智能家居发展现状与开放平台探索研究

高晓 周明杰 曹广山

摘  要：智能家居已步入高速成长期，因行业缺乏统一标准，导致设备间难以互联互通，客户体验较差，智能家居开发者服务平台因此生。目前开放平台百花齐放，只有真正以客户体验为核心，能够提供便捷、高效开发工具，具备综合技术赋能能力，拥有成熟产业链解决方案的平台，才能在未来洗牌中立于不败之地，获得厂商和最终消费者的认可。

关键词：智能家居  智慧家庭  产业链  开放  平台

中图分类号：TU855                           文献标识码：A                    文章编号：1674-098X（2020）10（b）-0080-04

Abstract： Smart home has stepped into a period of rapid growth. Due to the lack of uniform standards in the industry， it is difficult to connect devices with each other and the customer experience is poor， so the smart home developer service platform emerged. At present， all kinds of open platforms are in full bloom. Only by truly taking customer experience as the core， providing convenient and efficient development tools， having comprehensive technology enabling ability， and having mature industrial chain solutions， can we remain invincible in the future reshuffle and gain the recognition of manufacturers and final consumers.

Key Words： Smart home; Smart house; Industrial chain; Open platform

智能家居指以住宅為平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，利用各种感知技术，接收探测信号，通过数据收集、智能分析后予以判断，发出指令让家庭中的通信、电器、安防、照明等设备装置做出相应动作，实现家庭设施与住宅环境的协调，从而创造出舒适、安全、便捷、高效、节能的家居生活环境。

智能家居的概念已经提出20多年，根据艾瑞公司研究报告，2017年中国智能家居市场规模约为3255亿元，预计未来3年内市场将保持21.4%的年复合增长率，到2020年市场规模将达到5819亿元。

本文主要对智能家居的发展历程、产业链进行简要介绍，剖析了现阶段存在的问题，提出了相应的解决方案，重点对智能家居开放平台进行分类研究，对各类典型平台特点进行了对比分析，向智能家居开发者指出平台选择方向参考。

1  智能家居发展状况

1.1 智能家居发展历程

智能家居的发展基本分为四个阶段，目前主要处于第三、第四阶段。

（1）家居自动化阶段：属于智能家居的初级阶段，显著特征是实现了窗帘、家电等设备的自动化控制。

（2）单品智能阶段：这一阶段以产品为中心，例如智能灯泡、智能开关、智能门锁等产品独立存在，但无法互相联通，单品功能较多，但核心功能不突出，无法满足消费者真正诉求。

（3）互联智能阶段：通过物联网技术，实现智能家居产品的互联互通，并组成系统，实现集中管理和控制，体现了场景化。

（4）人工智能智慧家庭阶段：这个阶段以用户为核心，将智能家居与人工智能深度结合，通过大数据采集与分析，运用机器深度学习等技术，深度挖掘智能化，实现家庭智慧化。

1.2 智能家居产品形态

目前，智能家居主要分为智能家居系统和智能单品。智能家居系统主要起感应、链接和控制管理工作，智能单品主要是对传统家居产品赋予智能化功能。智能家居的最终形态是实现全屋产品的智能化。

现阶段智能家居产品的应用场景包括

家庭安防：通过智能门锁、智能猫眼、摄像头、传感器等构建安防系统，实时监测家庭环境信息，远程查看家中视频影像，并在遇到异常情况时自动通过语音、短信、视频等方式报警。

影音娱乐：以家庭影院系统为中心，通过智能电视、智能音箱、智能遥控等产品实现远场语音交互，构建家庭娱乐中心。

老幼关爱：智能机器人陪伴独自在家的老人和小孩，语音方式进行交互，消除老人的孤独感，孩子在寓教于乐中快乐成长;老人/儿童手表实现对GPS定位，实时进行语音、视频方式沟通，在发生危险时支持一键报警功能。

智能睡眠：实时监测睡眠过程中的心率、血压、呼吸等各项数据，调节灯光、温湿度等环境参数，帮助改善睡眠质量，实现健康智能管理。

智能厨房：允许远程和多交互方式操控厨房电器，支持智能菜谱推荐，自动进行食材的加工、制作，解放人类双手，提升生活品质。

智能卫浴：由智能热水器、智能马桶、智能浴缸、智能淋浴房、智能洗衣机等产品构成，能够进行远程控制和自动化控制，自动记录个人使用习惯，提高生活舒适度，并兼顾节能环保的目标。

目前，智能市场以单品为主，单品（例如智能电视、智能门锁、智能照明等）销售占比80%、解决方案（例如家庭安防解决方案）和全屋智能占比不到20%。随着产品智能化程度提高、方案的成熟，智能家居将从单品销售为主逐渐过渡到以解决方案、全屋智能业务为主。

1.3 智能家居产业链

从智能家居产品生产的产业链来看，上游主要包括各类芯片（如海思芯片、存储芯片）、通讯模块（如WiFi、蓝牙模块）、元器件、控制器、交互技术以及其他零部件供应商等;中游主要指解决方案提供商，具体包括操作系统平台（如华为鸿蒙）、开发者服务平台（如U+智慧生活平台）、云服务平台（如阿里云）、语音平台（如科大讯飞语音AI平台）等;下游主要指具体智能家居设备商和代工厂等。从智能家居的销售环节来看，上游主要包括制造商、服务商等，品牌商经过中游房地产公司、家装公司、电商平台、线下门店及商超等渠道，销售至下游个人消费者和行业用户。

2  智能家居现阶段存在的问题

产品方面，品牌认知度较低;产品间互通性差;智能服务无法抓住用户刚需，用户新鲜感一过，功能形同虚设，核心功能需要强化突出实用化;产品不成套，服务碎片化。

服务方面，缺乏专业的安装服务，服务体系覆盖不健全，售后服务堪忧;技术上，通信协议标准不统一，联网配置较为复杂;用户方面，APP间彼此孤立无法互通，交互体验不友好;安全方面，数据隐私信息安全问题较为严重，安全事件时有发生。

3  智能家居平台化发展

用户家庭是一个整体，智能家居领域的行业标准不统一，导致各厂家产品之间互不兼容，用户无法对家里设备进行统一操控，越来越多的厂家意识到，只有建立统一的智能家居平台，才能有效解决兼容性问题、提升用户体验。目前，搭建智能家居平台的企业，分为以海尔为代表的传统硬件厂商阵营、以小米为代表的互联网厂商阵营、以苏宁国美为代表的家電连锁零售厂商阵营、三大电信运营商阵营等。这些平台有一个共性的特点，就是搭建产品聚合平台，打造一个开放成熟的商业生态系统，依托平台开放式协议接口，帮助合作伙伴迅速把产品升级为智能家居产品，实现品牌间产品的互联互通、数据共享，达到缩短开发调测上线周期、节约成本的目的，实现产业链的互惠互利、合作共赢。

3.1 开放平台介绍

3.1.1 传统硬件厂商平台阵营

（1）U+智慧生活平台是海尔旗下全球首个智慧家庭领域全开放、全兼容、全交互的智慧生活平台。它以U+物联平台、U+大数据平台、U+交互平台、U+生态平台为基础，以引领物联网时代智慧家庭为目标，以场景化用户社群为中心，通过自然的人机智能交互和分布式场景网器，搭建U+智慧生活平台的物联云和云脑，为行业提供物联网时代智慧家庭全场景生态解决方案，实现智能全场景，共赢新生态。海尔公司的优势在于对智能家电产品功能的深度理解，提供产品的可定制化和整体的智能家居解决方案。另外，海尔公司的品牌效应和服务体系更能获得消费者的信赖。

（2）M-Smart基于美的公司智慧云构建的智能物联网平台，支持全品类传统家电、智能家居单品及套装产品的一站式全托管，提供物接入、物解析、物管理等服务，帮助开发者快速实现万物之间的互联互动，依托认证服务，建立互信、共赢的生态合作机制，帮助行业用户快速实现万物互联的商业价值。平台的主要优势是低成本、短时间、安全可靠、大数据支撑、协议标准化、可定制。

3.1.2 互联网厂商平台阵营

（1）小米IoT平台主要服务对象是智能家居、智能家电、智能健康可穿戴、智能出行等消费类硬件及其开发者，平台提供智能硬件接入及控制、自动化场景、AI技术、新零售渠道等小米特色资源，从而打造极致的物联网体验。小米IoT平台的优势是：支持小爱同学、小米电视、米家APP等千万级终端活跃用户控制;支持平台亿级规模硬件间的互通;有机会获得小米众筹、小米优品等销售渠道支持;有机会成为小米生态链成员，获得融资、供应链等多方位支持，小米平台的产业链整体支持较为成熟。

（2）阿里云IoT平台是为生态链合作伙伴提供基于云计算、大数据、人工智能、云端一体化使能平台，它提供全球开放的物联网标准，加速现实和数字世界的融合，按照“云管边端”业务框架，推进物联网向智联网发展。“云”指根据行业特色打造的物联网平台，帮助开发者实现设备快速接入、跨品牌互联互通、支持人工智能及第三方服务调用，帮助合作伙伴快速构建应用场景及大规模复制部署;“管”指Link WAN为物联网网络提供加速赋能工具;“边”指通过Link Edge支持基于物联网的边缘计算平台;“端”指提供开源的Alios嵌入式操作系统。阿里公司平台对产业的支持更为成熟。

（3）百度DuerOS开放平台：它为企业和开发者提供了整套对话式人工智能解决方案。开放平台包括智能设备开放和技能开放平台。智能设备开放平台提供了便捷的分层解决方案，满足智能家居、智能出行、智能穿戴等设备和场景化需求，集成了对话式人工智能的能力;技能开放平台提供了全套语音技能高效、可视化开发工具，开发者可快速完成开发部署，将技能发布在搭载DuerOS的硬件中。百度公司在语音识别、图像识别、自然语言处理等AI智能方面，拥有世界领先的技术能力。百度公司近几年在人工智能技术储备方面走在行业前列，尤其是智能语义分析识别、智能驾驶方面。

（4）腾讯开放平台：腾讯是拥有全球社交平台活跃用户数最高的公司，具备腾讯云小微、QQ物联、微信硬件平台三位一体的连接能力。接入小微的硬件可快速拥有听觉和视觉感知能力，帮助智能硬件厂商具备语音人机互动和音视频服务能力，实现用声音连接物理世界;QQ物联智能硬件开放平台，将QQ账号体系及关系链、QQ消息通道能力等核心能力赋能给合作伙伴，助力实现互联网化;微信硬件平台是微信连接物与人，物与物的IOT解决方案。腾讯公司的最大优势之一是只要打通腾讯系生态，就可能借力腾讯亿级用户规模能力，迅速获取粉丝，成为产业“大V”。

3.1.3 家电连锁零售厂商平台阵营

传统的家电连锁零售厂商受淘宝/天猫、京东等电商平台的影响，正处于转型的阵痛中。从目前苏宁国美等几家零售商提供的平台资料来看，笔者感觉更像是行业跟风者，平台的整体技术含量不高。

（1）苏宁Biu智能家居平台：它体现了苏宁公司“一体两翼三云四端”战略理念，智能家居产品体系以智能家居云平台和各种智能家庭终端为服务载体，致力于为家庭消费者用户、家电厂商、创客公司、服务提供商提供开放、功能丰富的云平台接入服务。

（2）国美智能开发者平台：它为智能硬件开发者提供智能云接入、嵌入式GomeLink协议模组、设备统一管理APP，从而帮助开发者快速实现智能化部署升级。

（3）京东小京鱼智能服务平台：面向智能行业，提供“技术+服务+渠道”一站式智能解决方案，让智能产品轻松获得听觉、视觉、学习能力。它包括IoT开放平台、Skill開放平台、AI赋能平台。IoT平台基于Joylink协议，支持跨品牌、跨品类智能设备互联互通，快速实现硬件智能化，从而与合作伙伴共同打造IoT生态。从平台生态来看，小京鱼平台更贴近于传统家电零售厂商阵营。

3.1.4 电信运营商平台阵营

传统电信业务已步入增量不增收时代，三大电信运营商均已开始布局智慧家庭业务，并将其作为除固话、宽带、移动之外未来重要的战略制高点和业务增长点，以提高户均ARPU，通过产品与服务的捆绑，提升用户感知，减少用户流失。运营商最大的优势在于拥有家庭宽带上网入口，其光猫、家庭路由器等设备，天生就具备升级为智慧家庭网关的潜质，同时运营商拥有广泛的用户基础，其品牌、渠道、服务较为成熟，但运营商的体制、机制、技术开发、市场化运营能力是非常大的短板。

（1）中国电信：推出智慧家庭elink，它以智能光纤宽带为基础，提供智能组网和智能物联服务。智能组网是以智能网关为基础，开放e-link快速连接协议，解决其他家庭终端接入网络配置复杂的问题（Wifi即插即用），并可提供统一APP对多终端设备的管理;智能物联是依托智能家居云平台，提供开放对接，实现互联互通，进一步丰富智能家居应用。

（2）中国联通：强化智慧沃家品牌，以“智能连接+统一入口APP+开放业务平台”为支撑，构建以高清视频、家庭组网、智能管道、家庭云、智能家居、视频通讯六大核心业务为基础的智慧家庭产品体系，满足用户的连接与控制、内容与存储、智慧服务的消费升级需求。近期，联通集团公司推进“1+4+X”智慧家庭新应用全生态布局战略，其中1代表接入能力，包括5G精品网络和千兆智慧宽带接入;4代表四项智慧家庭核心应用，即沃家电视、沃家组网、沃家固话、沃家神眼;X代表更广泛的新视频、新内容、新业务、新终端及新应用合作，包括泛智能终端、家庭安防、云游戏、VR、AR等。

（3）中国移动：推出AndLink数字家庭一站式服务平台，助力中小微企业及开发者快速产品开发、场景应用集成、联合渠道推广和精准用户触达，从而构建包括硬件厂商、内容服务商、方案提供商、行业客户、消费者等于一体的数字家庭生态。

3.2 开放平台优劣势比较

目前，智能家居平台处于百花齐放阶段，在智能家居行业步入高速成长期过程中，必然会经历一次行业洗牌。那些真正以客户体验为核心，能够为硬件厂商及开发者提供高效、便捷开发接口工具，提供云计算、大数据、人工智能等综合技术赋能，拥有产业链完善、成熟解决方案，能够提供渠道、服务等一揽子解决方案，拥有广泛最终用户基础的平台，才能在未来竞争中脱颖而出，得到厂家和最终消费者的认可。

如表1，从品牌、产品、技术、渠道、服务等维度，对典型厂商平台能力进行横向综合对比，笔者认为未来海尔U+平台、小米IoT平台综合竞争力更强。

4  结语

2020年我国正式进入5G商用元年，5G是跨时代的技术，5G时代人类将进入一个把移动互联、智能感应、大数据、人工智能、云计算整合起来的智能互联网时代。5G时代将真正开启万物互联，渗透到各个行业、各个领域，改变生活的方方面面。5G中NB-IoT、eMTC等技术将广泛应用于智能家居中，智能家居将迎来带来巨大的发展机遇，这将促进行业标准的统一，加速智能家居开放平台的洗牌，促进平台的功能完善与成熟化，推进智能家居行业快速步入爆发阶段。

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