智能家居的发展研究

摘 要：随着我国新兴产业的不断壮大，中国人的数字生活迎来了新时代，智能家居拥有巨大的市场和用户价值。为了给智能家居的理论研究提供参考，助力2019年政府工作报告首次提出的“智能+”这一重要概念的运用及发展，通过对智能家居国内外文献进行系统的梳理，从功能和社会技术的观点视角归纳出智能家居得以快速发展的原由，从用户视角归纳出智能家居发展过程中所面临的挑战，并从行业视角及社会视角归纳出智能家居发展趋势。

关键词：智能家居;发展;挑战;智能+;行业视角;用户视角

中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：2095-1302（2019）12-00-02

0 引 言

据IDC发布的《IDC中国智能家居设备市场季度跟踪报告》显示，2018年中国智能家居市场出货量达到1.5亿台，同比增长35.9%[1]。在CNKI中国知网上进行学术期刊的高级检索，输入检索条件的主题为智能家居，来源类别为SCI，EI，核心期刊，CSSCI，CSCD，共得到611篇期刊，期刊的发表时间为2002年6月1日至2019年5月1日。通过可视化软件Cite Space进行611篇期刊关键词的共现分析，导出的关键词除去智能家居后频次前四位分别为：物联网（86次）、ZigBee（54次）、远程控制（29次）、无线传感器网络（20次）。综合对比分析611篇期刊的研究主题，发现大多期刊与智能家居所涉及的技术领域相关，而与智能家居发展相关的期刊则相对较少。鉴于此，本文从智能家居的学术研究、用户使用、行业发展、社会影响等视角，对智能家居的概念与定义、机遇与挑战等方面进行详细阐述。

1 智能家居的定义

自智能家居的概念于20世纪90年代提出，其定义也随着相关技术的发展得以补充。根据Le等人的说法，智能家居应具有自动化、多功能、适应性、交互性、高效率特征[2]。Sumaiti和Ding也分别指出，通过以下两种方式可实现智能家居的目标：通过识别相关的人类活动并提高其在家庭环境中的自动化程度，或通过远程家庭控制提高家庭舒适度及家居安全性，促进能量管理[3-4]。我国各界对智能家居的普遍定义是利用自动控制技术、综合布线技术等有效实现环保节能与安全舒适的居住环境[5]。我国智能家居的主要应用场景包括家庭安防、幼长关爱、全屋控制、能源管理等。

2 智能家居得以发展的原由

智能家居大致经历了四代历程的发展。基于同轴线、两芯线进行家庭组网的初代智能家居实现了家居设备的局部控制。基于RS 485线、部分基于IP技术进行家庭组网的第二代智能家居实现了家庭的智能安防。第三代智能家居实现了家庭智能控制的集中化。基于物联网技术的第四代智能家居实现了基于用户需求的家居功能定制化、个性化服务[6]。对于智能家居在研究及产业发展中欣欣向荣的原由，将其归纳为功能观点和社会技术观点。功能观点认为智能家居通过技术更好地管理日常生活需求。社会技术观点则将智能家居视为家庭日常生活电气化和数字化的下一波发展浪潮。

2.1 功能观点

Allam认为智能家居通过部署全自动控制设备并提供辅助支持来建立更好的生活质量[7]。以用户为中心的研究明确强调现有服务的增强而不是新服务的提供，“技术的目的不是取代人们今天已经享受到的家庭经验……而是支持或增强已享受的体验……但以新的方式”[8]。Balta-Ozkan等将智能家居的服务分为生活方式支持、能源管理和安全三类[9]。智能家居可远程控制特定设备，通过家庭闲置时的模拟占用来增强安全性等，甚至将目前处于信息社会边缘化的老年人和其他家庭纳入智能家居中来克服数字鸿沟[10]，与用户对提高家庭舒适度、便利性、安全性和娱乐性的感知需求对应[11]。智能家居同时提供低成本的家庭能耗转型技术解决方案[12]，可使家庭向低碳未来更广泛过渡。提高家庭安全性对用户来说具有明显价值[13]，家庭安防被认为是面向未来发展的家庭刚需。

2.2 社会技术观点

Axsen等认为智能家居技术的使用将影响社会建构和迭代协商，而非功能性收益的必然结果[14]。社交技术观点将智能家居视为技术与技术协同关系中的最新事件。技术开发人员对智能生活的愿景丰富了社会技术的解释。Park等勾勒出智能家电、智能开关插座等的工作原型，并提供相应广泛的服务，包括记忆存储、情景提醒、自动识别等[15]。Taylor等强调几乎所有“表面”（门，墙等）的潜力，在用户互动的“表面生态”中成为“智能”数字显示器[16]。Hussain等指出即使在健康领域，智能家居对家庭成员有更明确的监控功能，智能技术也要“无缝地嵌入人们的日常生活中”[17]。智能家居的社会技术观点与众不同之处在于，这种技术发展始终并必然地与更广泛及更长期的社会变革共同演变，这些变化可能包括间接和非预期的后果。家庭日常生活中的社会实践能够以新形式组合或安排[18]，与家务和休闲等关键家庭实践相关的差异化也会得到加强[19]。智能家居技术也将极大地改变住户对家庭和家庭生活的理解、体验[20]。

3 智能家居的挑战分析

在智能家居的广泛商业化成为现实之前，需要克服众多研发、测试等挑战。智能家居的关键技术主要包括感知物体动态信息的传感器技术、实现信息传递的通信技术及网络融合技术等[21]。主流智能家居和用户研究的技术文献则揭示要以用户为中心进行智能家居的開发、设计。

Edwards等人强调了智能家居技术组件中的相互冲突及调试错误;智能家居不能通过自我修复系统管理与维护;传感器数据呈现出大量的模糊性导致的不准确推论和决策[22]。智能家居作为一个多类型异构的融合网络，不单存在着与因特网、传感器网络等同样的安全问题，还存在着隐私保护、访问控制、路由安全技术、数据存储及管理等复杂问题[23]。

一些研究也强调用户操作请求的应对和环境变化的适应等在智能家居中的重要性。Bernheim等人认为智能家居的复杂性、潜在灵活性及较差的可管理性抵消了用户对智能家居的美好憧憬[24]。智能家居系统复杂的安装、调试与使用将制约智能家居从研发产品向消费产品转化，且在不同的文化间，甚至家庭间，不同用户需要不同的智能家居解决方案。Jeong等人揭示了美国与韩国智能家居用户对控制的理解与需求的差异[25]。“除家居设备得到合理控制外，使用者还希望家居生活能够被有效管理”[26]。因此，智能家居还需满足使用者在家庭日常生活中处理凌乱且差异的智能需求。正如Taylor等人的解释：“人们不断将物质世界中的事物与他们日常生活及不同的社会实践安排相结合来为家庭灌输智慧”[16]。

4 智能家居的未來发展

随着智能家居产品、渠道的整合，承载信息交流、消费服务的智能家居硬件设备也将有机整合生活中的应用场景。传统的智能家居绝对化中心控制方式也正逐步被摒弃，智能感官和智能交互体验受到行业重视。随着人工智能（AI）赋能物联网（IoT）的概念被提出，智能家居也多了一个智能化升级的最佳通道，语音控制、行为识别、边缘计算、智能传感、第五代通信等的融入，使得智能家居从控制角色演变成平台与介质，整合更多优质的用户消费服务。未来，智能家居将属于大众领域。随着我国多地精装房屋政策的出台及相应市场的快速推进，全屋智能也逐渐开始落地。全屋智能意味着更丰富的组合搭配、更多的定制化场景，满足不同人群的诉求。而智能家居行业目前最大的问题是无法实现全屋多品类智能单品的智能操作及全面的互联互通，用户体验感遭受割裂。当前，我国智能家居的发展方向正处于面向技术到面向用户的过渡阶段，我国智能家居发展的必然趋势将是终端、内容、服务等的有机场景整合。未来，我国的智能家居将真正做到从用户角度出发，为用户解决问题。

5 结 语

智能家居的发展是将原先被动、静止的建筑转变为能动、智能的生存空间，依靠全方位的信息交互保证家庭内部与外部信息的畅通交流，并以高效率、低功耗的方式优化用户的生活方式。随着人民日益增长的美好生活需要，可以预期不久的未来，智能家居也将被普及并成为家庭标配。本文论述了智能家居的发展研究，针对该项研究的未来工作而言，还可通过系统的文献回顾和主题分析，总结主流研究主题之间的关联、智能家居用户需求与智能家居技术的脱节等，从而开发一个组织框架，帮助未来的研究者在现有的智能家居研究领域进行导航，规划更有成效的研究途径。

参 考 文 献

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