智能家居市场现状及协同发展研究

2020-06-03李敏徐颖婷

艺术科技 2020年10期

李敏?徐颖婷

摘要：本文通过对智能家居市场规模和构成情况的调研，提出随着互联网、移动互联网、物联网的产生和不断发展，将在5G、物联网、云计算技术的助力下协同发展建设智能家居系统平台，搭建智能家居系统内的使用场景，并使各子系统的产品主动学习、互联互通、协同发展。

关键词：智能家居;物联网;智能家具

中图分类号：F426 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2020）10-00-04

2016年国务院总理李克强在政府工作报告中就提到了深挖国内需求潜力，增强消费拉动经济增长的基础作用，对智能家居之类的新兴产业及消费给予鼓励支持。在之后几年的政府报告中，多次提到了深入发展“互联网+”概念，开展大数据发展行动，发展智能产业，拓展智能生活。在2019年的报告里，关键词开始从“互联网+”发展到“智能+”。近几年，智能家居市场发展得到了大量的政策支持，政策推动行业发展的导向十分明显。

1 智能家居市场规模及发展前景

智能家居的扩张伴随着互联网、移动互联网、物联网等概念的发展，Strategy Analytics最新发布的研究报告《2019年全球智能家居市场》预测到2019年，消费者在智能家居相关硬件、服务和安装费用上的支出将达到1030亿美元，并将以11%的复合年均增长率增长到2023年的1570亿美元[1]。

2019年全球智能家居设备销量超過8.8亿台，设备支出550亿美元，占总支出的54%，并将以10%的复合年均增长率增长到2023年的810亿美元，其中电气设备类别收益最大[1]。

中国智能家居市场规模在2016年已达2608.5亿元，在2017年达到3342.3亿元，同比增长24.8%。预计未来3年内，智能家居市场将保持21.4%的年复合增长率，到2020年市场规模将达到5819.3亿元。在5G、AI和大数据等技术的协同推动下，国内智能家居的发展在“十二五”期间预计突破万亿规模。

2 智能家居市场构成情况

智能家居市场由传统电器生产商、通信及智能硬件生产商、互联网平台、智能家居系统及硬件初创公司以及产业链上的电商平台、房地产开发商等构成。

2.1 国际市场

在国际市场上，IBM和亚马逊提出了“智慧城市”“智慧家居”的概念，苹果公司于2014年推出了智能家居管理平台Homekit系统，该系统整合了能源、安保、照明等控制系统，并为其他智能硬件生产设计厂商提供服务。韩国三星公司推出的Smart home智能家居管理平台利用多维度获取的用户数据，运用大数据技术，通过智能手机、洗衣机、冰箱等家电为家庭用户服务。2016年谷歌公司推出了Google Home系列智能家居设备，谷歌收购Nest后，于2019发布了大屏智能家居中控设备Nest Hub Max，在传统的智能音箱的基础上，植入10寸触屏和127度广角摄像头，顺应用户需求，增加了手势控制，提供了更高维度的人机交互。谷歌利用其在搜索、机器学习和生态系统规模方面的优势，在智能音箱和智能家居中控方面有独特的定位[2]。

2.2 国内市场

在政策的多维度刺激下，国内的互联网巨头BAT成为了行业的领头羊，华为、小米、联想等通信、智能硬件厂家分别整合业界资源推出了Hilink联盟和米家Mijia生态链品牌，而一些传统家电企业也在市场上施展拳脚，如海尔、长虹、美的、格力等品牌纷纷推出了自己旗下的智能家电，在市场形成鼎足之势。还有主推智能家居系统和硬件的初创公司阵营，例如小燕科技等。以京东、苏宁等为代表的电商平台提出了开放服务平台计划;以碧桂园、绿地、恒大为代表的房地产开发商等联手欧瑞博、嘟嘟E家等智能家居系统厂商，实现智能家居领域的合作共赢。此外国内一些学者也提出了智能厨房家具、智能儿童家具、智能医疗和智能保健睡床的技术开发方案，家具智能化将是传统家具企业发展的突破口。

3 国内智能家居市场协同发展趋势

智能家居经过住宅电子化、住宅自动化，发展到目前的智慧家庭这一概念阶段，随着互联网、移动互联网、物联网的产生而不断发展。智能家居系统以住宅为平台，基于物联网技术，由控制系统、安防系统、娱乐系统、节能系统、家电系统和生态系统的硬件与软件系统组成，与云平台进行数据信息传输。在系统中实现用户对智能家居的远程控制、设备间互联互通、设备自我学习，并通过收集、分析用户行为提供个性化生活服务，使家居生活安全、舒适、节能、高效、便捷[3]。

3.1 5G技术与云计算为智能化平台提供协同支持

5G技术依托超高速信息传输为智能家居各部件之间的“感知”提供更加精准和迅捷传输的基础，为用户提供持续、有效的感知，应对安防、能源、环境等各方面的控制问题。运营商会更加积极地参与智能家居系统平台的建设，庞大的用户规模和数据获取能力使得运营商具有更大的话语权，通过与互联网产业和传统家电产业联合，制定官方指定的国家标准，可打破各个厂商和品牌由于技术协议不同而出现的平台各自为政、兼容性差的局面，提供强大的平台服务，并使整个系统更加稳定。

云计算将计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或者远程服务器中，降低了用户端设备要求，可靠保存用户数据，并减少用户端部署时间，开发丰富的数据库并增加营收途径[4]。无论是成本控制，还是数据收集与分析，云计算与大数据、AI技术相辅相成，智能家居系统涉及的外部数据源和家具内部信息数据都是其发展的基础，多元技术的协同发展满足了家庭场景的低功耗和可靠性的实时信息传输要求，助力了智能家居系统的普及。同时AI与智能家居的发展相互融合，人与物之间互联互通，从早期的WIFI联网到ZIGBEE3.0协议的应用，随着用户需求的增长，产品也更加丰富。

3.2 基于环境情境的智能单品协同发展

根据36氪研究院《十大潮流生活用户调研报告》的调研结果显示，青年消费者在选择家电时考虑家电智能化占比达到了71.5%，与其他家电联网占比达到了61.7%，这反映出我国青年消费者对智慧家电的消费欲望。智能家电系统作为智能家居的重要品类，既包括空调、冰箱等白色家电，又包括电视机、影碟机、音箱等黑色家电，而智能家居市场的拓展必然与智能家居系统和智能家电单品的互联密不可分，可以说智能家电单品的协同发展是市场成长的动力源泉。

智能单品若各自为战，则会形成松散的组织，例如用手机APP控制空调、电视、洗衣机，这个单品只是传统产品加上了远程控制模块而已，并不能形成智能家居网络。传统的家居环境是静态的，而智能家居环境则是动态的、交互的，智能家居系统可以通过有效的统筹规划，将各个子系统整合在一起，通过有效统筹、计算用户需求，并自适应用户需求。对用户而言，家庭环境是智能家居环境情境的核心要素，用户使用智能家居的目的就是获得良好的居家体验，这种良好的用户体验一方面在于智能家居能够很好地融入用户的家庭环境，另一方面在于功能服务准确地匹配环境[5]。

智能音箱、智能电视、管家型机器人已经成为当前智能家居的控制中心，控制以物联网为载体的智能家居系统的内部通信交流，而实现家庭环境内外部通信交流，满足远程控制、检测和信息交换的需求，则需依靠智能手机、智能手表等智能单品。例如老年人通过智能手环等穿戴单品可以监控血压、心率等数据，家中的摄像头可以记录老人的生活影像，而智能音箱可记录老人的声音，老人的子女可以利用自己的手机APP，通过外部通信交流进行远程监控，一旦监控到数据异常，摄像头会传输影像给子女的手机APP，并向子女及当地社区医院报警，此时医院可以实时监控智能手环记录的心率、血氧含量等数据，并快速进行诊断。健康监控类智能产品系统在当前的老龄化社会中将有很大的市场，使很多独居老人得到及时救护。国外一些养老院已开始使用智能家居系统监护卧床老人，在床下四周安装传感器，这些传感器一旦接收到重击信号就开启图像监控提醒，并向护士站报警。

智能家居单品以物联网技术为纽带，物联网技术为智能家居之间的联系提供信息传输功能，智能家居则为物联网提供数据采集和数据整理功能，最终每一件智能单品都成为网络中的一个神经元，感知并发出信息命令，从而牵动其他神经元的响应，最终完成整体系统的智能调节。

例如现在已被GOOGLE公司收购的NEST已推出的第三代恒温器（如图1），可以自主控制家庭室内的温度，这款恒温器的特点是不过分依赖手机应用。恒温器通过各个温度传感器收集室内实时温度数据，将数据源导入数据库，上传至云端服务器，再对收集的数据进行整理计算，采集较长时间内的恒定温度数据，对数据进行分析，得到不同时间段的最适宜的温度区间[6]。用户可以在任何有WIFI网络的地方对恒温器进行手动调温，而NEST通过对用户调温习惯的自主学习，可以自动控制室内温度达到最适合用户的数值，因此得到了消费者的肯定。NSET三代恒温器搭载了远场传感器，用户可在20英尺处远距离激活屏幕，看到屏幕上显示的温度和湿度信息，并且其可以与安全摄像头Nest Cam和烟雾检测器Nest Protect安全连接。它搭载的Furnace Heads-Up会追踪暖风系统关闭的次数，并将潜在的问题通过Nest应用、设备屏幕和每月能源报告邮件通知用户。

3.3 智能家具的协同设计

智能家具作为智能家居的重要组成部分，将智能化配件集合于家具主体产品中，在结构工艺方面或功能实现方面形成智能控制与操作，使用户可以更加便捷地使用家具，形成人—家具产品—家居环境的多重交互关系[7]。此处指的智能化配件整合并不是简单地叠加一些自动功能，例如枕头+音箱+温控等，也不是传统的设备+APP控制的模式，贴上智能的标签。而需经过系统化地运用现代产品设计理念来集成多种功能，达到合适的可用性，提高产品的价值。良好的智能家具必须实现家具主体结构的完善与优化、智能终端感知与指令动作终端节点的精准感应、内核处理与优化指令传达、丰富的信息交互界面，最终达到服务用户的目的。

柜类家具是家具的重要组成部分，先进的现代制造技术极大地提高了柜类家具的生产效率，而电动控制的机械传动装置使传统家具的易用性大大提升，升降桌面、升降吊柜等可以根据用户对电控按钮的控制来进行垂直高度和水平距离的调整，适应用户身高。而智能化会赋予家具更加神奇的功能，例如意大利的橱柜厂商将触摸屏嵌入厨房操作台面，在厨房环境中，用户不仅可通过屏幕与众多的厨房家具和设备交互[8]，例如控制冷藏柜的温度、柜门的开合、灯具的开关，还可以享受影音娱乐功能和菜谱浏览功能。在未来，智能橱柜可以利用数字传感器和自动控制技术，通过摄像头进行数据采集，结合AI的自主学习功能，以解决柜体高度及台面收纳等系统问题。根据用户的使用习惯，学习记忆并存储，通过面部识别或声纹识别，判断用户身份，并主动调节柜体高度。油烟机、刀具架、洗涤池等厨房设备均可通过控制终端升降至用户所需高度，为用户提供量身定制的服务。同时，未来的智能衣柜不仅可以识别环境湿度并保持柜内湿度的稳定，还会集合衣柜面板的显示功能，显示衣物储存信息，提供虚拟试衣功能，根据当天天气状况给用户推荐合适的衣物搭配并进行形象化显示等，将软件控制和硬件执行植入家具本体。

4 结语

当前智能家居还处于发展的初级阶段，物联网技术、5G技术、大数据等计算机网络技术为其发展提供了契机。从用户的体验出发，从居家环境的情境出发，搭建智能家居系统内的使用场景，并使各子系统的产品主动学习、互联互通，将是未来家居系统发展的方向。

参考文献：

[1] Strategy Analytics：2019年全球智能家居市场规模将超过1000亿美元[R/OL].中国互联网数据资讯网，http：//www.199it.com/archives/942998.html，2019-09-26.

[2] 佚名. Strategy Analytics：谷歌助手将取代Alexa成为领先的智能家居操作系统[J].今日电子，2017（5）：60.

[3] 陈子坤.智能家居企业国内竞争策略的情报支持[D].南京大学，2017.

[4] 36Kr智能家居行业研究报告[R/OL].中国互联网数据资讯网，http：//www.199it.com/archives/942286.html，2019-09-24.

[5] 左自磊.基于情景感知的智能家居系统设计研究——以小米智能家居为例[D].江南大学，2017.

[6] 张睿.大数据时代的智能家居产品设计研究[D].安徽工程大學，2017.

[7] 吴智慧.智能家具的研究现状与发展趋势[J].林产工业，2017（5）：5-8

[8] 郭叶莹子.智能家具概念及产品设计方法探析[J].家具，2016，37（1）：70-73

作者简介：李敏（1998—），女，江苏苏州人，本科在读，研究方向：环境设计。