计算机技术在智慧家庭发展中的应用探讨

李乐平　徐慧

【摘要】在科技发展的带动下，“互联网+”技术已经将智慧化的浪潮席卷各行各业，而智慧家庭利用互联网、物联网、云计算等技术已经走进了我们的生活，智能手机、平板电脑、各式各样的穿戴设备也成为了我们生活中的重要组成部分。

【关键词】计算机技术 智能家居 智慧家庭 物联网 云计算

一、什么是智慧家庭

智慧家庭，就是综合运用物联网、云计算、移动互联网和大数据技术，结合自动控制技术，将家庭设备智能控制、家庭环境感知、家人健康感知、家居安全感知以及信息交流、消费服务等家居生活有效地结合起来，创造出健康、安全、舒适、低碳、便捷的个性化家居生活。智慧家庭服务的典型应用主要包括健康管理、居家养老、信息服务、互动教育、智能家居、能源管理、社区服务和家庭安防等8个方面。而目前智慧家庭的具体呈现方式有智能家居、智能终端、穿戴设备、云平台、无线技术等。

二、智慧家庭发展背景

工信部、国家标准化管理委员会已联合印发了《智慧家庭综合标准化体系建设指南》，指出到2020年，初步建立符合我国智慧家庭产业发展需要的标准体系，形成基础标准较为完善、主要产品和服务标准基本覆盖、标准技术水平持续提升、标准应用范围不断扩大，与国际先进标准水平保持同步发展的良好局面。可以说，现在正是智能化发展的好时机，而智能化产品的背后是智能化战略和布局。以人为中心，通过广泛连接实现人、设备及服务的智能协同，做强智能终端：建设“传感器”网络，开放数据接口，为消费者提供越来越智慧的终端及服务，并探索新的商业模式。在信息时代发展已经进入物联网时代的今天，智慧家庭最先点燃了这场战火，苹果、阿里、海尔、小米、三星等众多巨头纷纷杀入到智慧家庭领域，不同的玩法和形式也越来越多，连Google和360也加入家庭安防智能摄像头行列，想在智慧家庭分一杯羹。

三、计算机技术在智慧家庭发展中的应用

近年来随着技术的逐步成熟，智能家居行业兴起，国内外几大科技公司都选择从不同的领域加入了智慧家庭的“战局”。

（1）作为智能家居的核心，家居系统是抢占高地的最佳选择。像美国的Control4、德国的施耐德就是通过物理布线或ZigBee等无线通讯方式把兼容的照明、影音、安防电子设备连接到一个中控系统实现统一控制。这种整体方案功能完整，用户体验统一，但需要专业的安装，而且价格不菲。

整体智能家居系统也是目前国内厂商主要的发展方向，他们一般选择跟房地产开发商合作，主打前装市场，但是普及速度比较慢。例如，阿里巴巴则预见到智能家居最终的核心技术是云计算和大数据。阿里云与万科宣布达成战略合作，双方将通过应用云计算、物联网和大数据技术，打造国内首批联网的“未来小区”。按照万科对“未来小区”的规划，传感器、监视器等物业设备将全部联网，数据实时上传至云端。通过阿里云计算平台的支持，万科将开发出更多创新的、符合社区居民需求的产品。

（2）从智慧家具硬件入手，抢占智能化产品市场。和传统功能性家电相比，未来的智能家电会具备各种各样的智能功能，作为互联核心，如果不能在集成智能方面有所突破，则会使家电的操作繁复化，最终被市场所抛弃。谷歌斥资32亿美元收购生产自动恒温器和烟雾报警器的Nest，又通过Nest网络监控摄像头公司Dropcam，单点突破进入家庭，然后逐渐扩展产品线，以后再尝试整合其他产品。Nest已经开发了应用程序接口，可以让任何可以物联的产品和服务与Nest设备连接起来，大多数初创公司也是选择这一途径进入市场。

由于市场上智能家居企业多而杂，并没有一套统一的行业标准。于是传统的家电巨头凭借自己的优势，率先制定一套软件协议先把自家产品连接起来成为一个平台，然后通过协议的开放让其他厂家的产品加入其生态系统。三星的SmartHome和海尔的U+智慧家庭操作系统都是这个理念。三星是从强势的电视和手机方面切入，海尔则凭着白色家电的领先优势入场。

（3）以集成技术入手，多屏协同建立智慧家具的统一平台。多屏协同是一个目前已经趋向成熟的技术，不同家电之间、家电和移动设备之间的多屏互传能够让用户无论在什么情况下都能享受到最好的使用体验，也是未来智慧家庭互联核心设备的一个基本落脚点。尽管没有硬件单品，也没有独立的控制系统，苹果凭借强大的ISO平台，也选择了提供一套智能家居的标准和协议进入市场。HomeKit就是具有一套智能家居平台硬件规格标准的平台，未来将通过MFi（苹果MFi认证，是苹果对其授权配件厂商生产的外置配件的一种标识使用许可）授权向智能家居设备合作商全面开放，用户将可以结合Siri去操控任何支持HomeKit的智能家居单品。目前合作厂商已包括霍尼韦尔、飞利浦、海尔等。

微软则从集成技术入手，选择与进入物联网领域20年的智能家居公司Insteon合作，让后者应用入驻Windows平台，产品入驻微软实体商店。Insteon的产品并不使用ZigBee、Beacon、BLE（低功耗蓝牙连接）、Wi-Fi这样的常见技术，取而代之的是其独有的射频技术和有线连接。这些设备通过各终端上的InsteonHub应用进行统一控制和管理。小米以智慧家庭跨平台解决方案为核心，与传统家电企业美的战略合作，积极打造智慧家庭套装，强调以人为中心的家庭生活。

（4）未来智慧家庭有望实现物与物直接互动交流，能源自给自足。目前市面上大部分智能家居设备的联动，是通过人机互动来实现，需要人对界面进行操作。而未来的物联网时代则有望跳过人，物与物通过讯号直接互动交流。即使没有人的指挥，这些家居设备也能揣测人的需要，根据不同的状态互动运行。当这些原来被动静止的设备转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，用户自然获得最大程度的高效、便利、舒适。相对于目前的集成控制平台，未来的物联网可涉及智能照明、家电控制、环境监测、影音娱乐、健康管理等方面，能最大限度地将人、家、车连接起来，进行互动。另一方面，物联网的通信方式采取无线通讯，将摆脱有线前期安装和后期扩展的繁杂性问题，给设备的扩展留有足够的空间，便于后续的自由变换。

本田在美国加州大学戴维斯分校社区搭建的零能耗智能家居就是对此的探索。该房屋的用电主要依靠房顶9.5千伏的太阳能系统，本田自主研发的家居能源管理系统（HEMS）则负责全屋电力消费的监控和优化工作，为家居和主电网之间的智能连接带来了全面的能源可靠性。相比大小相仿的家庭来说，这样的家庭能源管理系统与节能设计，能让用户节约一半以上的能源，这其中包括供暖、空调以及照明，节水率也高出三倍。

四、结束语

目前智慧家庭产业在中国仍处于起步阶段，纵观国内市场，智慧家庭的产业已进入群雄逐鹿的时代。智慧家庭与计算机技术的深度融合，推动整个行业形成了“硬件+软件+数据服务”的平台化运营模式，未來有望迎来更深层次的裂变与突破。endprint