計算機技術在智慧家庭發(fā)展中的應用探討

李樂平　徐慧

【摘要】在科技發(fā)展的帶動下，“互聯網+”技術已經將智慧化的浪潮席卷各行各業(yè)，而智慧家庭利用互聯網、物聯網、云計算等技術已經走進了我們的生活，智能手機、平板電腦、各式各樣的穿戴設備也成為了我們生活中的重要組成部分。

【關鍵詞】計算機技術 智能家居 智慧家庭 物聯網 云計算

一、什么是智慧家庭

智慧家庭，就是綜合運用物聯網、云計算、移動互聯網和大數據技術，結合自動控制技術，將家庭設備智能控制、家庭環(huán)境感知、家人健康感知、家居安全感知以及信息交流、消費服務等家居生活有效地結合起來，創(chuàng)造出健康、安全、舒適、低碳、便捷的個性化家居生活。智慧家庭服務的典型應用主要包括健康管理、居家養(yǎng)老、信息服務、互動教育、智能家居、能源管理、社區(qū)服務和家庭安防等8個方面。而目前智慧家庭的具體呈現方式有智能家居、智能終端、穿戴設備、云平臺、無線技術等。

二、智慧家庭發(fā)展背景

工信部、國家標準化管理委員會已聯合印發(fā)了《智慧家庭綜合標準化體系建設指南》，指出到2020年，初步建立符合我國智慧家庭產業(yè)發(fā)展需要的標準體系，形成基礎標準較為完善、主要產品和服務標準基本覆蓋、標準技術水平持續(xù)提升、標準應用范圍不斷擴大，與國際先進標準水平保持同步發(fā)展的良好局面?？梢哉f，現在正是智能化發(fā)展的好時機，而智能化產品的背后是智能化戰(zhàn)略和布局。以人為中心，通過廣泛連接實現人、設備及服務的智能協(xié)同，做強智能終端：建設“傳感器”網絡，開放數據接口，為消費者提供越來越智慧的終端及服務，并探索新的商業(yè)模式。在信息時代發(fā)展已經進入物聯網時代的今天，智慧家庭最先點燃了這場戰(zhàn)火，蘋果、阿里、海爾、小米、三星等眾多巨頭紛紛殺入到智慧家庭領域，不同的玩法和形式也越來越多，連Google和360也加入家庭安防智能攝像頭行列，想在智慧家庭分一杯羹。

三、計算機技術在智慧家庭發(fā)展中的應用

近年來隨著技術的逐步成熟，智能家居行業(yè)興起，國內外幾大科技公司都選擇從不同的領域加入了智慧家庭的“戰(zhàn)局”。

（1）作為智能家居的核心，家居系統(tǒng)是搶占高地的最佳選擇。像美國的Control4、德國的施耐德就是通過物理布線或ZigBee等無線通訊方式把兼容的照明、影音、安防電子設備連接到一個中控系統(tǒng)實現統(tǒng)一控制。這種整體方案功能完整，用戶體驗統(tǒng)一，但需要專業(yè)的安裝，而且價格不菲。

整體智能家居系統(tǒng)也是目前國內廠商主要的發(fā)展方向，他們一般選擇跟房地產開發(fā)商合作，主打前裝市場，但是普及速度比較慢。例如，阿里巴巴則預見到智能家居最終的核心技術是云計算和大數據。阿里云與萬科宣布達成戰(zhàn)略合作，雙方將通過應用云計算、物聯網和大數據技術，打造國內首批聯網的“未來小區(qū)”。按照萬科對“未來小區(qū)”的規(guī)劃，傳感器、監(jiān)視器等物業(yè)設備將全部聯網，數據實時上傳至云端。通過阿里云計算平臺的支持，萬科將開發(fā)出更多創(chuàng)新的、符合社區(qū)居民需求的產品。

（2）從智慧家具硬件入手，搶占智能化產品市場。和傳統(tǒng)功能性家電相比，未來的智能家電會具備各種各樣的智能功能，作為互聯核心，如果不能在集成智能方面有所突破，則會使家電的操作繁復化，最終被市場所拋棄。谷歌斥資32億美元收購生產自動恒溫器和煙霧報警器的Nest，又通過Nest網絡監(jiān)控攝像頭公司Dropcam，單點突破進入家庭，然后逐漸擴展產品線，以后再嘗試整合其他產品。Nest已經開發(fā)了應用程序接口，可以讓任何可以物聯的產品和服務與Nest設備連接起來，大多數初創(chuàng)公司也是選擇這一途徑進入市場。

由于市場上智能家居企業(yè)多而雜，并沒有一套統(tǒng)一的行業(yè)標準。于是傳統(tǒng)的家電巨頭憑借自己的優(yōu)勢，率先制定一套軟件協(xié)議先把自家產品連接起來成為一個平臺，然后通過協(xié)議的開放讓其他廠家的產品加入其生態(tài)系統(tǒng)。三星的SmartHome和海爾的U+智慧家庭操作系統(tǒng)都是這個理念。三星是從強勢的電視和手機方面切入，海爾則憑著白色家電的領先優(yōu)勢入場。

（3）以集成技術入手，多屏協(xié)同建立智慧家具的統(tǒng)一平臺。多屏協(xié)同是一個目前已經趨向成熟的技術，不同家電之間、家電和移動設備之間的多屏互傳能夠讓用戶無論在什么情況下都能享受到最好的使用體驗，也是未來智慧家庭互聯核心設備的一個基本落腳點。盡管沒有硬件單品，也沒有獨立的控制系統(tǒng)，蘋果憑借強大的ISO平臺，也選擇了提供一套智能家居的標準和協(xié)議進入市場。HomeKit就是具有一套智能家居平臺硬件規(guī)格標準的平臺，未來將通過MFi（蘋果MFi認證，是蘋果對其授權配件廠商生產的外置配件的一種標識使用許可）授權向智能家居設備合作商全面開放，用戶將可以結合Siri去操控任何支持HomeKit的智能家居單品。目前合作廠商已包括霍尼韋爾、飛利浦、海爾等。

微軟則從集成技術入手，選擇與進入物聯網領域20年的智能家居公司Insteon合作，讓后者應用入駐Windows平臺，產品入駐微軟實體商店。Insteon的產品并不使用ZigBee、Beacon、BLE（低功耗藍牙連接）、Wi-Fi這樣的常見技術，取而代之的是其獨有的射頻技術和有線連接。這些設備通過各終端上的InsteonHub應用進行統(tǒng)一控制和管理。小米以智慧家庭跨平臺解決方案為核心，與傳統(tǒng)家電企業(yè)美的戰(zhàn)略合作，積極打造智慧家庭套裝，強調以人為中心的家庭生活。

（4）未來智慧家庭有望實現物與物直接互動交流，能源自給自足。目前市面上大部分智能家居設備的聯動，是通過人機互動來實現，需要人對界面進行操作。而未來的物聯網時代則有望跳過人，物與物通過訊號直接互動交流。即使沒有人的指揮，這些家居設備也能揣測人的需要，根據不同的狀態(tài)互動運行。當這些原來被動靜止的設備轉變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ?，提供全方位的信息交換功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，用戶自然獲得最大程度的高效、便利、舒適。相對于目前的集成控制平臺，未來的物聯網可涉及智能照明、家電控制、環(huán)境監(jiān)測、影音娛樂、健康管理等方面，能最大限度地將人、家、車連接起來，進行互動。另一方面，物聯網的通信方式采取無線通訊，將擺脫有線前期安裝和后期擴展的繁雜性問題，給設備的擴展留有足夠的空間，便于后續(xù)的自由變換。

本田在美國加州大學戴維斯分校社區(qū)搭建的零能耗智能家居就是對此的探索。該房屋的用電主要依靠房頂9.5千伏的太陽能系統(tǒng)，本田自主研發(fā)的家居能源管理系統(tǒng)（HEMS）則負責全屋電力消費的監(jiān)控和優(yōu)化工作，為家居和主電網之間的智能連接帶來了全面的能源可靠性。相比大小相仿的家庭來說，這樣的家庭能源管理系統(tǒng)與節(jié)能設計，能讓用戶節(jié)約一半以上的能源，這其中包括供暖、空調以及照明，節(jié)水率也高出三倍。

四、結束語

目前智慧家庭產業(yè)在中國仍處于起步階段，縱觀國內市場，智慧家庭的產業(yè)已進入群雄逐鹿的時代。智慧家庭與計算機技術的深度融合，推動整個行業(yè)形成了“硬件+軟件+數據服務”的平臺化運營模式，未來有望迎來更深層次的裂變與突破。endprint