顧鑫 孟華卿 魯曦 李響 劉穎 張晨鳴 周俊鋒

摘 要：本文主要介紹了智能家居行業(yè)中迄今為止發(fā)布的相關(guān)標準，包括國際標準組織發(fā)布的ISO標準，美國、韓國等國家發(fā)布的技術(shù)標準，尤其重點介紹了國內(nèi)相關(guān)技術(shù)委員會發(fā)布的智能家居國家標準。通過分析，指出中國智能家居標準建設中的問題與不足，并提出建設智能家居統(tǒng)一標準體系建設的應對建議。

關(guān)鍵詞：智能家居，標準研制，體系建設

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

基金項目：本文受國家重點研發(fā)計劃（項目編號：2022YFF0607103）資助。

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

智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設施集成，構(gòu)建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統(tǒng)。隨著國內(nèi)外的眾多企業(yè)加入智能家居行業(yè)，國家對其關(guān)注持續(xù)增加[1]，2012年初，國家智能家居列入第十二個五年計劃的九大產(chǎn)業(yè)，工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委員會和科技部皆提到發(fā)展智能家居高新技術(shù)的重要性。但因該行業(yè)缺乏統(tǒng)一的標準和規(guī)范，其標準化體系建設、標準研制便成了亟待解決的問題。

1 智能家居標準發(fā)展國內(nèi)外現(xiàn)狀

智能家居標準是指為智能家居產(chǎn)品制定的一系列規(guī)范和標準，旨在保障智能家居產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性，提高智能家居產(chǎn)品的互操作性和兼容性，促進智能家居產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。隨著技術(shù)的進步和時代發(fā)展，智能家居市場份額越來越大，與之對應的智能家居標準分類越來越細，功能技術(shù)要求越來越多[2]。國內(nèi)外相關(guān)組織發(fā)布與智能家居相關(guān)標準也在逐年上升。如圖1所示。

2 國際組織標準

國際標準化組織（ISO）與國際電工委員會（IEC）于2010年到2013年發(fā)布了信息技術(shù)家電設備（HES）體系結(jié)構(gòu)相關(guān)標準，包括了智能分組、資源分配、核心協(xié)議、智能分組和資源分配等標準，其中廢止的標準一部。

《Information technology — Terminology for intelligent homes》（ISO/IEC TR 29108：2013）主要規(guī)定了智能家居國際標準和其他規(guī)范中建議未來使用的術(shù)語。此外，它還提供了ISO、IEC和ITU-T制定的相關(guān)國際標準、技術(shù)規(guī)范、技術(shù)報告和建議中已經(jīng)使用和定義的術(shù)語和定義的集合。《Information technology - Intelligent homes- Taxonomy of specifications - Part 1： Taxonomy method》主要規(guī)定了適用于智能家居的標準分類和其他相關(guān)規(guī)范的概念。它旨在對ISO、IEC、ISO/ IEC JTC 1、ITU以及與其中任何一個具有聯(lián)絡狀態(tài)的組織的規(guī)范進行分類；幫助為智能家居做出貢獻的各種標準化機構(gòu)。借助本報告中描述的概念，他們應該能夠?qū)ζ湟?guī)格進行分類。這將有利于標準化機構(gòu)確定是否存在重疊規(guī)范或缺少規(guī)范的區(qū)域?！秓neM2M； Continuation & integration of HGI Smart Home activities》是對一些HGI智能家居活動在oneM2M中的延續(xù)和整合的研究。廢止的標準為《Information technology—Open Connectivity Foundation （OCF） Specification — Part 5： Smart home device specification》該標準主要是OCF智能家居設備規(guī)范。

以上幾部標準在全球范圍內(nèi)對智能家居的概念以及基本術(shù)語進行了規(guī)范化，促進整個產(chǎn)業(yè)在各個國家發(fā)展。

2.1 美國標準

美國在智能家居領(lǐng)域發(fā)布了一些成果。美國給水工程協(xié)會（US-AWWA）在2007年發(fā)布了《Water Smart Home Program》標準，該標準對智能家居中水使用進行了相應的標準規(guī)定。該標準主要文稿介紹了內(nèi)華達州南部水務局（SNWA）創(chuàng)建的水智能家居計劃，旨在鼓勵推廣和推廣采用高效電器，管道裝置和景觀設計在新的單戶住宅中建設SNWA與Southern合作。美國電氣電子工程師學會（US-IEEE）于2017年發(fā)布《Standard for Green Smart Home and Residential Quarter Control Network Protocol》綠色智能家居與小區(qū)控制網(wǎng)絡協(xié)議。該標準為家庭和住宅小區(qū)的測量和控制網(wǎng)絡提供協(xié)議，以便它們能夠?qū)崿F(xiàn)綠色、智能的功能。同時它提供了一致性測試和互操作性測試的定義方法。

2.2 韓國標準

韓國（KR-KS）在2016年發(fā)布了智能家居設備控制協(xié)議，包括了第一部分：消息；第二部分：照明；第三部分：門鎖等十三個部分內(nèi)容，并于2021年進行重新修訂。2019年發(fā)布了《物聯(lián)網(wǎng)應用和服務可訪問性要求》和《智能家庭網(wǎng)絡的園區(qū)服務器協(xié)議》?！禟S X 4505》對服務器和智能設備之間的聯(lián)動協(xié)議報文進行了規(guī)定，同時《KS X 4501-4-2011（2016）》該標準為家庭網(wǎng)絡互聯(lián)協(xié)議標準的功能執(zhí)行和適用提供了指南。《KS X 4506》第一部分對智能家居設備控制協(xié)議重新定義了OSI七層結(jié)構(gòu)，將其劃分為通信媒體層、網(wǎng)絡協(xié)議層、中間件層、服務層。第二部分到第十三部分家庭網(wǎng)絡主張值和RS-485數(shù)據(jù)通信聯(lián)動的燈具、門錄、室內(nèi)通風、氣閥、檢測儀器、窗簾、鍋爐、溫控儀儀器、一攬子斷路器設備、防盜擴展、系統(tǒng)空調(diào)、大氣電力斷路器之間的互聯(lián)協(xié)議進行了規(guī)范化要求。

3 國內(nèi)標準

在我國，智能家居作為現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)并且能夠改善人民生活品質(zhì)的一項內(nèi)容，已經(jīng)得到了我國互聯(lián)網(wǎng)以及科技巨頭公司的重視。隨著智能家居產(chǎn)品更新?lián)Q代，各行業(yè)對智能家居的技術(shù)提出了標準規(guī)范。

3.1 電力行業(yè)相關(guān)智能家居標準

2014年由中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準化管理中心歸口的電力行業(yè)出臺了DL/T 1398《智能家居系統(tǒng)》行業(yè)標準，推開了國內(nèi)智能家居標準模塊的大門。該標準總共分為四個部分，包含了第1部分總則、第2部分功能規(guī)范、第3-1部分家庭能源網(wǎng)關(guān)技術(shù)規(guī)范、第3-2部分智能交互終端技術(shù)規(guī)范、第3-3部分智能插座技術(shù)規(guī)范、第3-4部分家電監(jiān)控模塊技術(shù)規(guī)范、第4-1部分通訊協(xié)議等內(nèi)容。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)智能家居標準

2017年至2022年，全國智能建筑及居住區(qū)數(shù)字化標準化技術(shù)委員會（SAC/TC 246）共發(fā)布了12個智能家居相關(guān)的國家標準包含物聯(lián)網(wǎng)智能家居的圖形符號、設備描述方法、通用安全規(guī)范、自動控制設備通用技術(shù)要求等內(nèi)容?！段锫?lián)網(wǎng)智能家居 圖形符號》標準號為GB/T 34043-2017，規(guī)定了物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)圖形符號分類以及系統(tǒng)中智能家用電器類、安防監(jiān)控類、環(huán)境監(jiān)控類、公共服務類、網(wǎng)絡設備類、影音娛樂類、通信協(xié)議類的圖形符號。適用于物聯(lián)網(wǎng)智能家居等類似智能系統(tǒng)的設計文件；《物聯(lián)網(wǎng)智能家居 設備描述方法》標準號為 GB/T 35134-2017，規(guī)定了物聯(lián)網(wǎng)智能家居設備的描述方法、描述文件的格式要求、功能對象類型、描述文件元素的定義域和編碼、描述文件的使用流程和功能對象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；《智能家居自動控制設備通用技術(shù)要求》標準號為GB/T 35136-2017，規(guī)定了家庭自動化系統(tǒng)中家用電子設備自主協(xié)同工作所涉及的術(shù)語和定義、縮略語、通信要求、設備要求、控制要求和控制安全要求；《物聯(lián)網(wǎng)智能家居 數(shù)據(jù)和設備編碼》標準號為GB/T 35143-2017，規(guī)定了物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)中各種設備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)的編碼序號，設備類型的劃分和設備編碼規(guī)則；《信息技術(shù) 智能語音交互系統(tǒng) 第2部分：智能家居》標準號為GB/T 36464.2-2018，規(guī)定了智能家居交互系統(tǒng)的術(shù)語與定義、系統(tǒng)框架、要求和測試方法；《物聯(lián)網(wǎng)智能家居 用戶界面描述方法》標準號為GB/T 39189-2020，規(guī)定了物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)中用戶的交互模型、設備數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)服務、用戶界面等；《物聯(lián)網(wǎng)智能家居 設計內(nèi)容及要求》標準號為GB/ T 39190-2020，該標準規(guī)定了物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)中用戶交互模型、設備數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)服務、用戶界面等要求。

3.3 通信技術(shù)相關(guān)智能家居標準

全國通信標準化技術(shù)委員會（SAC/TC 485）發(fā)布了兩項國家標準?！豆婋娦啪W(wǎng) 智能家居應用技術(shù)要求》標準號為GB/T 39579-2020，該標準規(guī)定了基于公眾電信網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)的業(yè)務分類，智能家居系統(tǒng)架構(gòu)和實體功能，以及支持智能家居業(yè)務的公眾電信網(wǎng)的各層的要求、系統(tǒng)的安全及Qos的要求；《公眾電信網(wǎng) 智能家居應用測試方法》標準號為GB/T 40657-2021，該文件描述了基于公眾電信網(wǎng)智能家居應用各業(yè)務場景中網(wǎng)絡元素間的關(guān)系，及各業(yè)務場景的相應測試方法。

3.4 信息安全技術(shù)相關(guān)智能家居標準

全國信息安全標準化技術(shù)委員會（SAC/TC 260）2022年發(fā)布了一項國家標準《信息安全技術(shù)智能家居通用安全規(guī)范》，標準號為：GB/T 41387-2022，該標準系統(tǒng)性地分析了智能家居各個部分所面臨的問題，對智能家居系統(tǒng)組成及安全框架進行了解讀，智能家居的安全框架包含了智能家居的終端、網(wǎng)關(guān)、控制端、通訊網(wǎng)絡、以及應用服務平臺。并且提出了對硬件、固件、操作系統(tǒng)、應用、接口、通訊、數(shù)據(jù)、網(wǎng)關(guān)的要求，建立了一套適用于智能家居產(chǎn)品的安全基線。

3.5 智能家電相關(guān)標準

全國家用電器標準化技術(shù)委員會（SAC/TC 46），結(jié)合考慮我國年齡層級等問題，針對老年人同樣發(fā)布了相關(guān)的國家標準，GB/T 40439-2021《用于老年人生活輔助的智能家電系統(tǒng) 架構(gòu)模型》、GB/ T 41529-2022《用于老年人生活輔助的智能家電系統(tǒng) 通用安全要求》，考慮到老年人的身體能力特征以及其風險容忍水平問題，對裝置、功能、網(wǎng)絡、平臺、應用服務、信息系統(tǒng)、個人信息、運維、部署9個方面進行了更細致要求。

3.6 協(xié)會發(fā)布的相關(guān)智能家居標準

除了上述國家、行業(yè)標準外，社會團體也參與到智能家居相關(guān)標準的建設中。中國通信標準化協(xié)會在2018年至2021年發(fā)布了移動互聯(lián)網(wǎng)+智能家居系統(tǒng)相關(guān)的8個標準，中國輕工業(yè)聯(lián)合會在2021年發(fā)布了《智能家居產(chǎn)品通信可靠性測試評價》，上海市電子電器技術(shù)協(xié)會2019年至2021年也發(fā)布了多項智能家居產(chǎn)品安全的標準。

4 存在的問題及對策

從以上的國內(nèi)外智能家居相應的建設情況來看，智能家居標準工作還存在以下問題：

（1）標準碎片化：智能家居領(lǐng)域涉及多個技術(shù)、協(xié)議和設備類型，導致標準碎片化的情況普遍存在。各個標準化組織制定了自己需要的標準，缺乏整體性和統(tǒng)一性。

（2）標準滯后：智能家居技術(shù)的發(fā)展速度較快，新興產(chǎn)品更新迭代比較頻繁，標準的制定往往滯后于技術(shù)的創(chuàng)新和市場需求。這導致一些新興技術(shù)和應用缺乏統(tǒng)一的標準指導，限制了智能家居市場的發(fā)展和創(chuàng)新。

（3）參與者不足：智能家居標準的制定需要各方的參與和共同努力，包括技術(shù)專家、廠商、學術(shù)界、政府機構(gòu)等。然而，國家、行業(yè)標準制定過程中還存在參與者不足的問題，缺乏廣泛的利益相關(guān)者的參與和協(xié)商。

（4）法律和法規(guī)缺失：智能家居涉及到用戶隱私、數(shù)據(jù)保護等重要問題，但相關(guān)的法律和法規(guī)相對滯后，國內(nèi)標準大都聚焦于技術(shù)標準，對于信息安全相關(guān)標準的制定并沒有重視。未能及時跟上智能家居的發(fā)展。缺乏相關(guān)法律的規(guī)范和監(jiān)管，可能導致數(shù)據(jù)濫用、安全漏洞等問題。

面對上述問題，就目前而言，由于智能家居行業(yè)沒有形成一個有力的行業(yè)歸口，各行業(yè)對于智能家居標準的建設僅僅停留于因用而建的尷尬境地，沒有形成統(tǒng)一的標準體系[3]。因此，為加快智能家居標準建設，需要重點開展以下幾個方面的工作：

一是建立智能家居相關(guān)標準的協(xié)調(diào)統(tǒng)籌機制，加快構(gòu)建智能家居標準體系，實現(xiàn)智能家居全行業(yè)和領(lǐng)域的覆蓋，整體規(guī)劃智能家居國家標準、行業(yè)標準、地方標準、團體標準的銜接和標準修訂工作。

二是加快制定急需的技術(shù)標準，包括各個設備接口標準、用電標準，尤其是信息安全相關(guān)標準，充分發(fā)揮標準的引領(lǐng)作用以及支撐作用，保障智能家居在使用時的功能安全和隱私安全。

三是構(gòu)建完善的標準實施和監(jiān)管體系，結(jié)合行業(yè)特點，形成標準集成應用指南，加強標準的實施和監(jiān)督工作。同時加強智能家居標準制定的引導和宣貫，突出其重要性，倡導智能家居產(chǎn)業(yè)鏈、技術(shù)研究機構(gòu)、應用端等多方人員參與，加強標準研制的充分性和普適性。

四是多參加國際以及其他國家的標準交流合作，借鑒國際標準或者其他國家標準轉(zhuǎn)化成適合我國的相應標準，提升國內(nèi)國際標準一致化的水平，出臺相關(guān)政策，完善相關(guān)法律法規(guī)，政府引領(lǐng)企業(yè)對智能家居標準化做出相應的貢獻。

5 結(jié) 語

我國的智能家居標準建設工作與國外相比，雖然數(shù)量有優(yōu)勢，但建設方式還有一定差距。要建立統(tǒng)一、綜合的智能家居標準體系[4-5]，完善安全、技術(shù)相關(guān)標準文本，需要加強標準化組織的作用，促進各方參與，并與技術(shù)創(chuàng)新和市場需求保持緊密聯(lián)系，確保標準能夠及時地適應和引領(lǐng)智能家居領(lǐng)域的發(fā)展。

參考文獻

[1]劉海川，陳富海，王立祺.智能化家居發(fā)展研究[J].合作經(jīng)濟與科技，2022， 680（9）：95-97.

[2]焦利敏，胡亞欣，王淼，等.智慧家庭中智能家居智能化能力等級評估技術(shù)和標準研究[ J ] .家電科技，2022（S1）：793-797.

[3]孫婷，徐鴻，石文鵬.智能家居助眠技術(shù)與標準體系研究[J].家電科技，2022（S1）：582- 584.

[4]陳挺，林潔芳，董楚楚，等. 智能家居技術(shù)標準體系建設與應用[C]//中國標準化協(xié)會.中國標準化年度優(yōu)秀論文（2022）論文集.《中國學術(shù)期刊（光盤版）》電子雜志社有限公司，2022：5.

[5]楊勝坤，李銳，孫勝敏，等.智能家居標準化體系建設及發(fā)展探究[J].中國標準化，2022， 607（10）：102-104.

作者簡介

顧鑫，博士，標準化高級工程師，國家軟件與系統(tǒng)工程分技術(shù)委員會”（SAC/TC 28/SC 27）專家委員，主要研究領(lǐng)域為數(shù)字標準化、信息安全、大數(shù)據(jù)挖掘等。

（責任編輯：張佩玉）