智能家居标准研制现状浅析

顾鑫 孟华卿 鲁曦 李响 刘颖 张晨鸣 周俊锋

摘 要：本文主要介绍了智能家居行业中迄今为止发布的相关标准，包括国际标准组织发布的ISO标准，美国、韩国等国家发布的技术标准，尤其重点介绍了国内相关技术委员会发布的智能家居国家标准。通过分析，指出中国智能家居标准建设中的问题与不足，并提出建设智能家居统一标准体系建设的应对建议。

关键词：智能家居，标准研制，体系建设

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.17.013

基金项目：本文受国家重点研发计划（项目编号：2022YFF0607103）资助。

Analysis on Status Quo of Smart Home Standards Development

GU Xin1，2 MENG Hua-qing2 LU Xi1 LI Xiang1 LIU Ying1 ZHANG Chen-ming1 ZHOU Jun-feng2

（1. Hubei Standardization and Quality Institution； 2. Hubei Optics Valley Standard Innovation Technology Co.，Ltd.）

Abstract： This paper introduces relevant standards released so far in the smart home industry， including ISO standards， technical standards published by countries such as the United States and South Korea， and specifically focuses on the national standards for smart homes published by related technical committees in China. The paper points out the problems during Chinas smart home standardization， and provides suggestions to establish a unifi ed standard system for smart homes.

Keywords： smart home， standard development， standards system

0 引 言

智能家居是以住宅为平台，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，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统。随着国内外的众多企业加入智能家居行业，国家对其关注持续增加[1]，2012年初，国家智能家居列入第十二个五年计划的九大产业，工业和信息化部、发展改革委员会和科技部皆提到发展智能家居高新技术的重要性。但因该行业缺乏统一的标准和规范，其标准化体系建设、标准研制便成了亟待解决的问题。

1 智能家居标准发展国内外现状

智能家居标准是指为智能家居产品制定的一系列规范和标准，旨在保障智能家居产品的质量和安全性，提高智能家居产品的互操作性和兼容性，促进智能家居产业的健康发展。随着技术的进步和时代发展，智能家居市场份额越来越大，与之对应的智能家居标准分类越来越细，功能技术要求越来越多[2]。国内外相关组织发布与智能家居相关标准也在逐年上升。如圖1所示。

2 国际组织标准

国际标准化组织（ISO）与国际电工委员会（IEC）于2010年到2013年发布了信息技术家电设备（HES）体系结构相关标准，包括了智能分组、资源分配、核心协议、智能分组和资源分配等标准，其中废止的标准一部。

《Information technology — Terminology for intelligent homes》（ISO/IEC TR 29108：2013）主要规定了智能家居国际标准和其他规范中建议未来使用的术语。此外，它还提供了ISO、IEC和ITU-T制定的相关国际标准、技术规范、技术报告和建议中已经使用和定义的术语和定义的集合。《Information technology - Intelligent homes- Taxonomy of specifications - Part 1： Taxonomy method》主要规定了适用于智能家居的标准分类和其他相关规范的概念。它旨在对ISO、IEC、ISO/ IEC JTC 1、ITU以及与其中任何一个具有联络状态的组织的规范进行分类；帮助为智能家居做出贡献的各种标准化机构。借助本报告中描述的概念，他们应该能够对其规格进行分类。这将有利于标准化机构确定是否存在重叠规范或缺少规范的区域。《oneM2M； Continuation & integration of HGI Smart Home activities》是对一些HGI智能家居活动在oneM2M中的延续和整合的研究。废止的标准为《Information technology—Open Connectivity Foundation （OCF） Specification — Part 5： Smart home device specification》该标准主要是OCF智能家居设备规范。

以上几部标准在全球范围内对智能家居的概念以及基本术语进行了规范化，促进整个产业在各个国家发展。

2.1 美国标准

美国在智能家居领域发布了一些成果。美国给水工程协会（US-AWWA）在2007年发布了《Water Smart Home Program》标准，该标准对智能家居中水使用进行了相应的标准规定。该标准主要文稿介绍了内华达州南部水务局（SNWA）创建的水智能家居计划，旨在鼓励推广和推广采用高效电器，管道装置和景观设计在新的单户住宅中建设SNWA与Southern合作。美国电气电子工程师学会（US-IEEE）于2017年发布《Standard for Green Smart Home and Residential Quarter Control Network Protocol》绿色智能家居与小区控制网络协议。该标准为家庭和住宅小区的测量和控制网络提供协议，以便它们能够实现绿色、智能的功能。同时它提供了一致性测试和互操作性测试的定义方法。

2.2 韩国标准

韩国（KR-KS）在2016年发布了智能家居设备控制协议，包括了第一部分：消息；第二部分：照明；第三部分：门锁等十三个部分内容，并于2021年进行重新修订。2019年发布了《物联网应用和服务可访问性要求》和《智能家庭网络的园区服务器协议》。《KS X 4505》对服务器和智能设备之间的联动协议报文进行了规定，同时《KS X 4501-4-2011（2016）》该标准为家庭网络互联协议标准的功能执行和适用提供了指南。《KS X 4506》第一部分对智能家居设备控制协议重新定义了OSI七层结构，将其划分为通信媒体层、网络协议层、中间件层、服务层。第二部分到第十三部分家庭网络主张值和RS-485数据通信联动的灯具、门录、室内通风、气阀、检测仪器、窗帘、锅炉、温控仪仪器、一揽子断路器设备、防盗扩展、系统空调、大气电力断路器之间的互联协议进行了规范化要求。

3 国内标准

在我国，智能家居作为现代化产业并且能够改善人民生活品质的一项内容，已经得到了我国互联网以及科技巨头公司的重视。随着智能家居产品更新换代，各行业对智能家居的技术提出了标准规范。

3.1 电力行业相关智能家居标准

2014年由中国电力企业联合会标准化管理中心归口的电力行业出台了DL/T 1398《智能家居系统》行业标准，推开了国内智能家居标准模块的大门。该标准总共分为四个部分，包含了第1部分总则、第2部分功能规范、第3-1部分家庭能源网关技术规范、第3-2部分智能交互终端技术规范、第3-3部分智能插座技术规范、第3-4部分家电监控模块技术规范、第4-1部分通讯协议等内容。

3.2 物联网相关智能家居标准

2017年至2022年，全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会（SAC/TC 246）共发布了12个智能家居相关的国家标准包含物联网智能家居的图形符号、设备描述方法、通用安全规范、自动控制设备通用技术要求等内容。《物联网智能家居 图形符号》标准号为GB/T 34043-2017，规定了物联网智能家居系统图形符号分类以及系统中智能家用电器类、安防监控类、环境监控类、公共服务类、网络设备类、影音娱乐类、通信协议类的图形符号。适用于物联网智能家居等类似智能系统的设计文件；《物联网智能家居 设备描述方法》标准号为 GB/T 35134-2017，规定了物联网智能家居设备的描述方法、描述文件的格式要求、功能对象类型、描述文件元素的定义域和编码、描述文件的使用流程和功能对象数据结构；《智能家居自动控制设备通用技术要求》标准号为GB/T 35136-2017，规定了家庭自动化系统中家用电子设备自主协同工作所涉及的术语和定义、缩略语、通信要求、设备要求、控制要求和控制安全要求；《物联网智能家居 数据和设备编码》标准号为GB/T 35143-2017，规定了物联网智能家居系统中各种设备的基础数据和运行数据的编碼序号，设备类型的划分和设备编码规则；《信息技术 智能语音交互系统 第2部分：智能家居》标准号为GB/T 36464.2-2018，规定了智能家居交互系统的术语与定义、系统框架、要求和测试方法；《物联网智能家居 用户界面描述方法》标准号为GB/T 39189-2020，规定了物联网智能家居系统中用户的交互模型、设备数据、数据服务、用户界面等；《物联网智能家居 设计内容及要求》标准号为GB/ T 39190-2020，该标准规定了物联网智能家居系统中用户交互模型、设备数据、数据服务、用户界面等要求。

3.3 通信技术相关智能家居标准

全国通信标准化技术委员会（SAC/TC 485）发布了两项国家标准。《公众电信网 智能家居应用技术要求》标准号为GB/T 39579-2020，该标准规定了基于公众电信网的智能家居系统的业务分类，智能家居系统架构和实体功能，以及支持智能家居业务的公众电信网的各层的要求、系统的安全及Qos的要求；《公众电信网 智能家居应用测试方法》标准号为GB/T 40657-2021，该文件描述了基于公众电信网智能家居应用各业务场景中网络元素间的关系，及各业务场景的相应测试方法。

3.4 信息安全技术相关智能家居标准

全国信息安全标准化技术委员会（SAC/TC 260）2022年发布了一项国家标准《信息安全技术智能家居通用安全规范》，标准号为：GB/T 41387-2022，该标准系统性地分析了智能家居各个部分所面临的问题，对智能家居系统组成及安全框架进行了解读，智能家居的安全框架包含了智能家居的终端、网关、控制端、通讯网络、以及应用服务平台。并且提出了对硬件、固件、操作系统、应用、接口、通讯、数据、网关的要求，建立了一套适用于智能家居产品的安全基线。

3.5 智能家电相关标准

全国家用电器标准化技术委员会（SAC/TC 46），结合考虑我国年龄层级等问题，针对老年人同样发布了相关的国家标准，GB/T 40439-2021《用于老年人生活辅助的智能家电系统 架构模型》、GB/ T 41529-2022《用于老年人生活辅助的智能家电系统 通用安全要求》，考虑到老年人的身体能力特征以及其风险容忍水平问题，对装置、功能、网络、平台、应用服务、信息系统、个人信息、运维、部署9个方面进行了更细致要求。

3.6 协会发布的相关智能家居标准

除了上述国家、行业标准外，社会团体也参与到智能家居相关标准的建设中。中国通信标准化协会在2018年至2021年发布了移动互联网+智能家居系统相关的8个标准，中国轻工业联合会在2021年发布了《智能家居产品通信可靠性测试评价》，上海市电子电器技术协会2019年至2021年也发布了多项智能家居产品安全的标准。

4 存在的问题及对策

从以上的国内外智能家居相应的建设情况来看，智能家居标准工作还存在以下问题：

（1）标准碎片化：智能家居领域涉及多个技术、协议和设备类型，导致标准碎片化的情况普遍存在。各个标准化组织制定了自己需要的标准，缺乏整体性和统一性。

（2）标准滞后：智能家居技术的发展速度较快，新兴产品更新迭代比较频繁，标准的制定往往滞后于技术的创新和市场需求。这导致一些新兴技术和应用缺乏统一的标准指导，限制了智能家居市场的发展和创新。

（3）参与者不足：智能家居标准的制定需要各方的参与和共同努力，包括技术专家、厂商、学术界、政府機构等。然而，国家、行业标准制定过程中还存在参与者不足的问题，缺乏广泛的利益相关者的参与和协商。

（4）法律和法规缺失：智能家居涉及到用户隐私、数据保护等重要问题，但相关的法律和法规相对滞后，国内标准大都聚焦于技术标准，对于信息安全相关标准的制定并没有重视。未能及时跟上智能家居的发展。缺乏相关法律的规范和监管，可能导致数据滥用、安全漏洞等问题。

面对上述问题，就目前而言，由于智能家居行业没有形成一个有力的行业归口，各行业对于智能家居标准的建设仅仅停留于因用而建的尴尬境地，没有形成统一的标准体系[3]。因此，为加快智能家居标准建设，需要重点开展以下几个方面的工作：

一是建立智能家居相关标准的协调统筹机制，加快构建智能家居标准体系，实现智能家居全行业和领域的覆盖，整体规划智能家居国家标准、行业标准、地方标准、团体标准的衔接和标准修订工作。

二是加快制定急需的技术标准，包括各个设备接口标准、用电标准，尤其是信息安全相关标准，充分发挥标准的引领作用以及支撑作用，保障智能家居在使用时的功能安全和隐私安全。

三是构建完善的标准实施和监管体系，结合行业特点，形成标准集成应用指南，加强标准的实施和监督工作。同时加强智能家居标准制定的引导和宣贯，突出其重要性，倡导智能家居产业链、技术研究机构、应用端等多方人员参与，加强标准研制的充分性和普适性。

四是多参加国际以及其他国家的标准交流合作，借鉴国际标准或者其他国家标准转化成适合我国的相应标准，提升国内国际标准一致化的水平，出台相关政策，完善相关法律法规，政府引领企业对智能家居标准化做出相应的贡献。

5 结 语

我国的智能家居标准建设工作与国外相比，虽然数量有优势，但建设方式还有一定差距。要建立统一、综合的智能家居标准体系[4-5]，完善安全、技术相关标准文本，需要加强标准化组织的作用，促进各方参与，并与技术创新和市场需求保持紧密联系，确保标准能够及时地适应和引领智能家居领域的发展。

参考文献

[1]刘海川，陈富海，王立祺.智能化家居发展研究[J].合作经济与科技，2022， 680（9）：95-97.

[2]焦利敏，胡亚欣，王淼，等.智慧家庭中智能家居智能化能力等级评估技术和标准研究[ J ] .家电科技，2022（S1）：793-797.

[3]孙婷，徐鸿，石文鹏.智能家居助眠技术与标准体系研究[J].家电科技，2022（S1）：582- 584.

[4]陈挺，林洁芳，董楚楚，等. 智能家居技术标准体系建设与应用[C]//中国标准化协会.中国标准化年度优秀论文（2022）论文集.《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司，2022：5.

[5]杨胜坤，李锐，孙胜敏，等.智能家居标准化体系建设及发展探究[J].中国标准化，2022， 607（10）：102-104.

作者简介

顾鑫，博士，标准化高级工程师，国家软件与系统工程分技术委员会”（SAC/TC 28/SC 27）专家委员，主要研究领域为数字标准化、信息安全、大数据挖掘等。

（责任编辑：张佩玉）