一本书读懂智能家居核心技术
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1.1 智能家庭的概念和演进

最近20年来,信息化时代已经在社会的各个方面产生了巨大的影响,公司业务、购物消费、医疗保健、出行旅游等处处可以看到层出不穷的电子产品和互联网技术的应用。对这种变化,每个人在日常起居、电器产品的使用中也都有深刻的体会。

回头看中国家庭在20世纪60~70年代有家喻户晓的“四大件”,即“三转一响”,缝纫机、自行车、手表和收音机。那时候新结婚的家庭如果能有四大件其中的一两个,也足以让隔壁邻居羡慕了。到了20世纪80年代~90年代,则是彩电、冰箱、洗衣机和录音机。很多人能为家里备齐这些电器产品感到自豪,认为这是真正的现代化时代。使用这样的电器产品,满足了人们日常的生活需求。人们通过手动来控制机械开关和调节功能选项,购买的电器的功能单一,厂家各自独立开发产品,设计主要是模拟电路为主,彼此没有互通或依赖,没有家庭设备的统一标准,这是当时的电器产品的特征,但这些支持的功能已经让很多家庭感到非常满足。

在20世纪80年代已经出现了IBM的台式计算机,但个人计算机真正能进入中国普通的家庭则是20世纪90年代的事情,这是第一次在家用电器家族中有了带中央处理器(CPU)的设备,有了典型的数字化家用电器。计算机配合上微软的Windows操作系统,可以有很多应用软件能协助人来处理文档工作、进行图像处理、建筑设计以及各种游戏娱乐等,这是人们第一次在家庭中体验到一个有很强计算能力的“大脑”的作用。此时其他的传统电器中还没有中央处理器,所以家里的电视、冰箱等不支持任何编程化的功能。另外计算机在不联网的情况下只是完成本地的功能,学生们需要到处去借用磁盘或光盘安装软件才能有更多的功能。

传统的电器设备以模拟电路居多,即有很多独立的电子器件在电路板上进行组合设计来完成电器的功能,功能越是增加,就越是需要叠加更多的电路器件,容易造成设备较大的体积和较高的功耗。基于数字化电路集成后的设备以体积小、功耗小、功能多等特点让电器产品脱胎换骨。戈登·摩尔在20世纪60年代曾发出宣言:“在人类历史上,我们正在引导下一场伟大革命——向电子时代过渡。”电路集成的速度遵循摩尔定律,每隔18个月翻一番,更多的电路功能通过一片体积很小的数字集成电器来实现。

设备厂家越来越青睐于采用数字集成电路来设计自己的电器产品,因为它能提供更多的编程功能和更高效的设备运行。这就是数字化的变迁,通过新一代设计的产品把我们生活中的信息转换成0和1的过程,使得信息领域的数字技术在各个生活领域中得以应用。数字家庭或家庭的数字化从字面上来看,是家庭中电器产品的数字化,即大规模集成电路硅芯片的应用,提供了更多的功能和服务。可编程的控制在系统中形成了自动调节的闭环,例如空调根据房间的温度能自动调节功率,洗衣机的定时功能等。

数字家庭的另一个说法就是智能家庭,因为有了更强的芯片和处理器能完成新的控制功能,人们就期望家庭中的电器设备具备进一步的智慧或智能化,让自己做家务变得更加轻松和省心,让生活更加舒适和惬意。厂家在自己的产品推广中加入了“智能”的介绍,“智能空调”“智能吸尘器”“智能电视”“智能照明”等,这样家庭生活也就拥有了“智慧”,让电器产品来主动实现人们心里想做但又希望节省体力的家务活。

20世纪80年代,美国学者托夫勒在他的著作《第三次浪潮》中曾经预言,随着信息社会的发展,从工业社会的以社会为核心的运行模式又会逐渐回归到以家庭和个人为核心。人们可以在家庭中完成自己的工作,可以在家里进行各种远程的社交活动。在家庭中已经具备了原来公司企业才有的设备、网络和信息渠道,足不出户就能享用整个世界的信息资源。数字家庭或智慧家庭的概念正是在兑现这个预言。

本书提到的“数字家庭”是技术的术语,“智能家居”(Smart Home)是数字家庭的电器产品的应用,而“智能家庭”是人们希望在数字家庭和智能家居基础上能达到的全智能的效果。数字家庭的基础技术已经夯实并有新的演进,智能家居或智慧家庭还只是刚起步,但又蕴藏着巨大的潜力,是未来发展的趋势。传统的电信运营商或者互联网巨头喜欢用“数字家庭”和“智能家庭”来描述他们的平台战略和合作联盟,而家电厂商和房产商喜欢用“智能家居”来吸引用户的投资和青睐,但它们的关键技术是相同的,这也是本书所要介绍的主要内容。

智能家居,参考MBA智库百科的定义,“智能家居也称智能住宅,是以住宅为平台,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境”。它的定义兼顾了单户家庭的智能化和楼宇的自动化建设。

早在1984年,美国联合科技公司(United Technologies Building System,UTBS)提出了建筑设备的信息化和整合化概念,他们把这个概念应用在美国康涅狄格州哈特佛市的都市办公大楼,他们负责建筑物的装修,包括大楼的空调、电梯以及防灾设备等工程。UTBS公司是这幢大楼的住户,他们利用计算机来管理承包的空调系统、电梯以及防火防灾等系统,并且通过通信技术把用户通信终端与计算机相连,为大楼的其他用户提供计算机服务与通信服务。这是第一幢城市中的办公“智能型建筑”,是智能家居产业开始发展的例子,它引起了世界各地对于智能型建筑或家庭智能方案的兴趣。

1997年,比尔·盖茨的“未来之星”的智能化豪宅建成。它应该是智能家居中的经典样板工程,它引入了智能化设备和系统,搭建了智能照明设备和智能温控系统。豪宅中铺设了84 km电缆,房内的电器设备都连接成一个标准的家庭网络。在豪宅的大门口安装了微型摄像机,如果有其他人想要进入,摄像机会通过家庭网络通知主人,然后主人通过计算机进行控制和命令,大门才会开启。凡是参观“未来之星”的访客都要佩戴上给他们每人特别定制的电子胸针,胸针中包含了访客个人的资料和信息等。在屋内可以用手机控制房间内的中央控制系统,包括用手机开关空调和放热水洗澡等。智能马桶可以检测人的身体状态,如果发现健康有异常就会发出警报等。“未来之星”的计算机系统甚至可以监控树木的状况,根据树木的干燥或湿润的情况判断是否需要自动进行浇水。20年后的今天,“未来之星”的智能化的功能在很多办公室或家庭中已经实现,但在当时是属于非常有创意和超前的设计。

在1998年,新加坡举办的电子消费品国际展览会上推出了家庭智能系统,可以看成是“未来之家”的缩略模式,这个系统中包含了三表抄送、安防报警、家电控制等功能。

在1999年,中国科学院研制了45Mbit/s的电力线高速通信产品,并在沈阳的一个200户规模的小区中试用,让人们初步感受到了新技术给人们日常生活带来了很多便利。

这些都是早期家庭自动化或智能化的雏形。随着计算机的普及和互联网的应用,行业中处在数字技术前沿或主流的电器设备的公司企业开始展望未来家庭的变化。1999年,比尔·盖茨在《未来时速-数字系统与商务新思维》一书中的15个预言包含了对家庭智能设备的内容。

“个人管家”会进化得更智能。在不久的未来,无论你是在家里还是在办公,“它们”都可以连接和同步你所有的设备,并在设备之间自由地交换数据。“个人管家”还可以查看你的邮件或者通知,显示你所需要的信息。在你去购物的时候,你可以告诉你的“管家”你的食谱,它就会自动生成食材列表和你的购物单。它可以通知其他设备你的购物计划和日程,这样你的设备就可以做出相应的调整……家庭实时录像监控将会普及。如果在你外出的时候有人来访,系统就会及时通知你……

这些预言在这两年已经得到实际应用,它已经是下一步家庭智能化转型的基础。

早在1999年3月,比尔·盖茨带着“维纳斯计划”到中国来推广,他的远见是把电视作为显示器,然后通过电话线接到互联网中,使用的机顶盒安装Windows CE操作系统,这已经可以看到智能家庭的雏形。计划成功的前提是中国互联网的快速发展,让中国并不富裕的家庭通过电视机就能使用互联网。这个计划很有创意,但最终没有在中国成功推广。中国的互联网基础设施在那时候还不完善,拨号上网的速度只有56 kbit/s,普通电视机上显示的文字和图像不够清晰,中国网站的资源还很少,所以电视机上网不管是硬件还是软件都对普通家庭没有吸引力。

2000年,国内的厂商注意到了“信息家电”的概念,并在此基础上提出了不同的数字家庭的想法。2000年9月,海尔计算机提出了“E家庭”的构想,描述了信息家电是家电产品的发展方向。2001年,PC厂家纷纷提出了以计算机为核心的数字家庭战略。2001年11月,联想的第一代家庭数码港计算机产品发布,联想的框架是以计算机作为家庭的核心,然后通过家庭网关接入互联网。2002年,中国的厂家继续推行数字家庭的战略,例如2002年7月清华同方在北京正式对外开放了“智能化数字家庭展示厅”;2002年8月,联想集团和万通地产在北京签署了数字家庭战略合作协议。2003年6月24日,英特尔、微软等17家国际公司成立了“数字家庭工作组(DHWG)”,目标是建立数字家庭网络连接的统一标准。同年以联想、TCL等5家国内公司为主的“信息设备资源共享协同服务”标准工作组正式成立(简称IGRS标准工作组,或称为“闪联”)。数字家庭从概念到战略,从想法到战略合作,从单个企业的酝酿到标准联盟的成立,4年之内各个厂家开始了实际的产品研发和推广。

随着各个厂家前赴后继的推动,以及通信宽带接入和家庭网络技术的演进,家庭已经呈现出数字化的典型特征。多种形态的家庭智能终端逐年增加,包含了智能网关、智能电视、智能空调、智能冰箱、智能安防设备等,这些都为智能化发展奠定了电器终端的基础,同时家庭中的设备通过各种短距离无线通信技术互联互通,这是家庭要实现整体智能化的前提。

从数字家庭或家庭智能化发展的历程可以看出,积极投入平台联盟、标准体系定义或产品开发的企业有不同的历史背景,牵涉的行业多、产业链长,市场参与者包括了传统的家电厂商、自动化和安防为主的设备厂商、影音娱乐的提供商、平台服务型的互联网厂商、消费电子产品为主的互联网厂商、电信运营商、房地产开发商等。数字家庭就是各种现代技术在家庭中的交汇和融合,是不同厂家或标准联盟竞争与合作的共生共长的土壤,是社会信息化在这几十平方米到上百平方米上的缩影。

在这个群雄逐鹿的市场,没有能让所有的厂家都遵循的统一化标准或权威,它们各自的产品体系或标准联盟不支持相互间的互联互通,没有形成整体的数字家庭的用户体验。实际上虽然经历20多年的发展,数字家庭对于大多数家庭来说更多的只是媒体的新闻,很多人并没有意识到这是一个新时代的变迁,消费者最多是因为单一产品的智能化功能的吸引而购买,而不会有意识去购买系列产品来建立自己的智能家庭。

易观数据预测,到2020年我国数字家庭市场规模约为5.8万亿元。对于企业来说,即使目前数字家庭的市场和消费者购买热情总体是温而不热,但对数字家庭的市场潜力和发展方向是有共识的。深耕细作保持产品系列和技术上的不断完善,是应对新家庭时代到来的准备工作。

根据企业的行业背景和主要产品的类型,目前的数字家庭可以分成以下几种情况。

1. 智能家居为主的传统家电的创导企业

这些企业有海尔、LG、美的、格力、创维等家电厂家,它们原来是传统的家电生产和供应商,具有丰富的家用电器产品的开发经验以及完整的电器产品系列和常规的销售渠道,对新的单个家电的智能化需求有独到的见解,对电器的功能增强具有较强的研发能力。它们的产品策略是对传统的家用电器进行升级和智能化转型,例如使家电有更多的自动化控制功能,使人们能够远程对家电进行监控和管理,并且能提供不同家电组合的数字家庭的综合性功能和解决方案。所以这些家电企业是以智能家居的电器为核心,致力于打造智慧生活场景的平台。例如海尔发布的U+数字家庭战略,它是以U-home系统作为家庭中心平台,支持有线网络与无线网络相结合,家庭中的冰箱、其他厨房电器等所有家电通过传感设备与网络连接,跟踪和分析用户行为,在这个家庭平台实现了3C产品、智能家居系统以及安防系统等的智能化管理和媒体信息的共享功能。乐视对智慧家庭的理解是以电视的大屏幕为家庭中心,构建“平台+内容+终端+应用”的产业生态。

2. 影音消费类的电器厂家对数字家庭的诠释

基于多媒体产品的行业背景,索尼、英特尔、微软等公司共同定义了DLNA (Digital Living Network Alliance,数字生活网络联盟)技术来实现家庭中的影音资源共享和播放、家庭中的多媒体设备互联互通和内容互相传播,联盟的目标是解决影音设备、计算机、移动设备等之间的有线或无线的互联和互相控制的问题,使得多媒体的内容和服务可以不受限制地被共享。厂商具体的设备包含了支持DLNA的计算机、投影仪、手机、音箱、电视机等。数字生活网络联盟可以看成是数字影音家庭的一种形式,但并不是本书介绍数字家庭的智能化转型的主要线索。

3. 电信运营商对于数字家庭的策略和谋划

运营商已经把网络连到了家家户户,它们有天然的优势联合各个厂家来打造整个数字家庭的生态环境。电信运营商一直主营的是基础通信网络的建设,当它们把网络接入用户家庭后,就已经完成了传统的本职工作。但是电信运营商如果仅仅把自己定位在管道搭建者,不提供额外的增值服务,那么将必然发展成水电煤气一样的公用事业单位,依靠外租费用来增加自己的营业收入。基于家庭网络有大量的业务和服务可以开发,数字家庭还刚刚起步,运营商对于这样的业务有很多憧憬,因此运营商希望借助自己拥有的天然数据流量入口,能建立家庭网络平台的生态环境,增强用户黏性,提供更多电信级的服务,成为家庭智能化行业中的引领者。国内运营商的具体做法是围绕通信管道终结处的智能网关提供平台服务,允许合作伙伴使用互通协议的接口,让其产品能够根据标准和规范接入家庭网络中完成自己的业务功能。除了智能网关和平台服务以外,运营商也提供了数字电视机顶盒、智能终端等设备,作为运营商进行生态建设完整的产品系列的一部分。有分析统计,全球TOP100的电信运营商中有60%已经计划进入智能化家庭市场。

国外的电信运营商在家庭业务上也保持高度的关注和战略上的投入。北美的AT&T已经提供了可定制化的家庭自动化和安全服务平台,它可以实现用户与家庭或者企业的连接,也支持业务的远程控制和安全管理等,它提供了不同的价格和功能套餐给不同的家庭用户。

德国电信(DT)也是对数字家庭有较早的预见性和发展判断的运营商之一。德国电信预测,到2020年,50%的德国家庭将使用数字家庭业务,市场价值将可能超过50亿欧元/年,而其中有36%来自于服务收入。2012年,德国电信创建了QIVCON的智能家居平台,它具有开放的架构和开源软件,建立有合作伙伴参与的生态平台,为合作伙伴提供安装服务、客服支持与咨询以及销售渠道等。德国电信对于数字家庭业务的增长有比较乐观的估计,认为智能终端数量将是消费市场快速增长的源泉,并且判断大众对于家庭智能化的兴趣将会逐年增加,有非常大的市场潜力。

4. 电信领域设备商的积极引导

除了电信运营商的战略部署以外,它们的设备商也已经不满足于只做单个智能化产品和智能网关,而是利用自己在通信领域长期耕耘而积累的产品部署经验和产品系列进行生态环境的战略布局。

2015年12月,华为正式宣布了智能家居战略并发布了HiLink战略。按照华为在媒体采访时的介绍,华为并不是自己研发家用电器,而是在各个设备之间、设备与手机或云之间、设备和网络之间建立一个标准的互通协议,即HiLink。智能家居虽然已经有了很多宣传推广活动以及单个的产品,但是在行业内缺少统一的标准,所以华为希望能建立智能设备之间的“普通话”,以保证设备快速接入、简单易用、安全可靠,并兼容不同的网络协议。发布会的时候已有美的、海尔、长虹等40多家企业宣布采用华为标准开发家居产品。华为的优势在于多年的宽带接入和家庭网关的开发经历以及消费产品的经验积累,它期望联合其他合作伙伴建立自己的OpenLife智慧家庭生态圈。2017年3月,华为在AWE展会上介绍了HiLink的智能家居合作伙伴和解决方案。

5. 大型互联网厂商在平台服务建设和智能产品领域的推动

这些厂商是互联网企业中的翘楚,它们有雄厚的平台资源为其他电子产品企业提供交易平台、产业链整合、云平台和大数据等服务,例如阿里巴巴、京东、硬蛋、腾讯、百度等。阿里巴巴在建设它的物联平台阿里智能时,将相应的接口、协议和云平台向其他合作厂家开放。和阿里巴巴平台的布局类似,腾讯有自己的QQ物联和微信硬件平台,京东有“JD+”计划。它们的目的都是为了在产业链中形成平台格局,聚合资源,为新的产品和服务拓展做好准备工作。

智能家居平台的关键作用之一是将智能设备从用户那里收集到的数据和信息进行整合,根据历史记录和数据的智能化分析,能够得出适合用户行为的家居环境数据,然后通过设备联动为用户的生活带来舒适的体验。智能家居平台通过开放软件接口,把智能家居平台和云服务平台的能力开放给合作伙伴或开发者,这样能吸引产业链中的相关企业加入平台进行线上线下的资源整合,共同为家庭用户提供整体的业务和服务。

互联网公司既有像阿里巴巴那样做物联网平台的,也有兼做智能硬件单品的。它们可以是单独的消费电子型互联网企业,也可以是平台服务型互联网厂商兼电子产品开发商,这些产品包含了智能家电、智能路由器、智能手机等,例如小米、百度等厂家推出的智能路由器和机顶盒等。它们希望掌握家庭的网络入口和业务流量,进而收集和管理用户数据等。它们在智能单品上进行投资开发,既可以通过硬件销售来获利,也可以通过构建完整的产品系列来增强用户黏性。通过智能单品收集和获得消费者生活习惯的数据,然后进行数据挖掘和智能化分析,分析的结果共享给相关的服务商,最后这些服务商给用户提供健康护理、教育服务、故障维修等常见的生活服务,这是可以预见的基于数据和服务的盈利方式。

在海外,谷歌在智能家居行业的布局是资本整合和技术快速推进的典型代表。谷歌花费32亿美元收购了只拥有智能温控器的厂商Nest,当时很多人不太理解谷歌的用意。这款智能恒温器实际上已经是家电联动的经典产品,代表了智能单品之后家庭智能化的重点方向。Nest记录用户的室内温度数据,智能识别用户习惯,然后可以自动控制暖气、通风及空气调节设备(如空调、电暖器等),让室内温度恒定在舒适的温度。2015年6月,谷歌收购智能摄像头厂商Dropcam,又于2015年10月收购Revolv。Revolv的产品能将各种常用家居网络的连接技术有效地整合起来,支持的网络技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、Z-Wave等。谷歌在智能家居领域持续进行投资,是看重智能家居巨大的发展潜力和未来的高回报率。

6. 专注在家庭的自动控制、监控和安防领域的公司

它们通过智能插座的开关控制来管控家电,通过智能管理控制提供智能家居整体方案。这样的公司以波创、索博为代表,它们具有完整的智能家居的产品线,包括智能网关、智能开关、自动窗帘、红外转发器等产品,但不支持额外的数字家庭的电器功能。它们除了支持对普通家电电源的开关控制,还支持对家电的红外操作控制等,是智能家居自动控制领域的重点企业。

7. 传感器网络为主的数字家庭的形式

例如在家庭中通过ZigBee作为传输方式来转发传感器收集到的温湿度、光强、血压和脉搏等。这样的数字家庭的直接商业化比较少,主要是在高校中研究数字家庭的业务应用,例如南京邮电大学和西北工业大学在传感器网络基础上进行业务应用的研究。在现实的企业产品中,传感器网络是智能化家庭的一部分,是物联网的感知层,通过收集家庭用户的身体数据或者环境数据,可以进行智能处理和分析,来完成用户期望的生活服务。

8. 房地产商和系统集成商的积极支持

虽然它们不是家电行业或技术平台的引领者,但在智能家居领域它们是关键的系统集成和推广成员。在房屋搭建和装修环节它们就已经开始数字家庭的前期准备和智能家居的部署,它们关注的重点一般是家庭的自动化控制系统。从市场推广的角度来看,较高端的用户群是它们主要面向的消费者。

介绍了数字家庭的上述主要引领或参与企业之后,需要简要了解一下智能家居的发展和演进。

由于各领域的技术演进非常快,例如家庭联网的短距离通信技术、物联网感知层的技术、人工智能应用等跨学科的技术发展,而且不同行业背景的企业纷至沓来,都带着自己的产品理念和技术积累,所以在家庭领域的智能化发展并没有形成跨行业的统一标准,智能家居没有形成标准的体系架构,没有哪个企业联盟能垄断产品的方向。

从数字家庭或智能化历程来看,首先智能单品一直是相应的厂家在推动和销售的,手机APP是典型的操作和配置方式。智能摄像头、智能门锁、智能扫地机器人、智能插座等是很多人已经了解或者使用的智能单品,这些智能单品之间没有统一的交互标准,所以不会连成一个能够共享信息和传输数据的系统,不能给用户提供完整的沉浸式的智能家居体验。

智能家居发展理念的第二阶段是互联网厂商、家电或设备厂家的巨头、电信运营商搭建自己的生态平台,让家中的电器产品能互联互通,实现数据传输、资源共享、功能互动等。其中一个例子是智能音箱在家庭中的广泛应用,对于谷歌等企业来说,这不仅仅是智能化的语音音箱单品,还是互联网在家庭中新的流量和控制入口,是智能家居中其他产品互动的控制中心。通过对语音音箱的语音指令,可以实现照明控制、空调开关调节、门禁安防等功能。

智能家居的第三阶段是实现跨平台和跨行业标准的互通,让物联网和人工智能把家庭中的互联互通提升到系统级的智能化的生活体验。虽然物联网和人工智能在家庭中的应用已经初见端倪,但系统级的智能化体验和服务还没有完全商业化的例子。

这三个阶段并不是新阶段替代旧阶段的迭代过程。智能单品将长期存在,它使很多设备厂家在硬件销售上保持盈利,它的技术也在持续发展。对于电器产品互联互动的第二阶段,目前也没有在市场上完全形成主流,还需要这些参与的厂家继续完善平台建设和提供更多的业务服务。第三阶段是沉浸式的家居系统体验,它依赖于物联网和人工智能技术的发展与商业应用,目前虽然初见端倪,但离消费者的体验和认可还有相当长的一段路要走。所以这三个阶段是共存在智能家庭的市场中,不同企业和联盟各尽所能,各得所需。

总体来说,智能家居是丰富的跨行业的生态环境,它是不同的器件供应商、智能家居厂商、系统平台和云服务供应商、软件服务提供商、电信运营和维护等构成的产业生态。虽然跨行业的合作和联盟已经形成潮流,例如运营商的数字家庭或智慧家庭联盟,设备厂家的互通平台,电器厂家和互联网厂家的家居联盟,但在这么丰富的生态中,还没有形成主导型的跨行业的合力发展。各个企业或联盟都在努力扩大自己的话语权以及不断提升产品的竞争力。在过去相当长一段时间,没有看到哪个标准或联盟成为智能家居的主导,对于各个企业来说,提升自己产品的核心竞争力和增强用户黏性是目前能看到的主要方向和问题焦点。

对于家庭用户来说,为什么家庭智能化或者智能家居必然是他们所期望的呢?

从马斯洛的需求理论来看,如图1-1所示,人的需求从下到上分为生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求和自我实现需求共5个类别。马洛斯认为人的需求是阶梯形的,从最下面的生理需要到安全的保障,再往上是社交中的被关怀和被爱,然后是尊重和自我实现。人对不同层次的需求并不是固定的,根据个人的体验,需求发生的时候可能是交错或重叠的,低层次的需求并不一定要完全满足以后才会产生高层次的需求。普通的家电是满足人的生理需求,人们能够在家庭中有基本的生活条件。

图1-1 马洛斯的梯形需求

在生理需求之上是安全的要求,这也是传统家电或智能家居实现的功能,电子产品的质量要有保障,智能家居在网络中需要有安全功能的防护,智能家居的产品不会受到黑客的攻击等。如果生理需求和安全保障没有实现,那么家庭的智能化只是空中楼阁,是不会有市场的。

接着,当人获得安全感之后,就希望自己能有朋友、妻子和孩子的互相关怀,在自己的工作和社交圈中得到认可,希望有良好的人际关系,希望个体能被尊重,这是更上层的人类需求。家庭的智能化方向要做的是感知和理解人的各种需求,通过数据分析和家电联动能够智能地照顾人的感受,同时满足心理和生理需求。例如当环境温度变化的时候,家庭的传感器能识别这个变化,然后根据用户的历史习惯,调节空调到最适宜的温度,让人在房间中有最舒服的体验等,这是Nest Labs公司智能恒温器的功能,它能够把自己感知的信息作为其他电器产品的控制输入,从而达到特定的用户体验的效果,用户不需要自己来手动调节,就能感受到家庭电器自动适应环境所带来的舒适感。

目前家电的基本目的是满足生理需求,占主流的智能家居的产品大多是在传统家居产品上的升级或锦上添花的递增式创新,但没有脱离生理需求的基本功能。在上一层的安全保障方面,不同的家庭设备参差不齐,这是第6章将详细讨论的话题。人们在满足低层次的需求之后,在理解、尊重、自我实现和体验等高层次的需求上就显得非常重要。当下媒体对人工智能的新闻报道或科幻电影对人工智能的诠释唤起了大众对未来发展极大的想象空间,未来几年的智能家居产品对于满足人们社交、尊重以及自我实现需求将会起到更大的作用,但目前智能家居的功能与人们的期望还有很大的距离。

人生来就是在各种需求和选择中度过,而家庭环境是人们每天生活的空间,不管外面是否风雨交加,回家后就是在安全的港湾,在这样的环境中满足人的各种需求是家庭智能化发展的主要方向。在人的幼年时期,无论贫富,时时可以看出他对家本能的归属感和依赖感。对于成年人来说,创造这样的家庭环境就是每天努力工作的目标之一,回家的时候期望能够快速进入舒适和便捷的生活环境,门锁自动开启、房灯自动点亮、空调自动调节到舒适温度、饮料放置到桌上、电视机自动打开、浴室热水就绪、合口的饭菜自动备好……家庭的智能化对不同的人(年龄、习惯等)能够有个性化的智能处理,不需要雇佣家政人员就能享受到比宾馆更周到的自动化服务,这已经超越了很多人对未来的想象。对于目前的企业来说,把握智能家居发展的大方向,关注用户的体验不断进行提升,即使没有新技术理念与产品的颠覆式变革,只要在这个领域持续微创新和递增式改进,也会让消费者认可和接受其产品,产生“花香蜂自来”的效果。

家庭户规模小型化是社会、经济、文化、人口等多方面因素共同作用的结果。家庭规模的减小也就意味着家庭数量的增加,对家庭产品需求的总量也会上升。没有传统大家庭的束缚,小规模的家庭更容易快速做决定购买新颖的家电追求家庭舒适。另外,国内90%以上的老年人是在家庭中养老。随着老年人口的快速增长和老年人寿命的延长,家庭的养老需求已经进入迅速增长的阶段,老年人生活照料的需求总量也逐年增加。家庭养老或者医养结合的需求对智能家庭的发展是非常重要的参考依据,这是潜在的巨大市场,关注家庭的医疗保健和安全,关注人们的生活体验和照顾老人的生活起居,这是家庭智能化发展的商机。