張亮，陳芝儀

（中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心廣州分中心，廣東廣州，510000）

0 引言

信息時(shí)代的到來(lái)讓我們認(rèn)識(shí)到了信息技術(shù)在現(xiàn)在生活中的重要作用，利用信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)能夠讓我們進(jìn)一步提升生產(chǎn)工具的能力，比如我們現(xiàn)在所使用的智能手機(jī)，以往的功能機(jī)功能較為單一，而隨著硬件技術(shù)和軟件算法能力的不斷提升，智能手機(jī)越來(lái)越受到人們的歡迎，并且如今，手機(jī)已經(jīng)成為我們生活、辦公和外出過(guò)程中必不可少的設(shè)備。從這里可以看出，信息化技術(shù)帶來(lái)的設(shè)備智能程度的提升，已經(jīng)讓我們的生活發(fā)生了天翻地覆的變化。而離我們更近的家用電器方面同樣經(jīng)歷著智能化升級(jí)改造的過(guò)程。家用電器能夠讓我們的生活變得更加簡(jiǎn)單、方便，讓瑣碎的家務(wù)能夠變得井井有條。以往的家用電器在經(jīng)過(guò)一段成熟期之后又迎來(lái)了新的技術(shù)變化，也就是讓電器能夠自主工作，進(jìn)一步降低我們的工作難度，而現(xiàn)在已經(jīng)有許多智能家用電器設(shè)備進(jìn)入了千家萬(wàn)戶(hù)。比如，我們常見(jiàn)的掃地機(jī)器人，能夠方便我們打掃室內(nèi)衛(wèi)生，而我們卻不需要做太多的工作。再比如現(xiàn)在智能插排，能夠通過(guò)手機(jī)app進(jìn)行遠(yuǎn)程斷電，對(duì)于家庭用電安全有著重要的作用。當(dāng)然這些智能家用電器的發(fā)展只是剛剛起步，在現(xiàn)在技術(shù)和能力的不斷提升下，將會(huì)有更加智能化的技術(shù)運(yùn)用在家用電器設(shè)備上。

1 智能家用電器設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀

家用電器的普及率已經(jīng)很高了，并且在生活中家用電器確實(shí)能夠給我們的生活帶來(lái)諸多方便。隨著信息化技術(shù)的不斷提升，各種家用電器設(shè)備的信息化程度也在不斷提升。并且其發(fā)展方向主要集中在智能化、去人力化，也就是讓設(shè)備能夠自主工作，減少人為的操作。

首先，家用電器智能化在不斷的完善中。智能化顯然是希望能夠用其他的方式來(lái)代替人為的操作，但是現(xiàn)如今，這種方式還不夠成熟，所以，還是一個(gè)不斷完善的過(guò)程。而現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)的功能為家用電器的遠(yuǎn)程控制，比如，人們可以在工作單位操作家中的智能插排斷電，避免發(fā)生危險(xiǎn)事故。

其次，家用電器的智能化操作向著統(tǒng)一平臺(tái)的方向發(fā)展。在智能家居發(fā)展的起步階段，大多數(shù)智能家居都會(huì)有統(tǒng)一的操作軟件，而每個(gè)生產(chǎn)廠家一個(gè)軟件顯然對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)需要下載很多軟件，因?yàn)橛脩?hù)不可能所有的家電都選擇同一個(gè)廠商的，這種方式顯然不夠合理。而現(xiàn)在通過(guò)建立統(tǒng)一的操作協(xié)議，能夠讓不同廠家生產(chǎn)的家用電器運(yùn)行在同一個(gè)操作平臺(tái)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)家用電器的跨平臺(tái)操作，極大的提升了用戶(hù)的體驗(yàn)。

另外，智能家用電器的分布式操作逐漸鋪開(kāi)。以往所有的家電都是獨(dú)立的個(gè)體，比如電視機(jī)用來(lái)播放視頻和音頻，手機(jī)用來(lái)打電話和瀏覽信息，音響用來(lái)播放音樂(lè)。而現(xiàn)在通過(guò)分布式的技術(shù)能夠?qū)⒅T多家用電器的功能進(jìn)行整合，利用每個(gè)家用電器的長(zhǎng)處來(lái)達(dá)到更好的呈現(xiàn)效果。比如可以將手機(jī)上的運(yùn)行畫(huà)面投放到電視機(jī)上，這樣能夠讓現(xiàn)實(shí)效果更加完美，瀏覽更加方便，與此同時(shí)，也能夠讓電視機(jī)上的音頻通過(guò)智能音箱播放，獲得更好的播放效果。

從上述的發(fā)展趨勢(shì)可以看出，智能家居智能化技術(shù)正在不斷發(fā)展，更加貼近我們的生活，也能讓我們的生活更加方便。同時(shí)智能家居也不再是簡(jiǎn)單的獨(dú)立個(gè)體，而是向著統(tǒng)一化操作平臺(tái)的方向演進(jìn)，對(duì)于我們的使用和操作更加便捷。

2 智能家用電器設(shè)備發(fā)展的技術(shù)路線

在家用電器智能化發(fā)展中,離不開(kāi)智能化技術(shù)體系的支撐,智能化技術(shù)體系是家用電器智能化發(fā)展與應(yīng)用的重要基礎(chǔ)所在,更是我國(guó)智慧生活構(gòu)建的技術(shù)基礎(chǔ)。目前階段我國(guó)家用電器智能化技術(shù)主要包含以下幾方面:

第一,家用電器智能化的啟發(fā)式搜索技術(shù)。啟發(fā)式搜索是目前階段的家用電器智能化發(fā)展中家用電器本身進(jìn)行人工智能求解的技術(shù)基礎(chǔ),是目前階段家用電器智能化中進(jìn)行目標(biāo)求解的最優(yōu)化方法。啟發(fā)式搜索是通過(guò)任務(wù)信息簡(jiǎn)化搜索進(jìn)程進(jìn)行任務(wù)執(zhí)行的,以任務(wù)優(yōu)化信息作為其智能搜索方向,大大縮短了智能家用電器的任務(wù)分析時(shí)間。啟發(fā)式搜索技術(shù)多見(jiàn)于全自動(dòng)智能洗衣機(jī)的程序選擇中,對(duì)于智能洗衣機(jī)的智能化使用有著重要意義,是洗衣機(jī)智能化操作發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)保障。

第二,家用電器智能化的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。智能化家用電器的重要體現(xiàn)就是其本身的學(xué)習(xí)性,通過(guò)使用者的操作習(xí)慣進(jìn)行家用電器使用方式的常規(guī)設(shè)定,以減少使用者的操作,來(lái)提升家用電器的使用便利性。而智能化家用電器的這一學(xué)習(xí)過(guò)程實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)就是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在家用電器的使用過(guò)程中,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)根據(jù)家用電器使用者的操作習(xí)慣進(jìn)行家用電器常用性能狀態(tài)的學(xué)習(xí)與記錄,進(jìn)而在家用電器使用時(shí)直接進(jìn)入最常用模式,以節(jié)省使用者的操作調(diào)整時(shí)間,保證家用電器的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器參數(shù)的全面控制。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)多見(jiàn)于智能洗碗機(jī)中,能夠?qū)崿F(xiàn)洗碗機(jī)常用模式的自主化選擇,節(jié)約了調(diào)整時(shí)間。

圖1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型圖

第三,家用電器智能化的模糊邏輯理論技術(shù)。模糊邏輯理論技術(shù)是家用電器智能化控制的重要技術(shù)方式,其核心理念是將家用電器的任務(wù)以及技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行模糊處理,與人們?nèi)粘Ｉ钪械挠|覺(jué)、嗅覺(jué)以及視覺(jué)等模糊量進(jìn)行匹配與協(xié)調(diào),通過(guò)對(duì)智能化家用電器設(shè)備的任務(wù)模糊處理,實(shí)現(xiàn)家用電器控制與人類(lèi)智慧思維的高度協(xié)調(diào),保證家用電器功能的智能化發(fā)揮。

第四,家用電器智能化的遺傳算法技術(shù)。遺傳算法是智能化家用電器使用優(yōu)化的技術(shù)基礎(chǔ),是一種隨機(jī)搜索算法,其技術(shù)原則就是適者生存、不適者淘汰原則。遺傳算法在智能化家用電器中是實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化參數(shù)組合的基礎(chǔ),例如洗衣機(jī)洗滌過(guò)程之中的自行模式選擇和變化調(diào)整、電冰箱的制冷過(guò)程自動(dòng)控制以及空調(diào)系統(tǒng)的自適應(yīng)優(yōu)化控制等等。

第五,家用電器智能化的交互技術(shù)。智能交互是新時(shí)期智慧生活的基礎(chǔ),更是新時(shí)期智能化家用電器發(fā)展的方向?，F(xiàn)代智能家用電器通過(guò)交互技術(shù)基本實(shí)現(xiàn)了家用電器與使用者的初步交互,以小米智能生活的“小愛(ài)同學(xué)”為例,就通過(guò)交互技術(shù)實(shí)現(xiàn)了家用電器與使用者的聲音溝通,甚至能夠陪使用者聊天,幫助使用者進(jìn)行工作、學(xué)習(xí)。

圖2 遺傳算法流程圖

3 智能家用電器設(shè)備的發(fā)展前景

智能化、節(jié)能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢(shì)帶動(dòng)家電更新迭代速度加快，無(wú)論是從市場(chǎng)還是從技術(shù)層面來(lái)講，智能家用電器都將迎來(lái)更好的發(fā)展。

在市場(chǎng)方面，全球家電行業(yè)規(guī)模整體呈擴(kuò)大趨勢(shì)，據(jù)中國(guó)家用電器協(xié)會(huì)公布的數(shù)據(jù)顯示，2019年，家電全行業(yè)累計(jì)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入達(dá)到1.6萬(wàn)億元，累計(jì)利潤(rùn)總額達(dá)1339億元。根據(jù)Statista數(shù)據(jù)測(cè)算，2020年智能家居市場(chǎng)規(guī)模約為4345億元，2025年預(yù)計(jì)突破8000億元。從我國(guó)的市場(chǎng)規(guī)?？?，智能家電原始市場(chǎng)規(guī)模大，智能化發(fā)展?jié)B透率高，智能家電占比最大，收入為2822億元；其次是智能連接控制和智能家庭安防，規(guī)模分別為364億元和186億元，智能家庭娛樂(lè)和智能光感市場(chǎng)規(guī)模分別為180億元和99億元，智能家庭能源管理市場(chǎng)規(guī)模最小，為78億元。

在智能家用電器的技術(shù)方面來(lái)看，它能夠?yàn)槲覀兊纳顜?lái)諸多方便，隨著信息技術(shù)和智能化技術(shù)的發(fā)展，智能家用電器顯然能夠成為提高勞動(dòng)生產(chǎn)力，解放勞動(dòng)者雙手的有力助手。智能化的操作技術(shù)對(duì)于學(xué)習(xí)算法的依賴(lài)程度很高，在如今智能家居與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸進(jìn)入廣大家庭的過(guò)程中，各種智能學(xué)習(xí)算法將成為最重要的支撐力量。比如深度學(xué)習(xí)技術(shù)能夠通過(guò)對(duì)人們行為習(xí)慣的學(xué)習(xí)，掌握人的行為特點(diǎn)，從而在操作的過(guò)程中能夠按照人的習(xí)慣執(zhí)行。同時(shí)通過(guò)深度學(xué)習(xí)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，能夠讓智能家居有更多的自主性，當(dāng)一個(gè)觸發(fā)事件發(fā)生之后，能夠通過(guò)一系列的記憶與學(xué)習(xí)功能，實(shí)現(xiàn)一連串的自主操作。這種方式能夠讓我們的生活變得愈加簡(jiǎn)單。

4 結(jié)束語(yǔ)

智能家用電器如今已經(jīng)成為了許多家庭生活中的一部分，利用這些設(shè)備能夠在很大程度上降低我們的家務(wù)勞動(dòng)強(qiáng)度，讓平時(shí)工作繁忙的我們不用再為家務(wù)勞動(dòng)而犯愁?，F(xiàn)在智能家用電器雖然只是實(shí)現(xiàn)了部分自主功能，并且在互聯(lián)互通性方面還存在一定的問(wèn)題，但是在今后，通過(guò)用智能算法、深度學(xué)習(xí)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)優(yōu)化，能夠讓我們的家用電器設(shè)備獲得更加智能的使用體驗(yàn)。并且隨著使用場(chǎng)景復(fù)雜性的增加，家用電器設(shè)備之間的互聯(lián)互通能力也將會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)，使用方便性和體驗(yàn)將會(huì)獲得極大的提升。