智能化家电的特征和技术发展趋势分析

董宇鹏

（西京学院，陕西西安，710123）

智能化家电的特征和技术发展趋势分析

董宇鹏

（西京学院，陕西西安，710123）

随利用控制技术、通信技术、自动化技术以及计算机技术将各种家电结合一起，使家居生活变得更为节能、有效和安全的方法就是智能化家电系统。智能化家电系统在未来将有很大的发展潜力，具有较为广阔的市场空间。

神经网络算法；特征；智能化家电

0 引言

在全球家电市场中，我国家电企业的竞争优势一般为低廉的价格，但这种竞争策略并不利于企业长久的发展，价格的降低带来的是研发成本的降低和产品质量的降低，企业没有足够的资金进行产品设计和生产的创新，同质化现象严重，对用户吸引力较小。在这种情况下，企业将面临大量客户的流失，企业发展越来越艰难。企业必须进行生产策略和销售策略的改革，进行智能化家电的生产，通过体验营销的方法提高产品的市场占有率，进而提高企业的知名度，为企业今后的发展打下良好的基础。

1 智能化家电当前现状

当前，在智能化家电市场占优势的三大企业为：三星企业、LG公司以及苹果公司。这三家企业通过进行一系列的创新和改革来提高产品的智能化程度，使得产品具有远程控制能力，人们可以在异地对家中各种电器进行控制。例如，他们设计的洗衣机、微波炉都实现了远程控制功能，用户可以在手机上下载对应的软件来操作家中洗衣机和微波炉的开关，在下班之前就可以完成食材的烹饪和衣物的洗涤等。

2 智能化家电的特征

智能化家电的特征体现在以下三个方面。

（1）节能

智能化家电的生产工艺更为节能环保，使用的材料一般都为可回收材料，家电在加工过程中能源利用效率高，能源消耗量少。另外，智能家电的使用还可以帮助人们养成节能节水的好习惯。智能化的空调能够根据当前室内外温度差以及室内人数自动设定最佳控制温度。智能水龙头能够自动感应物体，如果发现和其距离几米之内的范围内没有物体的存在，那么其就会自动关闭。

（2）舒适性

智能家电能够使人们的生活更为舒适，人们可以在回家之前就调好室内空调的温度，就用微波炉做好食物，调节洗澡水的温度。另外，人们可以在床上就完成各种家电的开启和关闭，人们的生活水平有了很大程度的提高。

（3）智能性

智能家电最重要的一个特征就是智能性，其能够根据之前人们空调设定温度的统计自动调整空调温度，根据人们之前设定的电灯开度自动设定房间内照明的亮度。

3 相比于传统家电，智能家电的不同之处

智能家电相比于传统家电有以下两点不同。

（1）家电和使用者之间能够进行双向的信息交流，人们可以远程控制家电的开启，可以远程监督各种假定的运行状况，一旦发现运行异常，及时断开该家电的开关。智能家电远程监督的实现需要各种信息采集技术的支持，需要进行采样点的设定，通过进行采样点的设定来获得家电当前的运行状况。智能家电远程控制的实现需要各种控制技术的支持，需要进行控制点的设定，根据当前收集到的家电状况来对家电运行状态进行调整。在对家电状态进行监测时，需要采集以下两种不同的采样点：一种为某一时刻同一点的状态；另一种为不同时刻不同点的状态。

（2）利用互联网网络将各种智能家电串联起来，智能家电智能化的实现基础就是无线网络，利用一部手机可以完成所有智能家电的控制，手机已经成为智能家电的遥控器。

4 智能化家电功能

不同智能家电拥有不同的功能，但每种智能家电都应该具有以下三种基本的功能。

（1）灯光控制

智能开关能够智能化的控制家庭中各种灯光开关的开度，完成各种灯光开关的全开、半开、半关、全关以及组合开、组合关的操作，这些操作的完成方式包括：一是定时开关；二是语音开关；三是电脑控制开关；四是手机控制开关；五是遥控控制开关。智能开关的应用可以使家居生活变得更为简单时尚，提高居民生活水平和生活品位；

（2）安全防护

智能化家电能够自动监控家庭中水用状况、电用状况以及煤气和天燃气使用状况，能够非常灵敏的检测出煤气泄漏、漏水、漏电等现象，发出警鸣声引起室内人员的注意或者是向其他室内成员发出警报短信。另外，智能化家电还可以完成对家中病人、老人和儿童的呵护，满足他们的要求，监控家庭中各种异常情况。（3）远程通信

智能家电能够和家电使用者完成双向通信，而且对通信距离没有过多的限制。例如，工作中的人们可以完成智能空调温度和湿度的调整，而调整的基础就是智能空调所反馈的当前室内温度和湿度。人们还可以远程控制微波炉的开启和关闭，自动调整微波炉的加热时间和加热功率。智能电视还可以根据人们之前的设定，自动完成电视节目或者是各种比赛的摄录工作。

5 智能化家电今后的发展

智能家电产生的理论基础为在传统家电电路中安装自动控制电路以及状态检测电路，利用检测电路来对智能家电运行状态进行检测，利用控制电路来实现智能家电的远程控制，今后智能家电的发展方向为：

（1）模糊控制理论的运用

利用模糊理论进行智能家电的生产、设计和制造是今后智能家电生产、设计和制造的一种趋势和方法。在实际生活中，智能家电使用者对家电使用的感受，例如视觉感受、触觉感受以及嗅觉感受都无法用实际的数量进行度量，因此给出的指令和指标是模糊的，所以需要利用模糊理论来进行智能家电各种任务或者是指标的设定和度量。

（2）遗传算法的运用

根据自然选择原理提出的一种数学算法就是遗传算法，遗传算法主要包括两部分内容：一是适者生存，不适者淘汰的选择算法；二是选择物种的遗传算法，特别适合于智能家电各种参数的选择和优化。利用遗传算法可以对洗衣机洗衣的时间、洗衣的过程以及程序进行优化；利用遗传算法可以对空调设定的温度、空调运行模式进行优化，利用遗传算法可以对微波炉加热时间和加热方式进行优化。

（3）神经网络算法的运用

通过对模型的学习和分析而处理后续模型的一种算法就是神经网络算法。随着智能家电运行时间的延长，智能家电各种运行参数也就会发生一定的波动和变化，神经网络通过对这些波动和变化性能的研究来对家电今后参数的变化进行预测，根据预测结果进行信息采集方式和控制方式的变化选择和控制，使家电运行参数的采集和运行过程的控制更为合理、有效，神经网络算法通常运用于存在动力损坏的智能家电控制程序的设计中，例如洗碗机和洗衣机。

（4）启发算法的运用

在进行人工智能目标解求算中，使用较多的一种算法就是启发式算法，这种算法主要目的就是进行搜索过程的化简，主要利用的资源为和指令不相关的信息，通过指令中的各种信息来对搜索方向进行判断，通过这种方法来对任务完成时间进行优化。洗衣机智能选择洗衣时间和洗衣程序需要启发算法的支持。

6 总结

是智能家电实现双向信息传递、双向信息沟通、进行智能家庭构建的基础。智能家电是我国今后家电产业发展的一个重要方向。在2006年到2020年国家发展纲要中就提出要进行新技术、新产品的开发，要提高产品的附加值和技术性，智能家电的设计和开发是和我国今后发展规划相符的，是今后我国工业发展的一个新方向和一个新的赢利点，将为我国GDP的提高做出更大的贡献。智能家电是未来家电的发展，智能家电具有极高的附加值，更能满足消费者的使用需求，是今后家电市场主要的竞争领域。

[1]欧阳丽娜.智能家居的物联网技术及其应用[J].电脑编程技巧与维护.2016(22)

[2]奇亚拉·莱切,冯晔.数字时代的家居室内:智能家居[J].装饰.2016(11)

Analysis of characteristic and development trend of intelligent home appliances

Dong Yupeng
（Xijing University，Xi'an Shanxi，710123）

Use control technology, communication technology, automation technology and computer technology for a variety of household electrical appliances, with the home life to become more energy-efficient, and effective method is the intelligent home appliances and security system. Intelligent appliance system will have great development potential in the future, with relatively broad market space.

Neural Network algorithm; characteristics; intelligent home appliances