人工智能在家居空間中的應(yīng)用

朱燦華

摘要：隨著AI人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)、云計算、5G等技術(shù)的成熟與相互融合，讓我們的生活在21世紀(jì)變得更舒適、便捷、高效，人工智能已經(jīng)在我們生活的很多方面發(fā)生了令人難以置信的改變。家是溫馨的港灣，人們在忙碌了一天后，回到家里才得到真正放松，人一生中在家里的時間將超過一半，社會在不斷發(fā)展，家居空間設(shè)計更應(yīng)與時俱進(jìn)。人工智能走進(jìn)家居空間將是新時代室內(nèi)設(shè)計的趨勢，更是空間設(shè)計中以人為本設(shè)計這一原則的現(xiàn)代體現(xiàn)。本文以“智能之家”為主題探索人工智能在家居空間中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：人工智能;智能家居;家居空間

Abstract：With the maturity and integration of AI artificial intelligence，big data，Internet of Things，cloud computing，5G and other technologies，our lives have become more comfortable，convenient，and efficient in the 21st century.Artificial intelligence has already occurred in many aspects of our lives.An incredible change.Home is a welcoming harbour.After a busy day，people will only be truly relaxed when they return home.People will spend more than half of their time at home.Society is constantly evolving，and the design of home space should keep pace with the times.Artificial intelligence entering the home space will be the trend of interior design in the new era，and it is also a modern embodiment of the principle of people-oriented design in space design.This article explores the application of artificial intelligence in the home space with the theme of "Smart House".

Key words：Artificial intelligence;smart home;home space

1 緒論

人類自誕生之日起，對高品質(zhì)生活的追求就從未停止過。從舊石器時代使用石器到現(xiàn)在人人都擁有智能手機;從席地而坐到明代經(jīng)典家具再到現(xiàn)在的智能按摩椅;從群居洞穴到聚落的產(chǎn)生再到現(xiàn)在的高樓大廈，人類在各個領(lǐng)域不斷地實現(xiàn)新的超越。

當(dāng)前計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通信、AR虛擬現(xiàn)實、人臉識別、指紋識別、聲音識別、現(xiàn)代智能等科技的不斷成熟已經(jīng)在各個方面改變著我們的生活?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步，最終目的是為人類服務(wù)。人類的平均壽命按現(xiàn)階段的78年計算，人的一生中待在家里睡覺的時光就要占去1/3，那就是26年，再加上平時的生活起居和休閑娛樂的時間，人在家中度過的時間將超過一半。因此在家居空間中探索智能設(shè)計具有重大的研究意義和現(xiàn)實意義。

2 智能家居的概念

世界上最早的關(guān)于智能家居的研究可以追溯到20世紀(jì)80年代的美國，當(dāng)時在對一些舊建筑的改造中對大廈的空調(diào)、電梯、照明和其他設(shè)備進(jìn)行了監(jiān)控，給大廈提供了一些簡單的通信服務(wù)。之后，加拿大、澳大利亞、新加坡等一些經(jīng)濟比較發(fā)達(dá)的國家也先后在智能家居的設(shè)計領(lǐng)域進(jìn)行了探索。智能家居在美國、德國、西班牙、日本等國都有廣泛的應(yīng)用。比爾·蓋茨在1990年建立的“未來之屋”完全兼容智能住宅的概念。不僅連接上了互聯(lián)網(wǎng)，所有門窗、燈具、電器設(shè)備都可以通過電腦控制，它被稱為Smart home，是現(xiàn)代智能之家的原型。

智能家居在住宅空間中，兼?zhèn)浣ㄖ⒓矣秒娖?、網(wǎng)絡(luò)通信和設(shè)備自動化及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、服務(wù)和管理為一體，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境;智能通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動互聯(lián)網(wǎng)將家用電器或設(shè)備等連接到一起，提供安防控制、照明控制、水電控制、網(wǎng)絡(luò)控制以及健康監(jiān)測等多種功能和手段，提供高效、舒適、安全、便利及環(huán)保的家居空間環(huán)境。

3 智能家居在室內(nèi)空間中的應(yīng)用

如前所述，人的一生，平均超過一半的時間是在家中度過，那么當(dāng)代的室內(nèi)設(shè)計如何立足當(dāng)代科技構(gòu)建理想的智能家居，讓人們在家居空間中，共享科技發(fā)展的成果？家居空間中的智能需求主要有門禁安防智能、燈光智能、家電智能、健康衛(wèi)生智能以及情感智能（如下圖所示），其具體如下：

智能家居系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.1 門禁安防智能

智能門通過語音和虹膜技術(shù)或人臉識別與智能主機對接，通過網(wǎng)絡(luò)將信息傳輸?shù)绞謾C、平板電腦或者電腦，智能門通過以上的識別技術(shù)辨別主人。其具體表現(xiàn)在：（1）當(dāng)智能系統(tǒng)識別主人信息后，發(fā)出指令：如“歡迎主人回家”之類語言提示，大門隨即打開，迎接主人回家;（2）當(dāng)外人或陌生人需要進(jìn)入家門時，智能門將信息傳輸?shù)街悄苤鳈C，智能主機通過網(wǎng)絡(luò)將信息傳輸?shù)绞謾C，主人可以通過手機或者是平板電腦完成與外來人員進(jìn)行遠(yuǎn)程通話，經(jīng)許可方可進(jìn)入;（3）窗戶安裝紅外感應(yīng)器與傳感器等設(shè)備，并與智能主機連接。如果風(fēng)雨來襲，窗戶自動關(guān)上;（4）如果發(fā)生陌生人或盜賊強行闖入，系統(tǒng)將信息傳輸?shù)绞謾C提醒主人，并發(fā)出警報。

3.2 燈光智能

燈光智能是家居空間中的燈具通過對光線的感應(yīng)與對人物捕捉實現(xiàn)智能開啟。在白天光線比較強的時候，則自動關(guān)閉;在陰雨天光線不足的情況下，燈具通過紅外感應(yīng)實現(xiàn)智能開啟;當(dāng)人離開燈具的輻射范圍時，燈具自動關(guān)閉。環(huán)保節(jié)能又人性化。臥室與衛(wèi)生間的燈具可以設(shè)置多種模式。當(dāng)主人進(jìn)入睡眠以后燈具自動進(jìn)入睡眠模式;當(dāng)主人起夜的時，等具緩慢開啟微弱柔和的燈光，而不至于使你的眼睛在蒙蒙的睡意下被刺眼的白光照著難受;當(dāng)需要正常光照時，可以通過語音切換照明模式。

3.3 家電智能

家電是指電視機、冰箱、洗衣機、空調(diào)等家中主要的電器，家電智能是使家用電器實現(xiàn)智能化。電視機可以通過語音開啟和關(guān)閉，可以通過語音尋找你想要看的頻道或節(jié)目，也可以用手勢、眼、距離與電視實現(xiàn)界面交互;當(dāng)人離開電視機，沒人觀看的時候，電視機自動進(jìn)入待機狀態(tài)或者自動關(guān)閉，再也不用擔(dān)心找不到遙控器了，同時達(dá)到節(jié)能的目的?？照{(diào)則可以通過人的行為以及整體空間氣溫自動調(diào)節(jié)，而不是現(xiàn)在的通過遙控器手動調(diào)節(jié)。再也不擔(dān)心夜里被凍醒且很不情愿的狀態(tài)下到處摸遙控器。當(dāng)空間內(nèi)主人離開一段時間，空調(diào)則自動關(guān)閉，而不需要擔(dān)心離開家卻沒有關(guān)空調(diào)！

3.4 健康衛(wèi)生智能

在家居空間設(shè)計中健康衛(wèi)生智能將越來越被重視。在家居空間中安裝紫外線殺菌設(shè)備，通過檢測系統(tǒng)自動檢測家居空間中的有害病菌，將信息傳輸?shù)街悄苤鳈C，智能主機將信息傳輸?shù)绞謾C或平板。通過遠(yuǎn)程控制開啟紫外線系統(tǒng)對整體空間進(jìn)行殺毒滅菌處理，呵護(hù)家人健康。家中的智能馬桶更是一臺檢測機，它將糞便、尿液檢測分析后，將相關(guān)參數(shù)發(fā)送到手機提醒主人注意健康。比如說有一天女主人上完廁所，“小馬”溫馨提示：恭喜主人懷孕了。掃地機器人早已問世，在家居空間中配備一臺掃地機器人，你省事多了。你在上下班的路上通過手機操作遠(yuǎn)程控制智能掃地機器人清掃家中衛(wèi)生，在碰到故障時，將信息傳輸?shù)绞謾CAPP，主人可以通過家中監(jiān)控實現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)整，完成清潔工作，保持家中清潔衛(wèi)生。

3.5 情感智能

情感智能不是單獨的某個智能，而是融入在家居空間的各項智能需求當(dāng)中。在健康衛(wèi)生智能，檢測到主人的健康指標(biāo)異常時，將相關(guān)的注意事項發(fā)到主人手機，并進(jìn)行語音提示。在智能家居情感化設(shè)計中，主要遵循以下幾個方面的原則。（1）交互體驗人情化。人們在物質(zhì)生活穩(wěn)步提升的同時，對情感方面的訴求也越來越高，在智能家居設(shè)計過程中要結(jié)合人們的交互動作和交互行為，從而喚醒人們的情感。比如前文所述的門禁安防智能，當(dāng)主人站在家門外的時候，門禁智能會向主人說“主人辛苦了，歡迎主人回家”，然后，家門自動打開;在周末還會提醒主人“明天周末要晚點起床嗎”等帶情感的溫馨指令。（2）情境模擬自然化。在智能家居設(shè)計時，需要針對不同的客戶群體，考慮用戶的生活習(xí)慣及個體差異性，體現(xiàn)設(shè)計的特殊性、自然性、真實性。進(jìn)而提升用戶對產(chǎn)品的參與感和認(rèn)同感。如：在臥室中，當(dāng)主人忙的比較晚的時候，會提示主人“已經(jīng)很晚了，早點休息”等這類自然情境下的溫馨指令。（3）信息處理敏捷化。在智能家居設(shè)計過程中，利用大數(shù)據(jù)、云計算等現(xiàn)代技術(shù)的有效應(yīng)用，將信息快速、準(zhǔn)確地收集，為用戶提供精準(zhǔn)服務(wù)。（4）系統(tǒng)開放安全化。智能家居的安全設(shè)計尤為重要，由于智能家居為用戶提供了開放式的交流環(huán)境，有利于信息的共享和互動，但同時也存在安全隱患，因此需進(jìn)一步加強安全設(shè)計，如進(jìn)行視頻監(jiān)控、門禁控制等，從而確保用戶的安全。（5）空間利用高效化。從目的來看，智能家居主要是為人們提供舒適、便利的生活環(huán)境，自動化技術(shù)能有效提升空間的使用效率，用戶可以根據(jù)自身需要選擇不同的服務(wù)，達(dá)到更好的情感體驗。

在智能家居情感化設(shè)計環(huán)節(jié)中，需要考慮多種因素的影響，遵循以上的五大原則，以確保智能家居的適用性、科學(xué)性、合理性，為人們提供更優(yōu)質(zhì)的智能家居產(chǎn)品，推動智能家居健康、平穩(wěn)、快速的發(fā)展。

4 智能家居體現(xiàn)以人為本的時代要求

當(dāng)今科技發(fā)達(dá)，室內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域應(yīng)充分共享科技發(fā)展的成果，在室內(nèi)設(shè)計中將科技合理植入室內(nèi)空間，營造理想的智能之家，是以人為本的具體表現(xiàn)。快節(jié)奏的城市生活，讓忙碌一天的你，回到家中，享受著科技帶來的便利。

智能之家讓你在舒適的睡眠中隨著智能機器人用大自然蘇醒的聲音將你喚醒;智能燈光系統(tǒng)設(shè)備隨著主人的腳步，自動逐一開啟;家里的智能音響設(shè)備開始為你播報天氣情況，隨后為你播放您喜歡的音樂;雙層窗簾、玻璃窗依次緩緩打開，新風(fēng)系統(tǒng)智能開啟，陣陣清風(fēng)拂面，猶如就在海邊;衛(wèi)生間馬桶實時監(jiān)測健康狀況，將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)到手機;更衣室智能魔鏡，不僅提供了今天的天氣，他還儲存了你的所有衣服信息，為你提供穿衣指數(shù);出門的瞬間，門口的機器人，提醒你一天要做的事情……

以上這些，都是科技發(fā)展的成果，是以人為本這一設(shè)計原則的貫徹與落實，人們對家庭居住空間方便、環(huán)保、舒適、安全的需求得以實現(xiàn)。

5 結(jié)語

人們對舒適生活的追求、對美好生活的向往，從未停止探索的腳步，隨著科技的不斷進(jìn)步與發(fā)展，智能家居順應(yīng)了時代發(fā)展的潮流，與人們的生活緊密相連，為人們帶來更舒適、更便利的生活體驗。

為了滿足審美上的需求，各種智能家居設(shè)計風(fēng)格呈百花齊放之勢，新的設(shè)計風(fēng)格也不斷出現(xiàn)。當(dāng)今科技的發(fā)展日新月異，Al人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)、云計算、虹膜識別等技術(shù)的出現(xiàn)，智能家居將不再遙遠(yuǎn)。曾經(jīng)蓋茨的“未來之屋”，只能為其專享，而且花費巨資。為“未來之屋”鋪設(shè)的電纜線就有48km，但在今天只需要一個Wi-Fi就能輕松替代。盡管它還存在著一些問題，但我們要相信隨著科技的發(fā)展，設(shè)計師對系統(tǒng)的不斷優(yōu)化，智能化家居將不是那么昂貴，不是那么遙不可及，真正的智能家居時代已經(jīng)到來。

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