智能家居在高校环境下的应用与探究

李壮 孔晓祥

【摘要】：随着物联网和人工智能技术的发展和国家政策的支持，智能家居产品在人们的生活中越来越普及，人们的生活也因此发生了巨大的变化。将智能家居产品应用于校园，具有着重要的意义。本文简要介绍了智能家居的概念，分析了市场上智能家居产品的特点，针对高校普遍情况进行智能家居的应用举例分析，做出相应的探讨。

【关键词】：智能家居产品 高校 智慧校园

一、智能家居的概念与现状

智能家居系统是以家用电器（电视、空调、地暖等）和家中用电设备（灯光、插座等）为主要控制对象，利用了综合布线技术、无线通信技术、网络安全技术、自动控制技术将与居家生活有关的用电设备进行高度集成，通过对家庭设备的远程控制、自动控制提高生活质量，使居家生活高端智能、安全舒适、绿色低碳的新型产品。

无论是近期发展火热的人工智能技术（AI）、5G技术以及物联网技术（IoT），还是近年来工信部发布的《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划》以及国务院发布的《中国制造2025》，其概念在智能家居上都有所显现。目前，越来越多的人群选择购入智能家居，企求通过智能家居的应用提高生活质量与水平。

上世纪90年代，欧美市场就已经开始规模性销售智能家居产品，并取得了良好的市场反响。相较于此，我国智能家居市场虽开发较晚，但借力于产业链的完整度，也获得了高速发展。现如今以智能技术和5G信息技术为主调的发展背景，对智能家居的多领域应用来说，是一个全新的挑战和新的机遇。

二、智能家居在高校的前景

一方面，目前内地已有2914所高等院校，智能家具在高校中的应用也将为我国智能家居的普及和产业的完善起着巨大的推动作用。另一方面，在高校日常运营中，资源浪费和安全问题问题也十分显著，例如学生宿舍楼使用中存在着安全隐患和资源浪费等等。

以高校学生宿舍为例，学生宿舍是学生们学习和生活最重要的场所，依靠智能家居进行辅助管理，不仅能为学生们提供安全整洁的生活空间，还有益于学生集体意识的提高，促进学生全面发展。围绕这个方面，文章将对智能家居进行分析，通过以寝室这个大学生们在校期间使用时间最长的空间作为对象为例，探索智能家居在高校中的应用。

三、智能家居的特点

智能家居产品发展到今天，技术上已经相当成熟。

（一）成熟的产业供应链

我国智能家居与国际最高水准仍有差距，在上有元器件、中间件不断取得突破地情况下，现已呈现稳步发展的局面。如海尔推出了一站式的智慧家庭、公寓的平台解决方案 华为推出了基于自家HiLink平台的智能家居成果 小米沿袭了其品牌理念，通过相对便宜的价格，也占据了智能家居市场的一席之地。以上品牌都给消费者提供了一站式的服务体验。可以说，国内成熟的产业供应链对智能家居产品的大规模应用也提供了有力支撑。

（二）物联网技术的应用

智能家居产品以物联网为基础。物联网技术我们可以将其视为互联网的延伸，是通过不同硬件产品之间的局域网络，实现信息的传输，达到使用者与产品直接按的交互。也就是说不同产品之间处于同一个局域网内即可接受或采集指令并相互联动进行工作，除此之外，在需要的情况下，物联网还可以拓展为互联网，使局域网外的用户也可以进行部分辅助操作，以达到拓展产品的使用场景的效果。

（三）云端系统支撑多平台互联互通式交互

依据现如今市面上的智能家具方案，可以通过与厂家合作，实现学生们使用智能手机安装相应APP作为指令终端，学校则以现有的智慧数据平台作为服务终端，从而使整个方案的得可用性和便利性大幅提高。

以华为公司为例，其智能家居系统的构建由华为HiLink平台，由HiLink SDK、HiLink 模组和HiLink路由器三个方面构成。以华为自家的Lite OS、物联网芯片、安全和人工智能等核心技术为基础，依靠HUAWEI WIFI Q2等型号路由器作为连接平台，实现系统内智能家居产品的一键连接和统一管理，并且可以根据不同的场景进行定制，从而有效的支持不同场景。

一个全面完善的产品布局建设完毕后，系统可以将整个校园的用电终端、用水终端、供水管网、配变终端等信息进行采集，送至大学的智慧综合管理平台进行监控和分析。

一方面学生可以灵活根据自己的需求进行设置，提高生活质量。另一方面，校方可以通过平台终端分析学生的使用情况与记录，及时调整改进校园内部分资源分配，起到节约资源和保障学生安全的作用。

四、高校中应用智能家居举例

（一）場景分析与探讨

在学生公寓中，选用智能家居产品主要考虑到违规用电造成的安全隐患、空调使用和节约用电这几个方面。

传统的智能家居普遍具有价格贵、安装难和使用难的特点。经过市场调查，我们发现小米品牌智能家居产品以价格亲民、宜于安装、操作简单、可定制化程度高以及平台开放创新的特点，得到了大广消费者的青睐。因此该方案主要使用小米旗下现有的智能家具产品为主要解决终端，并进行探讨。

（二）具体方案与选用产品举例

五、智能家具应用模式优势

以上述方案为例，智能家居把学生宿舍的各项设施与局域网有效结合，学生可以更自由的对自己的居住环境进行设计，实现校园生活的智能便捷化。同时利用电压检测系统、防盗系统等，校方通过智能家居系统可以更好地保障学生在校安全。

在满足条件的情况下甚至还可以依托于更多不同的智能家居产品建立一套智能楼宇控制系统，从而获得更好的功能体验。

（一）学生参与

相较于现有的校园智能产品，智能家居更能丰富学生们的生活，并在原基础上进一步实现实现了基本于校内物联网的智能交互。这是现有的校园智慧系统所不具备的。

现有的校园智慧系统是以物联网为主体构建的数据系统，其功能主要是面向教务和行政管理，学生在这一系统内的可操作性很小，因此学生对其也存在使用频率低，了解程度少的问题。可以说，从使用导向上，现有系统是以学校为出发点所构建的数据系统，而智能家居产品的引入则进一步通过学生端的使用，增加学生与学校之间的关联互动，有利于学校长久建设。

（二）学校聚合

如果说在新的智能家居系统下学生是主要的操作者、那么学校就是一个聚合资源、提供服务的角色。

一方面学校通过对公共空间的使用数据收集，可以定期调整校内公共空间的资源配置 另一方面如智能电压检测器等与校园安全息息相关的智能产品使学校对校园有着更为统一的管理。

学校端聚合数据信息的模式，既通过智能化的操作方式简化了操作难度，又通过统一的平台整合，可以起到提高效率，降低资源浪费率的效果。当这些资源数据接入原有校园内智慧平台系统后，可以更好的推动学生对系统使用，从而增强校园智慧系统的活性，使学校更好的起到服务者的作用。

六、智能家居在高校应用时可能产生的问题

目前市面上的智能家居产品以面向单个家庭为主，虽然已经有厂家对智能家居产品的应用构建出了新的可能，但很多的智能家居还停留在简易应用的浅薄层面上，一些智能家居在物联网连接环节仍缺少系统对接方案。总得来说，智能家居行业仍然有待实现突破性发展 。

不同品牌之间的产品在使用起来仍然存有一定的隔阂，业内对于整个产业的标准尤其是使数据和指令达到互联互通上，仍存有不同的标准，即通讯协议领域上的不统 一、产品生产标准的不协调和接口的多样化。这使不同品牌产品在相互配合使用时无法达到全部功能的发挥，一定程度上这也阻碍了智能家居产品的普及化。如果仅仅依靠市场竞争来进行发展与调整，那么智能家居还是无法形成规模化的发展模式。

因此在校园应用方面，这也有待于校方与厂商在技术上的沟通配合。一方面要打通产品之间的隔阂，另一方面使产品的数据与学校智慧平台相联通，实现整个系统的闭合循环。

七、总结

智能家居系统是一个庞大的系统，涉及了多项领域和多类技术。除了本文中着重提到的物联网技术等网络技术之外，还有很多的新型技术对智能家居的发展也发挥着重要影响作用，如大数据技术和人工智能技术等等。

以文中所提到的物联网技术为例，实际应用后将会产生大量的数据，而学校在这个环节中作为使用者，利用这些数既可以对自身服务进行改进，也可以依据学校学科构建情况进行校企合作，共同研发参与改进，使之更加智能化和人性化。

随着智能家居在国内家庭中的大量普及，其在校园内的规模性应用也指日可待。除了上述应用于学生公寓，不同的智能家居间的搭配还可以在教室、图书馆等应用场景发挥作用。但在应用的过程中，也应“量腹而受，量身而衣”，以实际出发，针对学校和学生的需要进行购入配置，才能建设好“智慧校园”。

【参考文献】：

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【4】郑凯文.物联网在智能家居中的应用[J].中国战略新兴产.2018.（16）：20.

项目基金：本文系安徽财经大学大学生科研创新基金项目研究成果，项目编号：XSKY19143。

作者简介：

1.李壮（1997—） 男，汉族，安徽淮南人，安徽财经大学艺术学院，2016级本科生，环境设计系

2.孔晓祥（1999—） 男，汉族，安徽阜阳人，安徽财经大学统计与应用数学学院，2016级本科生，应用统计系