基于智能家居系統(tǒng)的智能臺(tái)燈設(shè)計(jì)與實(shí)踐

陳曉航，夏彬陽(yáng)

（武漢商學(xué)院機(jī)電工程與汽車服務(wù)學(xué)院，湖北　武漢　430056）

工程技術(shù)

基于智能家居系統(tǒng)的智能臺(tái)燈設(shè)計(jì)與實(shí)踐

陳曉航，夏彬陽(yáng)

（武漢商學(xué)院機(jī)電工程與汽車服務(wù)學(xué)院，湖北武漢430056）

簡(jiǎn)述了智能家居系統(tǒng)的基本概念，介紹了智能臺(tái)燈在智能家居系統(tǒng)中的終端功能，并由此引出一種智能臺(tái)燈設(shè)備。分析了將智能家居系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)技術(shù)相融合的設(shè)計(jì)和實(shí)踐過(guò)程，并指出了未來(lái)智能家居系統(tǒng)中智能終端設(shè)備的發(fā)展方向。

智能家居系統(tǒng)；臺(tái)燈；設(shè)計(jì)實(shí)踐；模塊化產(chǎn)品

引言

21世紀(jì)是科技發(fā)展與人類工作生活方式不斷改變的時(shí)代，隨著科學(xué)技術(shù)的革新，能夠?yàn)楣ぷ鳌W(xué)習(xí)和辦公提供便利的智能設(shè)備與系統(tǒng)正在逐漸成為工作生活的一部分，正在不斷地改變著人們的溝通方式和生活方式?；谑袌?chǎng)環(huán)境與市場(chǎng)需求，綜合分析了目前智能家居設(shè)備中終端設(shè)備的開發(fā)背景及市場(chǎng)，介紹了一種新型智能臺(tái)燈的設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程和實(shí)踐過(guò)程，由此來(lái)研究智能化家居設(shè)備在智能家居系統(tǒng)中的定位和發(fā)展方向。

1　產(chǎn)品開發(fā)背景

在20世紀(jì)90年代中后期，國(guó)內(nèi)的智能小區(qū)逐漸興起，從沿海的發(fā)達(dá)城市逐步向內(nèi)地?cái)U(kuò)展［1］。隨著2012年首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”概念開始，“智能家居”的概念也在不斷得到擴(kuò)充和完善。直到2015年全國(guó)兩會(huì)上“互聯(lián)網(wǎng)+推進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)創(chuàng)新發(fā)展”的提出，李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告中制定“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃，“智能家居”也成為了其中重要的一環(huán)。

如圖1，根據(jù)2014年騰訊數(shù)碼對(duì)智能家居的一份調(diào)研報(bào)告顯示，隨著計(jì)算機(jī)與通信的相關(guān)科技和互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)及平臺(tái)的迅速發(fā)展，現(xiàn)如今市場(chǎng)上智能家居產(chǎn)品愈發(fā)豐富，也帶動(dòng)著中國(guó)的傳統(tǒng)家居產(chǎn)品制造行業(yè)向著服務(wù)行業(yè)迅速轉(zhuǎn)型，電視、電燈和空調(diào)這三種家居電器設(shè)備是最受用戶期待的智能化設(shè)備。將傳統(tǒng)的電器與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、電子元器件小型化、個(gè)性化的工業(yè)設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)等技術(shù)，“智能家居”這種與互聯(lián)網(wǎng)新業(yè)態(tài)和人民生活新方式息息相關(guān)的概念，也成為了創(chuàng)新2.0下互聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)的一種家居及電子產(chǎn)品行業(yè)發(fā)展的新業(yè)態(tài)，有著越來(lái)越多的個(gè)體和資本投入到這種新的發(fā)展中來(lái)。

圖1　智能家居單品調(diào)研（數(shù)據(jù)來(lái)源：騰訊數(shù)碼）

2　產(chǎn)品設(shè)計(jì)與實(shí)踐

2.1產(chǎn)品的提出

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和移動(dòng)設(shè)備的不斷更新，基于互聯(lián)網(wǎng)的家居設(shè)備也正在逐步發(fā)展。智能家居的迅速發(fā)展讓更多的人在選擇家居用品時(shí)更傾向于智能化、多功能化產(chǎn)品，同時(shí)隨著LED燈技術(shù)與制造能力的迅速發(fā)展，未來(lái)的智能臺(tái)燈將更趨于智能照明與工作智能終端這一方向。Terse智能臺(tái)燈就是在這一發(fā)展環(huán)境下產(chǎn)生的。

如下頁(yè)圖2所示，Terse智能臺(tái)燈采用了模塊化設(shè)計(jì)，主體采用了由MicrosoftWindows系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的無(wú)線路由模塊，具備藍(lán)牙設(shè)備的無(wú)線連接能力，還擁有USB、microUSB等有線接口。多種連接方式使其具備了連接多個(gè)設(shè)備與終端的能力，使用可擴(kuò)展DC 5V接口，多種日常生活中所用的設(shè)備均可以由主體供電并控制。使現(xiàn)代桌面設(shè)備集成到了一個(gè)設(shè)備上，使桌面更加簡(jiǎn)潔。

圖2　Terse智能臺(tái)燈整體圖

隨著互聯(lián)網(wǎng)的熱潮，智能家居設(shè)備雖然正處在發(fā)展的風(fēng)口，但是制約智能家居設(shè)備發(fā)展的一大重要瓶頸就是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，難以存在一個(gè)無(wú)邊界的系統(tǒng)中心［2-3］。Terse智能臺(tái)燈在這一方面則做了相應(yīng)改進(jìn)。模塊化設(shè)計(jì)采用了標(biāo)準(zhǔn)化的供電接口以及無(wú)線控制方式，所以Terse是一個(gè)產(chǎn)品，也是一個(gè)平臺(tái)，擁有更多的創(chuàng)客和發(fā)燒友為其提供更多的創(chuàng)意和擴(kuò)展產(chǎn)品，最終形成一個(gè)由設(shè)計(jì)到研發(fā)，再到銷售的一個(gè)完整的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，以創(chuàng)造更多的價(jià)值。

2.2產(chǎn)品功能簡(jiǎn)介

Terse智能臺(tái)燈旨在帶給使用者更便捷更智能的生活方式，可以智能調(diào)節(jié)燈光模式、光線強(qiáng)度，并定時(shí)提醒使用者適當(dāng)休息放松眼睛，在保護(hù)使用者眼睛的同時(shí)提供更多的智能功能。

根據(jù)如圖3的系統(tǒng)開發(fā)拓?fù)鋱D，Terse臺(tái)燈可分為以下幾個(gè)功能：

圖3　Terse系統(tǒng)開發(fā)拓?fù)鋱D

1）通過(guò)BluetoothSmart技術(shù)將臺(tái)燈與功能模塊連接，利用手機(jī)APP（見圖4）實(shí)現(xiàn)臺(tái)燈與使用者的互動(dòng)，使用者可以通過(guò)手機(jī)控制、修改臺(tái)燈的相關(guān)事項(xiàng)，同時(shí)臺(tái)燈也可閃爍提醒使用者手機(jī)的相關(guān)消息。

2）臺(tái)燈的微型主機(jī)通過(guò)802.11b、802.11g、802.11n等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，與網(wǎng)絡(luò)上的在線云平臺(tái)相連接，可自動(dòng)讀取、上傳、備份儲(chǔ)存插上臺(tái)燈的U盤內(nèi)容，具備臺(tái)燈功能的同時(shí)擁有更多擴(kuò)展功能。

圖4　Terse　APP控制界面

3）可以利用擴(kuò)展接口豐富其他功能。能夠插上移動(dòng)電源、藍(lán)牙音箱、虛擬鍵盤等，將使用者更多的功能需求和臺(tái)燈結(jié)合在一起，還原使用者最簡(jiǎn)潔的書桌或辦公桌，同時(shí)用一款手機(jī)APP即可方便的控制多種模塊功能。

3　產(chǎn)品實(shí)踐

3.1產(chǎn)品市場(chǎng)分析

目前的市場(chǎng)上大致有三大群體競(jìng)爭(zhēng)智能家居行業(yè)的發(fā)展空間，一是現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)擁有網(wǎng)絡(luò)虛擬平臺(tái)，希望借助智能化設(shè)備的設(shè)計(jì)制造向?qū)嶓w產(chǎn)業(yè)延伸；二是傳統(tǒng)的家居企業(yè)希望擁有智能化的家居產(chǎn)品，以拓寬更大的市場(chǎng)；三是中小型從業(yè)者從開發(fā)商和制造商的角度切入智能家居產(chǎn)業(yè)，通過(guò)眾籌、天使投資等方式將自己研發(fā)制造的產(chǎn)品通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行快速營(yíng)銷。

3.2產(chǎn)品商業(yè)模式

在“互聯(lián)網(wǎng)+協(xié)同制造”行動(dòng)中，國(guó)務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》提出，在重點(diǎn)領(lǐng)域推進(jìn)智能制造、大規(guī)模個(gè)性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造和服務(wù)型制造，打造一批網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造公共服務(wù)平臺(tái)［4-10］。

為發(fā)展大規(guī)模個(gè)性化定制，我們利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)采集用戶個(gè)性化需求，針對(duì)每個(gè)客戶的不同需求，提供一系列獨(dú)一無(wú)二的模塊定制產(chǎn)品。Terse智能臺(tái)燈將為用戶提供更多元化的無(wú)限擴(kuò)展模塊，為其配置專屬臺(tái)燈，使產(chǎn)品更貼合市場(chǎng)用戶的個(gè)人需求。

臺(tái)燈的主體依然采用現(xiàn)有的規(guī)?；a(chǎn)，而擴(kuò)展模塊的私人定制則采用個(gè)性化定制服務(wù)，可由主廠方設(shè)計(jì)生產(chǎn)相應(yīng)的應(yīng)用模塊，亦可開放擴(kuò)展模塊設(shè)計(jì)開發(fā)權(quán)限，交由不同公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)相應(yīng)模塊，將擴(kuò)展模塊的生產(chǎn)開發(fā)變得更多元化、生產(chǎn)互動(dòng)化、市場(chǎng)化，使產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的個(gè)性化定制生產(chǎn)模式。

3.3產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)分析

如圖5，Terse臺(tái)燈主要惠及愛好嘗試新鮮事物、體驗(yàn)智能化產(chǎn)品的年輕人群。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們生活水平的不斷提高，人們?cè)絹?lái)越注意生活的質(zhì)量，此產(chǎn)品旨在為使用者提供更便捷的生活方式。雖然市場(chǎng)上有許多與Terse臺(tái)燈相似的商品，如Luzi Smart Lamp智能床頭燈、蘋果HomeKit的Lutron Caseta系列無(wú)線智能臺(tái)燈等。雖然目的都是為使用者提供更便捷的生活方式，但綜合對(duì)比市場(chǎng)上的智能臺(tái)燈，Terse臺(tái)燈在功能上更加智能、完備，除了燈光上的智能調(diào)節(jié)，U盤讀取、顯示、儲(chǔ)存的功能給用戶帶來(lái)更多元化的智能生活體驗(yàn)，首次加入的擴(kuò)展模塊個(gè)性化定制更是基于臺(tái)燈而超出了臺(tái)燈范疇，使臺(tái)燈不再只是照明工具更是智能家居的控制中樞。在功能方面Terse智能臺(tái)燈將具有極大優(yōu)勢(shì)。

圖5　智能臺(tái)燈使用人群年齡分布

4　結(jié)語(yǔ)

Terse臺(tái)燈是以互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)為核心，以電子設(shè)計(jì)為依托的創(chuàng)新科技產(chǎn)品。它既是結(jié)合了智能家居系統(tǒng)概念和互聯(lián)網(wǎng)思維的一種智能終端設(shè)備，同時(shí)也是一種新時(shí)代人類生活溝通方式和科技使用方式變革的一次良好的示范。在傳統(tǒng)企業(yè)借助“互聯(lián)網(wǎng)+”的風(fēng)潮快速發(fā)展時(shí)，智能設(shè)備的設(shè)計(jì)重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)該在推進(jìn)智能與綠色制造、大規(guī)模個(gè)性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)制造和服務(wù)型設(shè)計(jì)。最終需要建立一個(gè)成熟的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)制造服務(wù)平臺(tái)，才能更新現(xiàn)有傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)模式，為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下的智能家居設(shè)計(jì)制造業(yè)注入新的活力。

［1］高小平.中國(guó)智能家居的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］.電器與能效管理技術(shù)，2005（4）:18-21.

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（編輯：賈娟）

Design and Practice of Intelligence Lamp Based on Intelligent Home System

Chen Xiaohang，Xia Binyang
（Wuhan Business University，W uhan Hubei430056）

Itoutlines the basic conceptof smart home system.It introduces intelligent lamp terminal function in the smarthome system，and thus leads to an intelligent lamp device.It analyzes the design and practice their smart home system and Internet platform technology integration，and pointed out the future developmentdirection of smarthome system smart terminal equipment.

intelligenthome systems；lamp；design practice；modular products

TK2641.1

A

2095-0748（2016）11-0073-03

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.11.31

2016-05-01

陳曉航（1986—），男，碩士，武漢商學(xué)院機(jī)電工程與汽車服務(wù)學(xué)院助教。