随着人工智能的发展,用机器人替代人工来为人类服务显得越来越方便和重要。通过技术水平的提升,人工智能在我们的生活中给我们带来了各种惊喜,在我们的生活中发挥着越来越重要的作用,在方方面面改变着我们的生活[1]。其中,智能家居是现在人工智能的热点,从最开始的概念的提出,到现在家家户户都用上了智能家居,人们对于智能家居的接受度和满意度都逐渐增加。

1智能家居发展现状

1.1智能家居的由来

智能家居是以住宅为平台,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。它是互联网技术和物联网技术的集中体现。

智能家居的概念很早就提出了,但直到1984年,由美国联合科技公司成功制造了一栋智能建筑后,智能家居才正式出现,并得到了大家的密切关注。20世纪80年代,随着电子行业科技的不断发展,越来越多的电子设备被应用到了智能家居中,最早用于智能家居中的是安全设备,如电子锁等。

现在,随着人工智能的发展,随着电力电子材料的日益更新,随着物联网的壮大,智能家居已经不再局限于某一个或者某一类家居,现在智能家居是一个利用电脑,利用网络布局而形成的一个智能化的系统。随着城市化智能化的现代家居的推进,智能家居基于逐渐成熟的技术条件,正逐渐完善发展并真真切切地改变着人们的生活。

1.2智能家居的发展

国外智能家居的发展概况。国外智能家居发展比较早,发展也比较迅速。早在1995年,美国和新加坡就已经大量推广智能家居,其平均安装一家智能家居消费高达7000美元,但是使用率仅占0.3%。从目前来看,美国是全世界智能家居使用最多的国家,其次是日本、德国等国家。随着智能家居的推进,美国的智能家居市场也在不断地增长和扩大,2016年,美国的家居市场容量已经达到97亿美元,并且以平均每年30亿美元左右的增长速度迅速增长,市场的总收入已经达到9912万美元,家庭普及率为5.3%左右。以现在的发展态势估计,到达2020年,北美地区的智能家居家庭普及率将达17.23%。

国内智能家居的发展概况。相较于国外的智能家居,国内的智能家居发展比较缓慢,主要分为四个时期。1994年—1999年,智能家居还处于萌芽时期,国内关于其的概念比较少,局势不太明朗。2000年—2005年,处于开创期的智能家居已经在国内得到了重视,在长三角和珠三角已经有企业开始研究智能家居并希望得到应用,此时国外的智能家居技术还没有引入国内。2006—2010年,是国内智能家居的徘徊期。由于之前国内智能家居处于摸索阶段,很多企业夸大其智能家居的特点和作用,导致宣传效果和使用效果相差较多,一部分国内的智能家居企业在这个阶段倒闭,但仍然有一部分国内企业熬过了徘徊期。此时,也有很多国外的企业正在国内布局增加其规模。到了2014年,智能家居迎来了爆发期,各种智能家居的需求和认可度都逐年增加,市场规模和销售额呈现指数型增长。目前国内做的比较好的企业有家电企业海尔提出的U-HOME,同时还有小米。虽然小米的起步较晚,但是由于其掌握手机、电视、路由器等设备,最近几年依旧发展迅猛。

2智能家居的关键技术

2.1物联网技术

物联网技术是智能家居中最重要的技术,它是一种物物相连的技术,是在互联网技术上的一种实物的衍生。通过物联网,智能家居中的各种设备可以联系到一起,通过网络,可以让物品与物品之间进行信息互换与连接。与此同时,随着智能感知技术、识别技术等的迅速发展,设备可以进行共享交换和合作,能达到无缝衔接,有助于达成完整迅速和准确的合作。所以说,物联网技术是智能家居的基础和关键,在对智能家居之后进行更智能、更完整的发展方向中起着非常重要的作用。

2.2人工智能

在智能家居中,人工智能扮演着非常重要的角色。人工智能的关键技术,如机器技术、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等多种技术已经在智能家居中得到体现,并得到了人们的高度重视。人工智能在智能家居中的应用主要分为4类,打造智能家电、助力智能家居控制平台、助力家庭安全监测和打造家庭机器人。人工智能在智能家电的应用。智能家电是人工智能的一项重要作用,通过人工智能,可以使我们的家居更智能化、更便捷化、更形象化。如在国外亚马逊最早提出的Echo音响和其Alexa虚拟助手,人们可以通过语音控制其播放广播、播放音乐,甚至可以进行简单的聊天[2]。

除此以外,比如国内美的新推出的"650升双屏新款概念互联网冰箱",可以通过图像识别,语音识别,记录用户每天的饮食习惯和数据,通过大数据和深度学习等多种技术,对饮食习惯和结构等进行分析,给用户更专业和科学的建议。就目前来看,结合了人工智能的智能家电依旧是现在人们的兴趣热点,诸如结合了音乐和影视的智能助手,智能窗帘,智能电视,智能冰箱是现在家居市场上的热点和卖点,也是之后智能家电即将快速发展和突破的方向。

人工智能在智能家居控制平台的应用。通过智能家居控制系统,用户可以智能的控制家里的一切智能设备,如门、窗、电视和各种智能设备。2015年,苹果公司发布了HomeKit智能家居控制平台,通过一个很小的集线器可以对家里的智能设备进行管理和控制,甚至,用户可以通过手机语音助手siri对智能设备进行控制。人工智能在家庭智能控制中心中起着重要的作用,人们可以通过可视化,语音话的形式对家里的设备和控件进行控制,是一种更简洁高级的控制方式,无疑可以简化和方便人们的生活。

人工智能在家庭安全监测中的应用。人工智能可以助力于家庭的安全监测,通过人工智能传感器技术和深度学习技术,可以对用户的安全健康,甚至是对幼儿和宠物进行监测。比如,可以通过视频监控掌握家里的动向,通过远程访问控制家里的仪器设备和家电,通过电子门锁和智能门锁,通过语音识别、图形识别、指纹识别等多种技术控制家庭安全等。

人工智能在家庭机器人中的应用。由于人工智能的应用,在家庭机器人中增加了其包括对话聊天,自动识别语音指令,保洁等多种功能,随着技术的不断发展,智能家居机器人的功能将越来越丰富。比如现在广泛应用的扫地机器人,不仅打扫的干净、打扫范围广,还能根据自主探知室内地形对室内进行自动清洁。比如小米助手,可以进行讲故事、闹钟、查找信息等多种功能。

3智能家居的发展前景和展望

随着人们对居住环境的要求提高,智能家居必定会得到更多的关注和发展。安全依旧是家居生活中最主要的问题,智能家居也必定会更重视家庭的安全性,家居的安全性发展,满足人们更高的生活环境需求和居住环境需求[3]。

除此以外,环保节能也是未来发展的重要主题。相信通过各种传感器技术,监测技术和控制技术的不断发展,智能家居系统可以通过自动分配各种水资源、电力资源、煤气资源等,使居室能源得到绿色和高效的利用,达到低碳节能的目的。

人工智能技术、互联网技术、物联网技术的迅速发展使得智能家居在近几年的时间内得到了迅猛发展,但由于智能家居是一个复杂的系统,其涉及了除了软件技术还有很多硬件技术的模块,对多种领域多种技术的要求很高,导致现在的智能家居依旧处于安保和语音控制的比较简单的级别。而现在,虽然大家都听说过智能家居,但真正应用了智能家居的家庭较少,普及度不高,受众面不广,对其的了解只停留在表面还未深入。因此,加大对相关技术的投资,增加智能家居的易用性,实用性和性价比是当前亟需解决的问题[4]。

随着物联网的普及和发展,相信通过大数据等,可以将人们对于智能家居的需求和应用领域更准确和直观的反映出来。相信在不久的将来,有越来越多的企业加入智能家居的潮流,越来越多的家庭可以拥有智能家居,智能家居将真正地为人们的生活提供便利。