文/合肥榮事達三洋電器股份有限公司 李文昌 楊堆 陶同盛 趙渝生

智能技術和物聯(lián)網(wǎng)技術是正在飛快發(fā)展的技術類型，物聯(lián)網(wǎng)技術已經(jīng)作為新一代信息技術產(chǎn)業(yè)重點寫入國家的“十二五”規(guī)劃中。智能技術和物聯(lián)網(wǎng)技術在家電產(chǎn)品中的應用也必將成為一種產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢。就目前的家電市場來看，這兩類技術的應用正處在起步階段，但是已經(jīng)得到了眾多廠商的重視，隨著各廠商對于智能和物聯(lián)網(wǎng)技術的投入加大，相應的產(chǎn)品也將不斷涌現(xiàn)，這也會在一定程度上對技術的應用完善起到很好的促進作用，而隨著智能和物聯(lián)網(wǎng)技術在家電產(chǎn)品中的大范圍應用，依托大數(shù)據(jù)及云計算等技術，家電產(chǎn)品也必將帶給消費者革命性的體驗。

1 智能及物聯(lián)網(wǎng)技術的主要內(nèi)涵

（1）智能技術

智能技術有時候也被稱為人工智能，不同學科的學者對此有不同的理解和定義。簡要來說，智能技術是指讓機器在各類環(huán)境中自主或交互地執(zhí)行擬人任務的技術，是對人的意識、思維的信息過程的模擬，它不是人的智能，但能像人那樣思考，也可能超過人的智能。智能技術涉及到廣泛的學科，例如計算機、認知論、信息論、控制論以及數(shù)學、心理學等。

智能技術目前仍在快速發(fā)展中，并且也已經(jīng)應用到越來越多的領域。智能家電在滿足人們需要的前提下盡量實現(xiàn)各類功能，家庭內(nèi)的大部分家電設備可以通過一定的方式連入網(wǎng)絡，可以實現(xiàn)這些設備的遠程控制、自動控制及互聯(lián)互通，家庭網(wǎng)絡化將實現(xiàn)家庭內(nèi)部信息與外部信息的交換，為人們提供個性化、方便、舒適、安全和高效的服務。

（2）物聯(lián)網(wǎng)技術

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術的重要組成部分，其英文名稱是：“The Internet of things”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)。這里有兩層意思：其一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡；其二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信，物聯(lián)網(wǎng)就是“物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。目前對于互聯(lián)網(wǎng)的定義千差萬別，總體上物聯(lián)網(wǎng)可以概括為：通過傳感器、射頻識別技術、全球定位系統(tǒng)等技術，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程的聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，通過各種可能的網(wǎng)絡接入，實現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，從而實現(xiàn)對物品和過程的智能化感知、識別和管理。

從技術的角度上講，物聯(lián)網(wǎng)分成三個層次，分別是：物聯(lián)網(wǎng)感知層、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層、物聯(lián)網(wǎng)應用層；同時包括了四大支撐技術：標簽技術、傳感技術、組網(wǎng)技術、微機電技術。物聯(lián)網(wǎng)是一次技術革命，代表未來計算機和通信的走向，其發(fā)展依賴于在諸多領域內(nèi)活躍的技術創(chuàng)新。物聯(lián)網(wǎng)的支撐技術則融合了RFID（射頻識別）、WSN/ZigBee技術、傳感器技術、智能服務等多種技術。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)結構圖

（3）物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展

自從有了互聯(lián)網(wǎng)以來，人與人之間的互聯(lián)溝通變得極為方便。進入九十年代，陸續(xù)有相關的學者專家提出過物聯(lián)網(wǎng)的概念。1999年美國麻省理工學院建立了“自動識別中心（Auto-ID）”，提出“萬物皆可通過網(wǎng)絡互聯(lián)”，闡明了物聯(lián)網(wǎng)的基本含義。此后一直到2010年，物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)歷了十年歷程，特別是最近幾年的發(fā)展極其迅速，不再停留在單純的概念、設想階段，而是逐漸成為國家戰(zhàn)略、政策扶植的對象。美國、歐盟、日本相繼提出物聯(lián)網(wǎng)領域的規(guī)劃構想。2010年，我國將“加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應用”明確納入重點產(chǎn)業(yè)振興，表明物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)被提升為國家戰(zhàn)略。其后，2011年11月28日，工業(yè)和信息化部印發(fā)《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，圈定9大領域重點示范工程，分別是：智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能環(huán)保、智能安防、智能醫(yī)療、智能家居。其中，物聯(lián)網(wǎng)化的家電設備就是智能家居的重要組成部分。

2 智能及物聯(lián)網(wǎng)技術在家電業(yè)的應用現(xiàn)狀

10年前的“中國家庭網(wǎng)絡標準產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”是由海爾集團、清華同方、中國網(wǎng)通、上海廣電集團、春蘭集團、長城集團、上海貝嶺等七家公司發(fā)起組建的。聯(lián)盟以家庭網(wǎng)絡系統(tǒng)為中心，包括了電子、家電、通訊、計算機、網(wǎng)絡運營等多領域企業(yè)，以完善的產(chǎn)業(yè)鏈形式共同搭建起家庭網(wǎng)絡系統(tǒng)平臺。針對當時中國家電行業(yè)的特點，聯(lián)盟創(chuàng)新性地提出了“設備描述文件”的方法，并將該方法納入《家庭網(wǎng)絡設備描述規(guī)范》中，可以方便地使不同廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品實現(xiàn)互連、互通、互操作，對于中國家電企業(yè)未來的健康發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。

隨著智能技術和物聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展，各類家電也越來越多地嘗試使用這兩類技術。進入2014年，智能家電的概念更是被熱炒。在本年的家電博覽會上，不管各個業(yè)界巨頭還是眾多不知名的區(qū)域性品牌，無一例外都表現(xiàn)出對智能家電的鐘愛。中國家電業(yè)幾乎每天都有“智能”新品問世，從空調、冰箱到洗衣機，諸多的家電產(chǎn)品都和智能、物聯(lián)網(wǎng)有著或強或弱的聯(lián)系?！盁o智能、不家電”是中國家電業(yè)目前最真實的寫照。

盡管智能產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，但在終端價格方面卻是定位在中高端，較高的價格在一定程度上延緩了白電領域的智能化推廣。數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)階段國內(nèi)智能電視滲透率已經(jīng)超過50%，而智能冰箱滲透率僅為1%，智能空調和智能洗衣機滲透率分別為5%和4%，白電領域的智能化仍然存在很大空間。

3 未來智能及物聯(lián)網(wǎng)技術家電應用場景

（1）智能控制

應用了智能技術的家電，毫無疑問已經(jīng)具備了智能控制的功能。此處論及的智能控制，明顯區(qū)別于現(xiàn)有家電中所具有的電腦版控制，目前家電產(chǎn)品中的自動控制功能是比較基本的，而真正應用了智能技術的家電，則應該已經(jīng)具備了人工智能，可以對自身運行進行控制，并可以對自身運行狀況進行監(jiān)測分析。一方面家電接受來自于家庭控制中心的指令，另一方面，根據(jù)用戶的使用習慣進行學習，家電可以自行保持最適合的運行模式。

圖2 家電智能控制示意圖

家電的智能控制基于其自身原有的一些智能硬件，如處理器、探測器等等，偏重于其自身最佳運行狀態(tài)的調節(jié)。以冰箱為例，冰箱自身的智能控制主要是根據(jù)各種探測器探測到的冰箱間室內(nèi)溫度、濕度等信息，調節(jié)壓縮機等零部件的運行，以在節(jié)能的前提下達到最好的食物存儲效果。其信息接收單元會接收來自于家庭控制中心的指令，例如用戶需要在特定時段放入肉類食物，需要冰箱在此時間之前達到最佳制冷溫度，此指令發(fā)送給冰箱之后，處理器就會驅動到特定轉速以滿足此溫度需求。如果用戶長期在某間室放置特定類別的食品，比如肉類，則冰箱會根據(jù)此習慣，形成特定的運轉方式，即冰箱自身也“養(yǎng)成”了一種習慣來適應用戶的這種習慣。家電自身具備了一定的學習功能，將使得智能控制更加具有適應性。

（2）互聯(lián)互通

智能化的物聯(lián)網(wǎng)家電是智能家居的基礎，其根本目的是為了給消費者提供更加高效舒適的生活環(huán)境。作為一個智能家電系統(tǒng)，所有在這個系統(tǒng)中的家電，都可以利用自身的網(wǎng)絡接口或信號接收/發(fā)射端與家庭控制中心或其他家電設備互聯(lián)互通。家電之間的互聯(lián)互通可以充分共享各自的運行信息，通過信息分析進行控制，可以實現(xiàn)總體運行最優(yōu)，還可以避免極端情況，比如電路負荷過大等問題。

要實現(xiàn)各種家電之間互聯(lián)互通，第一步要為每一個家電甚至每一個與家電相關的物品分配一個身份識別編碼，且此識別編碼應該是符合統(tǒng)一的編碼標準的，以達到身份唯一性的目的，有了身份識別編碼，物品的屬性信息便可以通過編碼進行識別；第二步，需要各種自動識別的設備，例如射頻識別設備，來完成對物品編碼的讀取、識別并進行信息轉換；第三步，經(jīng)過識別的物品信息通過網(wǎng)絡上傳到控制中心，進行信息交換、處理。

圖3 物聯(lián)網(wǎng)信息互聯(lián)示意圖

（3）人機交互

智能家電的人機交互界面將變得極其簡潔，在家電設備本身有簡潔的界面可供用戶單獨操作。同時，因為應用了物聯(lián)網(wǎng)技術，家電設備都可以通過智能手機、平板電腦等易攜帶設備進行操控，用戶可以通過易攜帶設備遠距離發(fā)送指令信息到家庭控制中心或者單獨家電設備。這會在優(yōu)化操控效率的同時大大提升用戶體驗。

（4）外界信息交換

放置在家庭中的各類家電設備，服務區(qū)域限于一個家庭或一套居室，但這并不意味著家電不用與外界進行互聯(lián)，很明顯的，電視機的信號就是源于外界。但是此處所指的外界互聯(lián)主要是指家電就自身的控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)及自身產(chǎn)生的運行數(shù)據(jù)與外界互聯(lián)，類似于系統(tǒng)檢測、軟件升級的信息交換、電器運轉數(shù)據(jù)等。每個家電自身的操控系統(tǒng)相當于一套軟件，生產(chǎn)廠家一旦發(fā)布更加優(yōu)化的系統(tǒng)，就需要對操控系統(tǒng)進行升級以提升性能。家電在運行中產(chǎn)生的相關數(shù)據(jù)也會遵循協(xié)議傳到生產(chǎn)廠商處進行分析處理，以作為廠商對自己產(chǎn)品進行優(yōu)化設計的依據(jù)。此外，諸如電器運行產(chǎn)生的一些數(shù)據(jù)，可以幫助相關公司據(jù)以分析用戶的使用習慣和生活偏好，這種情況下，家電與外界的互聯(lián)相當于使用戶與廠商之間有了緊密相連的信息交換，既能提升用戶的產(chǎn)品使用體驗，又能幫助廠商獲取實際的使用數(shù)據(jù)，這種良性循環(huán)正是外界互聯(lián)功能所帶來的。當然，與外界的互聯(lián)，最可靠的還是通過家庭控制中心這樣的總體管理設備，依托于大數(shù)據(jù)及云計算技術，家庭控制中心也可以不需要自身具備很強的運算處理能力，只需要有流暢的網(wǎng)絡連接，即可以實現(xiàn)在一些更加專業(yè)化層面上的操控管理。

與外界的信息互聯(lián)，不會僅僅局限在家電產(chǎn)品的操控，軟件層面的升級、運行信息的反饋等方面，隨著技術的發(fā)展及用戶需求的提高，肯定還會向各種家電產(chǎn)品相關的領域擴展。比如，以冰箱為一個節(jié)點的信息互聯(lián)，是以食品健康管理為中心，那么與此相關的食品采購、家庭成員食補信息、健康美食組合信息等都會成為需要互聯(lián)互通的信息，這些信息可能就需要與超市、醫(yī)院、甚至酒店等場所的系統(tǒng)進行互聯(lián)。

大量的家電通過物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)，其中產(chǎn)生的海量信息必須借助于高效率的處理技術，目前看來，云計算及大數(shù)據(jù)技術是適應這種需求的。通過這兩種技術，不但可以處理家電產(chǎn)品本身及家電之間產(chǎn)生的各類信息，還可以從中提取出對用戶、廠商、行業(yè)有價值的信息加以利用。對數(shù)據(jù)的利用本來就是大數(shù)據(jù)技術的一個目的，只有被利用了的信息數(shù)據(jù)才是有價值的數(shù)據(jù)。

（5）家電安全防護

凡是家電產(chǎn)品，無不涉及到安全問題。進入到物聯(lián)網(wǎng)時代，除了家電本身的用電安全問題，還涉及到家電信息的安全。智能物聯(lián)網(wǎng)家電自身可以通過自帶的智能系統(tǒng)對運行情況進行監(jiān)測，隨時預防安全問題發(fā)生。在運行過程和與外界互聯(lián)過程中會產(chǎn)生一些數(shù)據(jù)交換，對此類信息數(shù)據(jù)的安全保護則會通過安全軟件解決。

4 家電應用智能及物聯(lián)網(wǎng)技術需要解決的問題

智能物聯(lián)網(wǎng)家電具備各種滿足用戶需求的功能，但要實現(xiàn)這些功能，還需要這兩類技術在家電實用領域的發(fā)展。我們分析，在家電技術領域應用這兩類技術需要解決以下幾個問題：

首先，找到智能技術、物聯(lián)網(wǎng)技術在各種家電產(chǎn)品中最好的應用點。家電產(chǎn)品種類繁多，不同的家電滿足人們不同的需求，所以其功能差異非常大。要把智能技術和物聯(lián)網(wǎng)技術應用到家電產(chǎn)品中，必須明確產(chǎn)品的基本功能屬性，不能為了智能而智能，不能為了物聯(lián)網(wǎng)而物聯(lián)網(wǎng)。如果僅僅為了增加智能和物聯(lián)網(wǎng)的功能而忽視了產(chǎn)品本身的功能特點，或許就不能使產(chǎn)品本身的功能得到發(fā)揮，導致得不償失。

其次，家電廠家、運營商等都要開放端口，共同協(xié)作，使得任何品牌、任何家電都能處在統(tǒng)一端口、統(tǒng)一網(wǎng)絡協(xié)議的環(huán)境中?；ヂ?lián)網(wǎng)之所以能夠為大家所用，很關鍵的一點就在于它有著統(tǒng)一的網(wǎng)絡協(xié)議，統(tǒng)一的端口規(guī)格。同樣，各類家電產(chǎn)品，如果要互聯(lián)互通進入物聯(lián)網(wǎng)，必須有統(tǒng)一開放的端口。傳統(tǒng)的廠商大都是耕耘在各自的專業(yè)產(chǎn)品領域，對于這類網(wǎng)絡領域的開發(fā)應用可能還不多，這就需要家電廠商、運營商等各個相關方面的共同協(xié)作，共同營造一個開放、統(tǒng)一的家電物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。

再次，需要搭建開放共享的智能家電平臺。家電產(chǎn)品實現(xiàn)智能化之后，必將在軟件層面需要大量的應用軟件，傳統(tǒng)的家電廠商可能對各自專業(yè)領域的產(chǎn)品最為熟悉，但是對于用戶千差萬別的需求可能就不會很及時地去滿足。這就需要搭建一個開放共享的智能家電平臺，形成類似于目前蘋果、騰訊等公司那樣的開發(fā)者平臺，除了廠商自身，也讓各類開發(fā)者提供各種滿足個性化需求的軟件應用。只有這樣，才能更快地促進智能家電的發(fā)展，也更充分地發(fā)揮智能家電的作用。

最后，需要各廠商轉換思路，尋求新的盈利模式。自家電誕生以來，所有的家電廠商都是以售賣自己的產(chǎn)品和服務獲得發(fā)展。進入智能物聯(lián)網(wǎng)家電時代，這種傳統(tǒng)的盈利模式可能會受到?jīng)_擊，例如有些領域已經(jīng)出現(xiàn)的產(chǎn)品成本價出售甚至免費潮流，也有可能對未來的家電行業(yè)產(chǎn)生影響。這就要求業(yè)內(nèi)廠商必須轉換思路，以開放的姿態(tài)迎接改變，尋求新的盈利模式，開創(chuàng)新的市場贏利點，這樣才能保證持續(xù)發(fā)展。

5 結束語

本文簡要介紹了智能及物聯(lián)網(wǎng)技術的內(nèi)涵，梳理了智能和物聯(lián)網(wǎng)技術在家電中的應用現(xiàn)狀，對這兩類技術在家電產(chǎn)品中的應用場景進行了總體概括，并據(jù)此提出了兩類技術應用需要解決的問題。智能技術和物聯(lián)網(wǎng)技術正在飛速發(fā)展，兩類技術的應用也在大范圍地擴散，如何使這兩類技術更好地應用到家電產(chǎn)品上，使之真正做到智能化物聯(lián)網(wǎng)化，并最終達到更好地服務用戶的目的，是每一位家電從業(yè)人員應當思考并為之努力的。