淺談人工智能背景下的智能家居的發(fā)展方向

段雨梅 楊聲英 四川大學(xué)錦城學(xué)院計(jì)算機(jī)與軟件學(xué)院

近年來，隨著人工智能相關(guān)技術(shù)的穩(wěn)定和成熟，人工智能也慢慢進(jìn)入了智能家居領(lǐng)域。過去，智能家居需要昂貴的硬件支持，對(duì)普通人來說就是一種奢侈品，可望而不可及。隨著國家科技、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民生活水平日益改善，使得智能家居不再是奢侈品，開始走進(jìn)普通的家庭。同時(shí)人們對(duì)居家生活的智能化要求也越來越高，也越來越多的人們開始打造屬于自己的智能家居。

接下來，針對(duì)智能家居的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)人工智能背景下的智能家居進(jìn)行討論，使智能家居更智能、更好地為我們提供便利的服務(wù)，并在生活中給我們提供重要的信息，能對(duì)我們的日常生活進(jìn)行合理的安排，充分的利用我們的時(shí)間和資源。

一、智能家居發(fā)展現(xiàn)狀

智能家居，又稱智能住宅，在英文中常用Smart Home，也有很多含義近似的一些稱法，例如智能家庭、網(wǎng)絡(luò)家居、數(shù)字家園、電子家庭、家庭網(wǎng)絡(luò)、家庭自動(dòng)化、數(shù)碼家庭、數(shù)碼家居等。智能家居可以定義為一個(gè)過程或者一個(gè)系統(tǒng)甚至小到一個(gè)家用產(chǎn)品，它是物聯(lián)網(wǎng)在家庭范圍應(yīng)用的一種，以住宅為平臺(tái)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線技術(shù)、將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)，有機(jī)地集成在一起，構(gòu)建高效的住宅環(huán)境與家庭日程安排的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能高效的居住環(huán)境。

目前，智能家居的推廣效果并不是很好，主要原因有二：一是系統(tǒng)過于龐大，并且沒有進(jìn)行深入的市場(chǎng)調(diào)研，導(dǎo)致開發(fā)的新產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)，操作復(fù)雜，實(shí)用性差。例如有些系統(tǒng)必須在裝修前留相應(yīng)接口，這對(duì)于相當(dāng)大部分用戶來說就會(huì)望而卻步了；其次，由于需要投入大量的技術(shù)研發(fā)資金，一些中小型企業(yè)無法持續(xù)形成規(guī)模化生產(chǎn)，且產(chǎn)品價(jià)格過高。

在智能家居行業(yè)中，推廣的較好的是一些智能單品，這也和行業(yè)巨頭的投入息息相關(guān)，如傳統(tǒng)家電企業(yè)推出的智能冰箱、智能空調(diào)、智能洗衣機(jī)等，互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)推出的電視盒子、智能路由器、視頻監(jiān)控等。這些智能單品得到廣大用戶認(rèn)可。也為后續(xù)各類產(chǎn)品的信息互通打下基礎(chǔ)，這些產(chǎn)品的特點(diǎn)是不需要復(fù)雜的安裝部署、不需要用戶復(fù)雜的操作，充分體現(xiàn)了其智能化的特點(diǎn)。

在智能家居產(chǎn)品的智能控制主要通過如下幾個(gè)途徑實(shí)現(xiàn)：手機(jī)控制、電腦控制、遙控器、語音控制、場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)等。通過手機(jī)、電腦進(jìn)行家電控制、照明控制、窗簾控制、電話遠(yuǎn)程控制等，使人們生活更加舒適、便利和安全。

二、智能家居主要產(chǎn)品

智能家居產(chǎn)品種類繁多，而據(jù)國外調(diào)查公司Strategy Analytics數(shù)據(jù)顯示，目前全球最暢銷的六大智能家居產(chǎn)品分別是智能音箱、智能燈泡、智能煙霧探測(cè)器、智能門鎖、智能網(wǎng)關(guān)/控制中心、安全攝像頭。

1.智能音箱

是一個(gè)音箱升級(jí)的產(chǎn)物，是家庭消費(fèi)者用語音進(jìn)行上網(wǎng)的一個(gè)工具，比如點(diǎn)播歌曲、上網(wǎng)購物，或是了解天氣預(yù)報(bào)，它也可以對(duì)智能家居設(shè)備進(jìn)行控制。很多國內(nèi)外科技公司都推出了自己的智能音箱產(chǎn)品。

2.智能燈泡

是目前人們接受程度較高安裝較多的智能系統(tǒng)，非常適合講究生活情調(diào)和品質(zhì)的家庭使用。用戶可以通過遙控、手機(jī)或其他通訊設(shè)備對(duì)家中的智能燈泡進(jìn)行調(diào)控。對(duì)燈光的控制不僅限于關(guān)停，還可以進(jìn)行亮度的調(diào)整、定時(shí)遙控、不同場(chǎng)景的設(shè)置等。從而打造各種情景模式，實(shí)現(xiàn)智能化生活。

3.智能煙霧探測(cè)器

是防止家庭發(fā)生火災(zāi)的重要防御措施，能夠進(jìn)行煙霧檢測(cè)和分類的能力，判斷是否存在煤氣泄漏、火災(zāi)隱患等。

4.智能門鎖

在區(qū)別于傳統(tǒng)機(jī)械鎖的基礎(chǔ)上改進(jìn)的，在用戶安全性、識(shí)別、管理性方面更加智能化簡(jiǎn)便化的鎖具。是門禁系統(tǒng)中鎖門的執(zhí)行部件。智能門鎖具備密碼、指紋、刷卡、鑰匙基本功能。

5.智能網(wǎng)關(guān)

借助現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將家庭內(nèi)各種家電和設(shè)備連網(wǎng)，通過網(wǎng)絡(luò)為人們提供各種豐富、多樣化、個(gè)性化、方便、舒適、安全和高效的服務(wù)。智能網(wǎng)關(guān)也是智能產(chǎn)品聯(lián)動(dòng)及大型智能家居系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。

6.安全攝像頭

可以遠(yuǎn)程監(jiān)控家里實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，還可以捕捉家里門窗動(dòng)態(tài)，如果有開動(dòng)，會(huì)捕捉照片，可以通過手機(jī)端app 來操控你的攝像機(jī)，使用便捷。

三、人工智能背景下智能家居的發(fā)展方向

人工智能的目標(biāo)是讓機(jī)器具有智能，其遠(yuǎn)期目標(biāo)是模仿人類的思維活動(dòng)和智力功能，揭示人類智能的根本機(jī)理。這一目標(biāo)還任重道遠(yuǎn)，不僅是因?yàn)楫?dāng)前人工智能技術(shù)遠(yuǎn)未達(dá)到應(yīng)有的高度，而且還由于人類對(duì)自身的思維活動(dòng)過程和各種智力行為的機(jī)理還知之甚少。因此，當(dāng)前人工智能研究的近期目標(biāo)是建造智能計(jì)算機(jī)以代替人類的某些智力活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能，研究如何使現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)更聰明、使它能夠運(yùn)用知識(shí)去處理問題。

在人工智能技術(shù)發(fā)展的背景下，在智能家居領(lǐng)域得到了一定的應(yīng)用，如語音識(shí)別，圖像識(shí)別等。從人工智能的近期目標(biāo)可以看出，智能家居的未來發(fā)展方向是要讓家居產(chǎn)品具有如下幾個(gè)智能：

（一）“能聽會(huì)說”

一些智能單品（如智能音箱）已經(jīng)具有能聽會(huì)說的功能，然而在人工智能深度學(xué)習(xí)技術(shù)發(fā)展的背景下，智能家居應(yīng)該邁向更深一個(gè)層次，而不是簡(jiǎn)單的聽人們給出的命令。在未來智能家居產(chǎn)品將能夠通過深度學(xué)習(xí)對(duì)不同的聲音進(jìn)行分類，例如對(duì)室內(nèi)人員正在打電話的聲音或物品破碎聲音等場(chǎng)景進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，并在不同場(chǎng)景下對(duì)室內(nèi)其他智能產(chǎn)品進(jìn)行控制，以拓展智能家居系統(tǒng)的健康和安全功能。

（二）“能看會(huì)認(rèn)”

一些智能單品（如安全攝像頭）已經(jīng)可以通過攝像頭來觀察環(huán)境，也可以通過人臉識(shí)別技術(shù)來認(rèn)識(shí)一些人，然而這個(gè)認(rèn)識(shí)領(lǐng)域具有一定局限性。除了人之外，智能家居產(chǎn)品應(yīng)該認(rèn)識(shí)家居當(dāng)中的各種各樣的物品及其狀態(tài)，例如識(shí)別家中的電風(fēng)扇是開啟還是關(guān)閉狀態(tài)、識(shí)別家中的任意物品的狀態(tài)。并根據(jù)識(shí)別的狀態(tài)自動(dòng)控制整個(gè)家居系統(tǒng)。

（三）“自主學(xué)習(xí)”

人類的進(jìn)步離不開學(xué)習(xí)，不論是從原始到現(xiàn)代、還是從嬰兒到成年的過程都離不開對(duì)世界的探索和學(xué)習(xí)，例如學(xué)習(xí)我們的使用習(xí)慣，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)家居系統(tǒng)的自動(dòng)控制，肩負(fù)起家庭安全管家的使命。

在智能家居系統(tǒng)有了“耳朵”和“眼睛”并能夠自主學(xué)習(xí)以后，將使得智能家居系統(tǒng)更加具有智能，更大程度上節(jié)省了我們的精力，我們完全可以放心的把自己的家居環(huán)境交給它，讓舒適時(shí)刻隨行。

四、結(jié)束語

綜上所述，盡管目前智能家居還受到技術(shù)等方面的制約，并沒有完全落地，但是隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，以及行業(yè)巨頭的不斷探索，相信智能家居的未來只要你想象的到，那么產(chǎn)品就能做的到。除此之外，還需要在保證安全這個(gè)大前提，包括隱私保護(hù)、人身安全和可靠性。這才能使智能家居產(chǎn)品走進(jìn)千家萬戶。