詹林其 ，徐建平，陳軍 ，劉斌輝 ，夏江

（1.工業(yè)和信息化部電子第五研究所，廣東 廣州 511370；2.智能產品質量評價與可靠性保障技術工信部重點實驗室，廣東 廣州 511370；3.中國質量認證中心廣州分中心，廣東 廣州 510610）

0 引言

隨著物聯網、云計算、大數據和人工智能等技術的不斷發(fā)展，這些技術在家電產品中的應用也越來越廣泛。相比于傳統(tǒng)的家電產品，智能家電的功能多樣化，以及操作的便捷性更能吸引消費者購買使用，家用電器智能化成為了家用電器行業(yè)發(fā)展的大趨勢[1]。隨著智能家電不斷地發(fā)展，各個智能家電廠商都有了一套自己的通信協議。由于各個品牌的通信協議不一致，導致不同品牌的智能家電之間的數據不能進行數據交互，導致消費者在購買了不同品牌的智能家電后無法得到良好的用戶體驗。為了解決這種問題，為消費者提供更好的產品與服務，跨品牌的智能家電互聯互通的概念應運而生。當前，如何實現智能家電的互聯互通成為了智能家電行業(yè)亟待解決的問題。

1 智能家電互聯互通的意義

互聯互通的意義不單單只是讓消費者用一個品牌的控制終端就可以控制其購買的多個不同品牌的智能家電產品，更多的是可以讓這些智能家電產品可以互相交換獲取各自的設備狀態(tài)信息，從而實現智能家電之間的聯動，達到智能家居全屋智能化的概念[2]。例如：當智能門鎖從室外被打開后通過網絡向智能窗簾發(fā)送打開窗簾的指令，并對智能燈控發(fā)出檢測室內光線強度的指令，智能燈控收到指令后將使用其光傳感器檢測室內光線強度，若室內的光線強度小于預設的光線強度，智能燈控則將燈具打開；或者當智能空調被打開后，智能空調向智能關窗器發(fā)送關窗的指令，使智能關窗器自動關窗。這些聯動方式使人們的家居生活變得更加方便，但由于不同品牌的智能家電產品之間的通信兼容性差，難以相互發(fā)送數據信息，無法進行聯動。如此一來，對于消費者而言，在購買智能家電產品時，需要考慮購買的智能家電能否與家中的智能家電設備進行聯動。若不能與家中的智能設備進行聯動，消費者對該智能家電的體驗將大打折扣。消費者的消費選擇就會變小，要體驗別的品牌的智能家電時，就意味著可能要換掉家里大部分的智能家電，這樣的更換成本是非常大的。為了避免這種情況，就需要實現不同品牌智能家電的互聯互通。

2 現有的智能家電互聯互通模式

目前市場上大多數的智能家電控制系統(tǒng)主要分為設備、服務平臺和控制終端3 個部分，其通信模式如圖1 所示。用戶通過控制終端把控制命令發(fā)送到其家電廠商的服務平臺，服務平臺再把控制命令發(fā)送到智能家電終端，使其執(zhí)行命令。智能家電終端也會將其設備狀態(tài)發(fā)送到服務平臺，服務平臺再把設備狀態(tài)發(fā)送到控制終端。在執(zhí)行一些智能化的功能時，智能家電終端將其設備狀態(tài)發(fā)送到服務平臺后，服務平臺會將數據進行計算分析，得到計算結果后自動把控制命令發(fā)送到智能家電終端執(zhí)行。

圖1 智能家電控制系統(tǒng)的拓撲圖

目前實現互聯互通有智能家電終端互聯和廠商服務平臺互聯兩個方向，前者可以通過統(tǒng)一智能家電設備端的通信協議，讓智能家電之間相互通信；后者是通過統(tǒng)一服務平臺之間的通信協議來實現服務平臺的互聯互通，使得智能家電可以進行聯動。這個方向目前的主流方案有兩種，一種是搭建互聯互通云平臺，各個智能家電廠商通過使用該平臺制定的接口協議接入該平臺，互聯互通云平臺作為各個智能家電廠商的云平臺的信息傳輸中樞，在接收到廠商云平臺發(fā)送的數據后，對數據進行解析，判斷該數據需要傳輸到哪個廠商云平臺，再進行數據傳輸，以此實現跨平臺數據交互。對于一些沒有私有云平臺的智能家電廠商，可以選擇把智能家電設備直接接入互聯互通平臺，與其他品牌的智能家電設備進行聯動，做到不同品牌的智能家電也能進行互聯互通，互聯互通云平臺的拓撲結構如圖2 所示。另一種是智能家電廠商的云平臺與智能家電廠商的云平臺直接互聯的輕量級解決方案，由中國家用電器協會牽頭聯合國內多家主要的家電廠商制定的團體標準T/CHEAA 0001.1—2020 《智能家電云云互聯互通 第1 部分：基本模型和技術要求》中使用的就是這種方案，標準中對方案的應用場景、基本規(guī)范和接口協議等進行了描述。中國家電協會發(fā)布的云云互聯方案的拓撲結構如圖3 所示，該互聯方案通過使用標準規(guī)定的接口協議，讓企業(yè)可以根據標準中的協議快速開發(fā)出通信接口，實現多個企業(yè)使用同一的接口協議傳輸數據。這種互聯方案的優(yōu)點在于不需要互聯互通云平臺作為信息傳輸中樞，廠商云平臺之間直接進行數據交互，一定程度上可以保護家電企業(yè)的利益，讓企業(yè)能夠更加接受家電互聯模式。

圖2 互聯互通云平臺拓撲結構

圖3 中國家電協會發(fā)布的云云互聯拓撲結構

3 目前智能家電互聯互通的問題

目前，智能家電產品互聯互通的發(fā)展依然存在著一些問題，這些問題也制約著智能家電互聯互通的發(fā)展。

3.1 生態(tài)割裂

從行業(yè)現狀來看，由于在智能家電快速發(fā)展期間，各家家電龍頭企業(yè)、互聯網企業(yè)和智能硬件企業(yè)都紛紛對智能家電領域進行布局，為占據有利地位，多家企業(yè)都搭建了自己的智能家電云平臺，形成自己的一套生態(tài)系統(tǒng)。一些小智能家電廠商沒有自己的云平臺或是租用第三方平臺，要實現互聯互通只能加入到已有的生態(tài)中。如圖4 所示，目前智能家電生態(tài)模式有3 種：1）已經形成了自己的生態(tài)的企業(yè)通過開放數據接口讓其他企業(yè)接入自己的平臺，融入自己的生態(tài)系統(tǒng)，讓自身處于主導地位；2）各家地位平等的企業(yè)以合作團體形式形成生態(tài)系統(tǒng)；3）由第三方平臺作為中樞，各家企業(yè)的云平臺或智能設備接入該平臺形成生態(tài)系統(tǒng)。無論哪種模式，都可以在其生態(tài)中實現互聯互通。但是如此一來，由于各個生態(tài)聯盟所使用的通信協議并不統(tǒng)一，導致行業(yè)面臨著生態(tài)割裂的問題，跨生態(tài)之間的智能設備依然無法實現聯動。讓消費者的產品消費選擇被限定在同一生態(tài)聯盟內顯然是不現實的，而且消費者對想要購買的智能家電是否與家里的智能家在同一生態(tài)中也并不了解。

圖4 行業(yè)里的生態(tài)割裂現象

3.2 實現互聯互通后的智能家電產品會出現功能不全的現象

在功能比較豐富的智能家電互聯互通時，會出現像一些實現了互聯互通的智能冰箱的變溫室溫度在使用其他品牌的App 不能控制，需要使用自身品牌App 才能設置的現象。這種現象導致消費者購買的智能家電不能實現其自身完全的價值，對消費者來說是一種損失。

3.3 信息安全問題

智能家電的信息安全問題一直是人們關注的熱點，這個問題同樣會出現在智能家電互聯互通上[3]。智能家電在互聯互通時不僅涉及到智能家電設備與云平臺的數據傳輸，還涉及到各個云平臺之間的數據傳輸。云平臺之間共享的數據，如果涉及個人敏感信息必須嚴加保護，并且在征得用戶的同意后才能實現信息共享。同時，在設備與云平臺通信時，必須確保數據完整性和真實性，以免被他人利用[4]。

3.4 一般的家庭網關難以支撐大量智能設備的接入

家庭網關作為智能家電互聯互通的橋梁，在整個互聯互通鏈路中有著舉足輕重的地位[5]。在使用著大量智能設備的家庭中，會出現由于大量的智能設備接入家庭網關導致通訊質量下降的問題。但部分消費者對于家庭網關的預算不大，導致智能家電不能有良好的通訊環(huán)境，消費者的體驗感降低。

4 智能家電互聯互通發(fā)展展望

目前，智能家電有著良好的發(fā)展勢頭，但是只有實現互聯互通才能更好地讓家電企業(yè)發(fā)揮各自的優(yōu)勢。各個智能家電廠商應該增強大局意識，不要各自為營，要互助合作，統(tǒng)一網絡協議、端口標準等，對智能家電要做到真正意義上的互聯互通，從而形成有邊界的系統(tǒng)方案，積極構建良性生態(tài)圈，形成合作共贏的關系[6]。廠商之間的競爭應該在產品的優(yōu)劣和技術研發(fā)上，這樣才能讓整個行業(yè)的發(fā)展更為迅速。有關部門、機構繼續(xù)修訂相關標準，填補智能家電互聯互通標準體系中的空白，開展智能家電互聯互通方向相關的測試認證，保障智能家電互聯互通的安全，促進行業(yè)互聯互通的發(fā)展。從消費者購買產品的角度來說，同一生態(tài)圈的產品，廠商需要給予消費者一定的標識，使消費者能輕易地了解該智能家電是否能與家中其他電子產品的生態(tài)兼容。

智能家電的互聯互通也不單單局限于智能家電之間的互聯，也可以通過與其他行業(yè)進行互聯提高消費者的體驗感。比如：通過互聯電商平臺獲取用戶購買食材的歷史記錄，提升對食材圖像識別的準確率，解決現有技術對食材識別準確率低的技術問題；或者通過與車聯網互聯互通，實現在回家途中提前開好空調、煲好湯，讓消費者有更便捷、更人性化的體驗。此外，智能音箱作為公共控制終端更應該繼續(xù)提高智能化水平，開發(fā)更多像語音配網、聲紋識別的便捷功能，為消費者提供更優(yōu)質的服務[7]。為了給消費者更好的體驗，智能家電應當從被動服務轉變?yōu)橹鲃臃?，在智能家電交互信息的同時，公共控制終端可以預測到消費者的需求，詢問是否執(zhí)行操作，讓消費者更加有被家電智能化服務的感覺[8]。

5 結束語

萬物互聯的時代正在來臨，智能家電行業(yè)更是在風口之上。只有在互聯互通的基礎上，智能家電才能為消費者提供全面的家居服務。家電企業(yè)應當把握好轉型的機會，以更開放的態(tài)度與更多的企業(yè)建立關系，整個行業(yè)齊心解決發(fā)展中的難題，為自己與合作伙伴營造良好的發(fā)展環(huán)境，讓智能家電互聯互通走在整個智能互聯板塊的前沿。