人工智能在家居領(lǐng)域的應(yīng)用與啟示

王哲

人工智能是全球公認(rèn)的尖端領(lǐng)域和創(chuàng)新前沿，有著超乎想象的廣闊應(yīng)用前景。而住房已經(jīng)是全球最大的財富載體，全世界的房地產(chǎn)總價是271萬億美元，相當(dāng)于美國國內(nèi)生產(chǎn)總值的12倍，我國國內(nèi)生產(chǎn)總值的21倍，全球黃金總量的36倍，將人工智能技術(shù)與家居生活深度融合將產(chǎn)生巨大經(jīng)濟和社會價值。本文總結(jié)了全球人工智能技術(shù)在家居生活領(lǐng)域的五大典型應(yīng)用，分析了其三方面主要特點，并就我國推動人工智能技術(shù)在家居生活領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展提出了三項措施建議。

近年來，人工智能技術(shù)發(fā)展步入成熟期，人工智能在各行業(yè)的應(yīng)用將深刻改變社會生活和世界面貌，促進人工智能與各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的深度融合將有助于培育高端高效的智能經(jīng)濟，促進制造業(yè)轉(zhuǎn)型和新經(jīng)濟新業(yè)態(tài)的形成，全面提升經(jīng)濟發(fā)展的質(zhì)量和效益。國務(wù)院于2017年7月印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》明確指出，

近年來，人工智能技術(shù)發(fā)展步入成熟期，人工智能在各行業(yè)的應(yīng)用將深刻改變社會生活和世界面貌，促進人工智能與各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的深度融合將有助于培育高端高效的智能經(jīng)濟，促進制造業(yè)轉(zhuǎn)型和新經(jīng)濟新業(yè)態(tài)的形成，全面提升經(jīng)濟發(fā)展的質(zhì)量和效益。國務(wù)院于2017年7月印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》明確指出，應(yīng)加強人工智能技術(shù)與家居的融合應(yīng)用，提升建筑設(shè)備及家居產(chǎn)品的智能化水平，支持智能家居企業(yè)的模式創(chuàng)新和方案共享。本文通過分析當(dāng)前國內(nèi)外人工智能在家居領(lǐng)域的典型應(yīng)用和主要經(jīng)驗，將為我國發(fā)展智能家居提供啟示和借鑒，引領(lǐng)家居產(chǎn)業(yè)利用人工智能技術(shù)向價值鏈更高端邁進。

五大典型應(yīng)用

將人工智能技術(shù)與家居生活深度融合將產(chǎn)生巨大經(jīng)濟效益和社會價值。據(jù)統(tǒng)計，住房已經(jīng)是全球最大的財富載體，全世界的房地產(chǎn)總價是271萬億美元。城市居民平均每天在室內(nèi)空間停留的時間超過90%，人們的工作與生活質(zhì)量與居室空間密切相關(guān)，家居產(chǎn)品和服務(wù)領(lǐng)域擁有廣闊市場和大量創(chuàng)新機會。全球范圍內(nèi)，人工智能在家居領(lǐng)域主要有五大典型應(yīng)用。

人工智能技術(shù)打造智能家電。通過人工智能技術(shù)豐富家用電器的功能，對家電進行智能化，并為各種音樂類智能輔助設(shè)備提供智能服務(wù)和類型的人工智能應(yīng)用模式是目前最為智能家居市場所廣泛接受的。美國的亞馬遜的Echo音箱及其內(nèi)配置的Alexa虛擬家居助手、Sectorqube公司的MAID Oven智能廚房助手，以及Sonos公司的智能流媒體音箱均在2017年國際消費電子展（CES 2017）上備受好評。韓國LG公司的PJ9 360度懸浮藍(lán)牙音箱可支持無線充電；三星公司的智能冰箱Family Hub內(nèi)嵌Tizen智能系統(tǒng)，整合了諸如音樂播放器、內(nèi)置拍照監(jiān)控、日歷查看等功能，實現(xiàn)家電產(chǎn)品物聯(lián)網(wǎng)化。國內(nèi)的小米、蘇寧、美的等企業(yè)都進軍智能家電產(chǎn)業(yè)，積極布局智能空調(diào)、智能冰箱等產(chǎn)品，其中美的冰箱攜手阿里巴巴YunOS系統(tǒng)推出的“650升雙屏新款概念互聯(lián)網(wǎng)冰箱”使用了英特爾實感技術(shù)（Intel Real Sense）和英特爾 Haswell高性能處理器，通過圖像識別技術(shù)記錄食材種類和用戶日常飲食數(shù)據(jù)，集合大數(shù)據(jù)云計算、深度學(xué)習(xí)技術(shù)，分析用戶的飲食習(xí)慣，并通過對家庭飲食結(jié)構(gòu)營養(yǎng)分析，結(jié)合時令、體質(zhì)特征等多種維度，給出最全面最營養(yǎng)的健康膳食建議，這也是英特爾軟硬件技術(shù)應(yīng)用于智能家電的首個產(chǎn)品。

人工智能技術(shù)助力家居智能控制平臺。通過開發(fā)完整的智能家居控制系統(tǒng)或控制器，使得居住者能夠智能控制室內(nèi)的門、窗和各種家用電子設(shè)備，此類型的人工智能應(yīng)用模式是大型互聯(lián)網(wǎng)科技公司在智能家居領(lǐng)域角力的主賽場。從全球看，谷歌于2014年收購智能家居控制平臺Nest，其后蘋果公司開發(fā)的HomeKit智能家居平臺后來居上，借助 HomeKit，用戶可以使用 iOS 設(shè)備控制家里所有兼容蘋果 HomeKit的配件，這些配件包括燈、鎖、恒溫器、智能插頭等，最新發(fā)布的HomeKit已經(jīng)可以兼容部分房屋建筑廠商的產(chǎn)品和服務(wù)。國內(nèi)相繼出現(xiàn)了海爾U-home、京東微聯(lián)、華為Hilink、阿里智能、小米米家等家居智能控制平臺，其中我國創(chuàng)業(yè)企業(yè)物聯(lián)傳感（Wulian）攜手華為在2017年最新推出的Wulian智能家居控制平臺可實現(xiàn)家居設(shè)備聯(lián)動管理和手勢控制，檢測和反饋PM2.5、二氧化碳和噪音強度，同時實現(xiàn)語音播報、城市天氣預(yù)報等功能。

人工智能技術(shù)助推綠色家居。主要通過智能傳感器、監(jiān)測技術(shù)和云端數(shù)據(jù)庫等來智能調(diào)節(jié)家中的水、電和煤氣等資源的開關(guān)，并控制居室外花園的水資源和土壤資源使用情況，達(dá)到居室能源綠色高效利用和低碳節(jié)能環(huán)保的目的。此類型的人工智能應(yīng)用模式有眾多國外初創(chuàng)企業(yè)參與，在國內(nèi)只有較少企業(yè)布局。美國初創(chuàng)科技公司Ecobee和Rachio的產(chǎn)品分別可以用來智能監(jiān)控家居用電情況和草坪灑水情況，為用戶家庭減少電能和水資源浪費，其中Rachio已經(jīng)拿到亞馬遜投資。我國小米公司也在試水綠色家居智能產(chǎn)品，已經(jīng)推出可以通過濕度和溫度控制空調(diào)溫度和開關(guān)狀態(tài)以節(jié)約電能的智能溫濕計。

人工智能技術(shù)助力家庭安全和監(jiān)測。通過利應(yīng)用人工智能傳感器技術(shù)保障用戶自身和家庭的安全，對用戶自身健康、幼兒和寵物進行監(jiān)測，此類型的人工智能應(yīng)用模式數(shù)量最多且融資情況相對較好。家庭安全方面，美國Vivint公司推出了包括視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程訪問、電子門鎖、惡劣天氣預(yù)警等在內(nèi)的全套家庭安全解決方案，并通過將太陽能電池板整合進太陽能家庭管理系統(tǒng)來降提升能源使用效率；美國Canary公司和August Home公司則分別推出了智能安防攝像頭和智能安保系列產(chǎn)品。家庭成員監(jiān)測方面，美國Snoo公司開發(fā)的智能嬰兒搖籃通過模擬母體子宮內(nèi)的低頻嗡嗡聲哄寶寶入睡，Lully公司和Petcube公司則專門研發(fā)用于寵物或嬰兒的智能傳感監(jiān)測設(shè)備，以方便用戶通過智能手機隨時查看嬰兒和寵物的動態(tài)，這兩家公司已分別推出了智能睡眠監(jiān)測儀和智能寵物監(jiān)測儀。

人工智能應(yīng)用于家居機器人。人工智能在家居機器人中的成熟形態(tài)包括陪護、保潔、對話聊天等場景，部分企業(yè)也開始試水功能更豐富的智能家居機器人。如美國初創(chuàng)公司Mayfield Robotics今年發(fā)布的家居機器人Kuri能通過表情、眨眼、轉(zhuǎn)動頭部及聲音回應(yīng)主人，實現(xiàn)家居陪護、聊天的功能。韓國LG公司推出了多功能機器人管家Hub Robot，使用人體造型設(shè)計，采用了亞馬遜Alexa技術(shù)，能與用戶房子里其他LG設(shè)備連接。我國小米公司開發(fā)的掃地機器人能夠自主探知障礙物和室內(nèi)地形，實現(xiàn)對室內(nèi)的自動化清潔。百度于2017年推出的智能對話機器人百度小魚搭載了百度對話式人工智能操作系統(tǒng)DuerOS，可通過自然語言對話實現(xiàn)播放音樂、播報新聞、搜索圖片、查找信息、設(shè)鬧鐘、叫外賣、閑聊、喚醒、語音留言等功能，小魚機器人還可以通過DuerOS的云端大腦對其功能進行不斷學(xué)習(xí)和優(yōu)化。

三大主要特點

縱觀全球，人工智能在家居領(lǐng)域應(yīng)用分別在技術(shù)基礎(chǔ)、產(chǎn)品形態(tài)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)方面具有三大突出特點。

第一，以感知識別技術(shù)和大數(shù)據(jù)云端處理能力為技術(shù)基礎(chǔ)。感知識別技術(shù)是前端產(chǎn)品的基礎(chǔ)，其突破集中于自然語言識別、語義理解、語義控制等聽覺技術(shù)，以及圖像識別、面部識別、動態(tài)行為識別等視覺技術(shù)；大數(shù)據(jù)云端處理能力是重要的后端支持技術(shù)，在數(shù)據(jù)建模、分析用戶行為、優(yōu)化產(chǎn)品性能、提升用戶體驗等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

第二，產(chǎn)品應(yīng)用形態(tài)上注重軟硬件結(jié)合。包括亞馬遜、谷歌、蘋果等在內(nèi)的智能家居行業(yè)巨頭的共同特點是，將其產(chǎn)品同時開放給軟件開發(fā)者和硬件制造商，從而最大限度地激發(fā)應(yīng)用場景創(chuàng)新水平。從長遠(yuǎn)來看，智能家居產(chǎn)品的軟件開源能吸引更多的用戶，大量用戶又將吸引更多的軟件開發(fā)者針對用戶需求用戶設(shè)計新功能，形成良性循環(huán)；而向硬件制造商開放產(chǎn)品，使得制造商能夠根據(jù)智能家居產(chǎn)品的特點提供完整的系統(tǒng)整合方案，直接將廠商自身的硬件產(chǎn)品與智能家居產(chǎn)品整合連接，從而避免接口不兼容，使得硬件供應(yīng)商得以專注提升硬件設(shè)備的性能和質(zhì)量，達(dá)到促進廠商間競爭，實現(xiàn)優(yōu)勝劣汰。

第三，科技巨頭紛紛布局，注重打造家居生態(tài)圈。當(dāng)前，國際上以亞馬遜、蘋果、谷歌為首的三大互聯(lián)網(wǎng)巨頭已經(jīng)全面進軍智能家居市場，分別推出Echo、HomeKit、Nest為各自的旗艦產(chǎn)品，國內(nèi)以小米、華為、京東、百度為代表的科技公司也已著手布局智能家居。上述大企業(yè)傾向于與傳統(tǒng)家居和家電企業(yè)、建筑企業(yè)、酒店集團和新興技術(shù)創(chuàng)業(yè)公司展開合作，形成優(yōu)勢互補，著力打造全覆蓋的智能連通的家居網(wǎng)絡(luò)。

三個重要啟示

截至2016年，我國僅有約30萬戶家庭安裝了智能家居系統(tǒng)，而在美國上述數(shù)字是460萬。在我國，人工智能應(yīng)用于家居領(lǐng)域的市場潛力廣闊、內(nèi)部需求巨大。為此，可以從以下三個方面借鑒全球經(jīng)驗。

一是提高認(rèn)識，推動人工智能技術(shù)研發(fā)水平提升。加強人工智能技術(shù)與家居建筑系統(tǒng)的融合應(yīng)用，提升建筑設(shè)備及家居產(chǎn)品的智能化水平，研發(fā)適應(yīng)不同應(yīng)用場景的家庭互聯(lián)互通協(xié)議、接口標(biāo)準(zhǔn)，確立相關(guān)市場標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)秩序，提升家電、耐用品等家居產(chǎn)品感知和聯(lián)通能力。支持智能家居企業(yè)創(chuàng)新服務(wù)模式，提供互聯(lián)共享解決方案。加強人才培訓(xùn)，儲備創(chuàng)新動能，樹立龍頭企業(yè)，促進行業(yè)運動，發(fā)掘人工智能技術(shù)在家居領(lǐng)域的更多應(yīng)用創(chuàng)新機會。

二是統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，促進軟硬件協(xié)作融合及應(yīng)用場景創(chuàng)新。軟硬件的充分結(jié)合將大大提升其對應(yīng)用型創(chuàng)新的支撐能力。人工智能應(yīng)用于家居生活多為應(yīng)用型創(chuàng)新，決定應(yīng)用型創(chuàng)新能否成功的關(guān)鍵因素之一是軟硬件條件的支撐程度。李彥宏在百度全面推行人工智能優(yōu)先戰(zhàn)略后表示，軟硬件的結(jié)合是人工智能在家居領(lǐng)域的重要機會，并認(rèn)為“亞馬遜的Echo智能音箱之所以非常成功，背后的邏輯就是它在這個硬件上做了一些改造，而不只是一個軟件的解決方案”。軟硬件集成創(chuàng)新將為人工智能在家居領(lǐng)域的應(yīng)用場景提供更多新機會，推動人工智能在家居領(lǐng)域的應(yīng)用場景創(chuàng)新。

三是堅持開放，鼓勵智能家居生態(tài)網(wǎng)絡(luò)形成。家居行業(yè)涉及眾多相關(guān)行業(yè)和細(xì)分領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)資源相對分散，難以形成全局把握。因此，應(yīng)堅持開放思維，鼓勵跨界合作，加強與重點企業(yè)、產(chǎn)業(yè)組織、學(xué)術(shù)界等的交流，積極引入社會力量，群策群力，在市場引導(dǎo)、政策制定等方面展開協(xié)調(diào)，推動形成多元化的市場需求反饋體系，推動形成智能家居生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。