器,信息家電包括PC、機頂🙆🏿盒、HPC、超級
VCD、無線數據通信設備、WEBTV、INTERNET電話等等,所有能夠通過網絡系💘統交互信🙂↕️息的家電産品,都可以稱之爲信息家電。音頻、視頻和通信設備🏃🏻♀️是信息家電的主要組成部分。另一方面, 在傳統家電的👻基礎上^,将信息技術融入傳統的家電當中,使其功能更加強大,使用更加簡單、方便和實用,爲家庭生活創造更高品質的生活環境。比如模拟電視發展成數字電視,VCD變成DVD,電冰箱、洗衣機、微波🤑爐等也将會變成數字化、網絡化👨🦰、智能化的信息家電
[6] 。
從廣義的分類來看,信息家電産品實際上包含了網絡家電産品,但如果從狹義的定義來界定,我們可以這樣做一簡單分類🏃🏿♀️➡️:信息家電更多的指帶有嵌入式處理器😥的小型家用(個👾人用)信息設備,它的基本特征是與網絡(主要指互聯網)相連而有一些🏃🏿♀️➡️具體功能,可以是成套産品,也可以是一個輔助配⛹🏻♂️件。而網絡家電則指一個具有網絡操作功能👼🏾的家電類産品,這種家電可以理解是我們原來普通家電産品的升級
[6] 。
智能家居網絡随着集成技術、通信技術、互操作能力和布線标準的實現而不斷改進。它涉及對家庭網絡内所有的智能家具、設備和系統的操作、管理♌️以及集成技術的應用
[7] 。其技術特點表現如下:
家庭網關是智能家居局域網的核心部分,主要完成家庭内部網絡各種不同通信協議之間的轉換和
信息共享,以及與外部通信網絡之間的數據交換功能,同時網關還負責家庭智能設備的管理和控制
[8] 。
2.統一的平台
用
計算機技術、
微電子技術、
通信技術,家庭智能終端将家庭智能化的所有功能集成起來😗,使🧛🏽智👽能💘家居建立在一個統一的平台之上。首先,實現~家庭😜内部網絡與外部網絡之間的數據交互;其次,還要
保證能夠識别通過網絡傳輸的指令是合法的指令,而不是“黑客”的非法入侵。因此,家庭智能終端既是家😘庭信息的👹交通👯🏾♂️樞紐,又是🙂↔️信息化家庭的“保護神”
[9] 。
3.通過外部擴展模塊實現與家電的互連
爲實現家用電器的集中控制和遠程控制功能,家庭智能網🥑️關通過有線或無線的方式,按照特定的通信♌️協議😵💫,借助外部擴展模塊控制家電或照明設備
[10] 。
4.嵌入式系統的應用
以往的家庭智能終端絕大多數是由單片機控制的。随👨🦰着新😈功🧛🏾♀️能的增加和性能的提升,将處理能力大大增強的具有網絡功能的嵌入式操作系統和單片機的控制軟件程序做了⛹🏻♀️相應的調整,使之有💑🏾機地結合👾成完整的
嵌入式系統 [11] 。
智能家居作爲一個新生産業,處于一個導入期與成長期😁的臨界點,市場消費觀念還未形成,但随着💯智能家居市場推廣普及的進一步落實,培育起消😗費者的使用習慣,智能家居市場的消費潛力必然是巨大的,産業前景光明。智能家居在中國的發展經曆的四個階段,分别是萌芽期、開創期、徘徊期、融合演變期
[12] 。
萌芽期
(1994年-1999年)這是智能家居第一個發展階段,整個行業還處在😺一👩🏼❤️👨🏾個概念熟悉、産品認知的階段,這時沒有出💫現專業的智能家居生産廠商,隻有深圳有一兩家從事美😥國X-10智能🤶🏾家居代理銷售的公司從事進口零售業務,産品多銷售🧜🏼♂️給居住國内的歐美用戶
[12] 。
開創期
(2000年-2005年)先後成立了五十多家智能家居研發生産企業,主要集中在深圳、上海、天津、北京、杭州、廈門等地👋。智能家居的市場營銷、技術培訓體系逐漸完善起來,此階段,國外智能家居産品✍🏻基本沒有進入國内市場
[12] 。
徘徊期
(2006-2010年)2005年以後,由于上一階段智能家居企業的野蠻成長和惡性競争,給智能家居行業帶來了極大的負面影響:包括過👩🏿❤️💋👨🏽分誇大智能家居的功能而實際上無法達到這個效果、廠商隻顧發展代理商卻忽略了對代理商的培訓和扶持導緻代理商經營困難、産品不穩定導緻用戶高💁🏼♀️投訴率。行業👩🍼用戶、媒體開🥑️始質疑智能家居的實際效果,由原來的鼓吹變得謹慎,市場銷售也幾年出來增長減緩甚至部分區域出現了銷售額下降的現象。2005年-2007年,大✋約有20多家智🏃🏿♀️➡️能家居生産企業退出了這一⛹🏻♀️市場,各地代理商結業轉行的也不在少數。許👽多堅持下來的智能家居企業,在這幾年也經曆了縮減規模的痛苦。正在這一時期,國外的智能家居品牌卻暗中布局進入了中國市場👨🦰,而活躍在市場上的國外主要智能家居👨🦰品牌都是這一時期🙈進入中國市場的,如
羅格朗、霍尼韋爾、
施耐德、Control4等。國内部分存活下來的企業也逐漸找到自己的😺發展方向,例如天津瑞朗,青島愛爾豪斯,
海爾,科道等,用X10,深圳索科特做了空調遠程控制,成爲工業智控的廠家
[12] 。
融合演變期
(2011-2020年)進入2011年以來,市場明顯看到了增長的勢頭,而且大的行業背景是房地産受到調控。智能家居的放👨🦰量增長說明智能家居行業進入了一個拐點,由徘徊期進入了新👱🏼♂️一輪的融合演變期。接下來的三到五年,智能家居一方面進入一個相對快速的發展階段,另一方面協議與技術标準開始⛹🏻♀️主動互通和融合,行業并購現象開始出來甚至成爲主流。
爆發期
2023年4月4日,QuestMobile數據顯示,截至2023年2月,智能家居APP月活用戶規模👽爲2.65億,在所👌有智能設備APP月活用戶中占比近80%。截至🤑2023年2月🧎🏻♀️➡️,智能家居綜合管理類APP月活用戶規模達1.46億,同比增長28.3%
[20] 衡量一個智能家居系統的成功與否,并非僅僅取決于ˇ智能化系統的多少、系統的先進性或集成度,而是取決于系統的設計和配置是否經濟合理并且系統能否成功運行💘,系統的使用、管理和維護是否方便,系統或産品的技術是否成熟适用,換句話說,就是如何以最少的投入、最簡便的👿實現途徑來⛹🏻♀️換取最大的功效,實現便捷高質量的生活
[13] 。爲了實現上述目标,智能家居系統設計時要遵循以下原則:
實用便利
智能家居最基本的目标是爲人們提供一個舒适、安全、方便和高效的生活環境。對智能家居産品來👾說,最重要👽的是以實用爲核心,摒棄掉那些華而不實,隻能充作擺設的功能,産品以實用性、易用性和人性化爲主
[14] 。
在設計智能家居系統時,應根據用戶對智能家居🧛🏽功能的需求👽,整合以下最實用最基本的家居控制功能:包括智能家電控制、
智能燈光控制、電動窗簾控制、
防盜報警、門禁對講、煤氣洩露等,同時還可以拓展諸如三表抄送、視頻點播等服務增值功能。對很多個性化智能家居的控制方式很豐富多樣,比如:本地控制、遙控控制、集中控制、手機遠程控制、感應控制、網絡控制、定時控制等等,其本意是讓人們擺脫繁瑣的事務,提高效率,如果操作過程和程序設置過于繁瑣,容易讓用戶産生排斥心理。所以在對智能家居的設計時一定要充分考慮到用戶體驗,注重操作的便利化和直觀性,最好能采用圖形圖像化的控制界面,讓操作所見即所得
[14] 。
标準性
智能家居系統方案的設計應依照國家和地區的有~關标準ˇ進行,确保系統的擴充性和擴展性,在系統傳輸上⛹🏻♀️采用标準的
TCP/IP協議網絡技術,保證不同産商 之間系統可以兼容與互聯。系統的前端設備是多功能的、開放的、可以擴展的設備。如💕系統主機、終端與模塊采用标準化接口設🧑🏽❤️💋🧑🏻計,爲家居智能系統外👼🏾部廠商提供集成的平台,而且其功能可以擴展,當需要增加功能時,不必再開挖管網,簡單可靠、方便節約。設計選用的系統和産品能夠使本系統與未來不斷發展的🔞第三方受控設備進行互通互連
[15] 。
方便性
家庭智能化有一個顯着的特點,就是安裝、調試與維護的工作量非常大,需要大量的人力物力投入,成爲制約行業發展的瓶頸。針對這個問題,系統在設計時, 就應考慮安裝與維護的方便性,比如系統可以通過
Internet遠程調試與維護。通過網絡,不僅使住戶能夠實現家庭智~能化系統的控制功能,還允許工程人員在遠程檢查系統的工作狀況,對系統出現的故障進行診斷。這樣,系統設置與版本更新可👻以在異地進🙉行,從而大大方便了系統的應用與維護,提高了響應速度,降低了維護成本
[15] 。
輕巧型
“輕巧”型智能家居産品顧名思義它是一種輕量級的智👽能👽家居系統。“簡單”、“實用”、“靈巧”是它的最主要特點,也是其與傳統智能家居系統最大的區别。所以我們一般把無需施工部署,功~能可自由搭配組合🏃🏿♀️➡️且價格相對便宜可直接面對最終消費者銷售的智能家居産品稱爲“輕巧”型智能家居産品
[16] 。
(1)制定關于智能家居的标準。标準之争實質是市場之争,多年前發達國家就有了智能家居的概念和标準,當時的标準偏重于安防,随着通信技術和 網絡技術㊙️的發展,傳統的建築産業 與IT産業有了深度的融合,智👧🏾能家居 的概念才得以真正發展。中國的居住環境與發達國家不👯🏾♂️同,中國的智能小區概念及其實施标準更帶有很強的中國特色。加入
WTO後,中國的行業管理正在與國際接軌,以行業協會爲龍😁頭推👻進标準化進程,加強行業管理将是今後🧜🏼♂️的重點
[17] 。
(2)産品标準化—— 行業發展的必由之路。
目前,中國境内的家居智能控制系統産品很多,據估計有數百👨🏻🏭個品種,小至三、五個人的小公司,大至幾千人 的國企,都有人涉足家居智能化産品的研~發、生産。于是,中國就産生了幾👩🏿❤️💋👨🏽百個互🥑️不兼容的标準,至今還沒有一個能夠占領國内市場 10%的家居智能控制系統産品。随着市…場競争的加劇,大部分中小企業會被迫退出這個市場 ,但他們已安裝在各地的小區内的産品将無備品備件可供維修,受害😝者當然是業主或用戶。這将是一種十分可怕的情景。由此可見,推進标準化進程是智能化行業👩🏿❤️💋👨🏽的必😁由之路,也是當務🧛🏾♀️之急
[17] 。
(3)個性化—— 家居智能控制系統的生命所在。
在公衆生活的模式中,家居生活是最能體現個性化的,無🙆🏿法用一種标準程式去約定大家的家庭生活,而隻能去适應它。這就決定個性化是家居智能控制系統的生命所在
[17] 。
(4)家電化—— 家居智能化控制系統的發展方向。
家居智能控制産品有些已變成了家用電器,有些正在變成 家用電器,IT廠商和家電廠商傾力推出的“網絡家電”就是網絡與家電結合的産物
[17] 。
環境控制和安全規範
智能家居本身建設的目的就是爲了給人們提供安全、舒适的生活環境,但是由于目前的智能化家居系統在這個😁方面顯現出許多不足之處,因爲未來智能家居的👀發展必然在這個方面開展完善工作,并将這個理念貫穿到家居生活中各個系統之中,比如影音設備、溫度調控、安全控制等,對于這個方面還要完👽成遠程與集中控制并行的任務,确保整個家居生活體現出更加人性化的特點
[18] 。
新技術新領域的應用
智能家居在未來的發展過程爲了适應當時的發💞展狀🙈況😈,必然會和還沒有與之進行結合的新技術進行融合,
IPv6等新型通信技術的發展将會起到重要的促進作用, 智能家居的控制方面将會引發IT行業的發展新風潮;另外,智能家居系統在得到改進之後,能夠在商業化的氛圍中進行應用,從而拓寬其應用範圍,這種情況會使得智能家居的市場也随之出現大範圍的擴展
[18] 。
和智能電網相結合
在中國,
智能電網的建設有其根本需求,将對整個住宅的各種智能化設施服務,在對電力方面進行服務的過程中,還可以對智能家居的網絡形成滲透作用,使用智能電網的用戶,如果同時也在享受智能家居的服務,那麽他的需求就是兩者之間可以建立其一個有效的緊密通信, 能夠對智能家居與智能電網相結合的各種信息進行統籌之後,進行實際的有效管理