第六节 智能家居

智能家居着眼于人们的居住环境，其以住宅为平台应用智能家居系统，让家庭生活更加安全、节能、智能、便利和舒适。智能家居以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境（图1-38）。

传统家居受到物理空间、操控方式等因素限制，智能家居允许多种方式控制，减少了人的操作；传统家居需要手动调节和控制，智能家居具备许多人性化的功能，自动反馈的联动控制让家庭生活更加舒适；传统家居多采用物理安防，智能家居不仅能够远程实施监控，更可以基于生物特征的身份识别提高家庭安全级别；传统家居的节能依靠人的自觉，智能家居用传感器将家电、门窗、水气统筹起来，依据环境自动做出合理安排。

近年来，家居生活正在不断走向智能化。人工智能在家居领域的应用场景主要包括智能家电、家庭安防监控、智能家居控制中心等，通过将生物特征识别、自动语音识别、图像识别等人工智能技术应用到传统家居产品中，实现家居产品智能化升级，全面打造智慧家庭。智能家居产品已相对成熟，未来市场发展空间巨大。

从政策来看，人工智能相关政策的不断出台为智能家居行业提供了强有力的支撑。从经济角度来看，随着人均可支配收入持续增加，家庭消费能力不断增强。从社会角度来看，一是移动互联网用户数量超过10亿户，为智能家居的远程控制提供了基础；二是消费者对智能家居产品的认知不断提升，消费升级带动智能家居需求增长。从技术角度来看，人工智能技术的进步，推动智能家居产业快速发展（图1-39）。

国家从政策层面不断支持智能传感器、物联网、机器学习等技术在智能家居产品中的应用，提升家电、智能网络设备、水电气仪表等产品的智能水平、实用性和安全性，发展智能安防、智能家具、智能照明、智能洁具等产品，建设一批智能家居测试评价、示范应用项目并推广。预计到2020年，智能家居产品类别明显丰富，智能电视市场渗透率达到90%以上，安防产品智能化水平显著提升。

在《新一代人工智能发展规划》中，也要求加强人工智能技术与家居建筑系统的融合应用，提升建筑设备及家居产品的智能化水平。研发适应不同应用场景的家庭互联互通协议、接口标准，提升家电、耐用品等家居产品的感知和联通能力。支持智能家居企业创新服务模式，提供互联共享解决方案。

中国互联网络信息中心（CNNIC）数据显示，2017年我国手机网民数量已经超过7.5亿人，在全体网民中占比高达97.5%。移动互联网和智能手机的普及，为智能家居产品提供了远程操控的基础。随着我国家庭消费水平的日益提高，消费者对智能产品的需求也在从“价格导向”向“价值导向”转变。与2014年相比，性价比已经不再是智能产品需求唯一的决定性因素，对产品品质和新科技功能的追求背后是消费理念的升级。主力消费群体对生活环境和品质的要求，将使得便捷、舒适的智能家居不再局限于高端市场。

语音识别、计算机视觉等人工智能技术取得重大进展，智能家居有望在听觉、视觉甚至触觉等多层面具备主动观察感知能力。人工智能专用芯片及嵌入式感知系统的成熟研发，将以前端智能与后端智能协同的方式加速智能家居的产业升级。

一是打造智能家电终端产品。通过图像识别、自动语音识别等人工智能技术实现冰箱、空调、电视等家用电器产品功能的智能升级，促进家用电器控制智能化、功能多元化，提升家用电器的使用体验。如澳柯玛与京东联合研发推出的一款智慧大屏互联冰箱，内置摄像头可自动捕捉成像，基于图像识别技术自动识别120多种食材，为用户建立食材库，实现食物自动监测，并可跟踪学习用户习惯，为用户智能推荐食谱。长虹推出的Alpha人工智能语音空调，搭载智能语音控制模块，通过自动语音识别技术，实现6米内语音交互、全语义识别操控，高效识别及语音操控准确度达到95%以上。

二是实现家庭安防监控。基于图像识别、生物特征识别、人工智能传感器等技术实现家庭外部环境监测（如楼宇监控）、家庭门锁控制（如智能门锁、猫眼）、家庭内部环境探测（如空气质量、烟雾、人员活动探测）等功能。如LifeSmart（云起科技）与英特尔合作打造的人脸识别可视门锁，通过摄像头采集含有人脸的图像或视频流，自动在图像中检测和跟踪人脸，基于人的脸部特征信息进行身份识别，实现人脸识别、远程监控、智能门锁的联动防御。斑点猫的智能猫眼产品人脸识别综合准确率可达99.6%，采集家人信息后，智能猫眼会迅速识别出家人，并对家人回家进行信息播报，构建温馨的智能家居生活场景；而如果陌生人到访，智能猫眼会进行陌生人报警提示，并可识别多种人脸属性，将年龄、性别等信息发送到用户手机，让用户及时应对，构建安全的家庭外部环境。

三是打造智能家居控制中心。基于自动语音识别、语义识别、问答系统、智能传感器等人工智能技术，开发智能家居控制系统（整体解决方案），实现不同类型设备互联互通，从简单的设备开与关，逐步走向智能化、便利化、个性化设定。当前智能家居控制中心有App控制、智能设备控制（如智能音箱）和智能机器人控制三种控制模式。Google Assistant、三星Smart Things智能家居控制中心采用App控制模式。通过在手机终端中安装Google Assistant软件，并在Google Assistant中添加基于自动语音识别技术的全新功能“Home Control”，用户能够向手机发出语音指令，完成调节屋内温度、控制照明、切换电视频道、播放音乐等操作。Amazon Echo、Google Home采用智能设备控制模式。海尔Ubot采用智能机器人控制模式。

目前，智能家居领域相对成熟的人工智能产品主要集中在安防监控设备等局部细分领域，智能扫地机器人、智能音箱、机器翻译机等产品普遍存在覆盖范围小、使用群体少、智能化水平偏低等问题，此外，还有更多的空白领域。虽然在可预见的未来，影视剧里面的那种具有自主意识的人工智能不会出现，但在通过机器学习算法简化软件的复杂性、增强机器的“智能”方面还有很广阔的发展空间。家用电器会更加智能化，同时也会出现家庭服务机器人等新型家电产品。

对于智能家居来说，功能和体验是其两大关键属性。产品所具备的智能功能是吸引消费者购买的根本动力，通过增加通信模块、传感器等，智能家居产品相比传统的家居产品能够更好地满足用户的需要和适应环境的变化。在此基础上，出色的交互体验会为产品带来差异化的竞争优势。当前智能家居的交互方式已经越来越多样化，从最早的“触屏+App”开始向解放双手的语音交互、生物识别等延伸。智能语音技术的进步和“头部玩家”对音箱类产品的高度重视，正在不断推动语音交互在更多的智能家居场景中落地应用。

●智能厨房

允许远程和多交互方式操控厨房电器，通过收集、分析厨房场景中的数据，进行智能菜谱推荐，实现食材的一键下单。

●智能影音娱乐

以家庭影院和背景音乐系统为中心，通过智能电视、音箱等产品实现远程语音交互，同时根据用户喜好智能推荐节目。

●智能卫浴

由智能马桶、智能浴缸、智能淋浴等产品构成，能够进行远程控制和自动化控制，兼顾节能环保。