從智能家居研發(fā)到智慧家居服務(wù)

北京航空航天大學(xué) 何立民

從智能家居概念誕生至今已有近20年歷史。傳統(tǒng)概念的智能家居是一個具有互聯(lián)網(wǎng)接入功能的智能家電局域網(wǎng)。智能家居概念誕生至今，一直處于研發(fā)的尷尬境地，究其原因是走不出技術(shù)研發(fā)下的市場困境：總是局限于家居智能設(shè)備的局域互聯(lián)與遠(yuǎn)程測控；試圖以技術(shù)拉動消費(fèi)，不考慮真實市場需求，最終陷入拉而不動的盲目境地。近年來，隨著智慧城市的構(gòu)建，智能家居將突破原先的狹獈需求，遠(yuǎn)程醫(yī)療、家居辦公、智慧出行、新能源管控、智能電網(wǎng)介入、智能手機(jī)功能外延等需求，有可能使智能家居走出技術(shù)研發(fā)尷尬境地，進(jìn)入到智慧城市的產(chǎn)業(yè)服務(wù)時代。

1 智能家居的困境

與傳統(tǒng)電子產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境不同，以技術(shù)拉動消費(fèi)是IT產(chǎn)品研發(fā)的重要特征。由于拉動消費(fèi)與真實消費(fèi)需求的不確定性，會導(dǎo)致產(chǎn)品研發(fā)效果的不確定性。喬布斯不做傳統(tǒng)意義上的市場調(diào)查，他認(rèn)為“你不能只問顧客要什么，然后想法子給他們做什么”。喬布斯在推出iMac、iPod、iPhone、iPad這些劃時代的IT產(chǎn)品時，對傳統(tǒng)市場調(diào)研方式提出了挑戰(zhàn)，以新興觀念創(chuàng)造市場需求。手機(jī)是IT時代拉動需求的典范之作，普羅大眾并不知道4G時代的智能手機(jī)將會怎樣改變自己未來的生活方式，更不用說5G時代。而智能家居是拉動消費(fèi)最不成功的案例，十多年來智能家居以家用電器為中心，將自己圈在一個相對狹窄的空間。可以看出，在以技術(shù)拉動市場需求的時代，并不是所有的拉動消費(fèi)都會成功的。

從現(xiàn)有市場調(diào)查轉(zhuǎn)變到對未來市場的理性、科學(xué)預(yù)測，是IT產(chǎn)品成功的關(guān)鍵。iPad成功地滿足了白領(lǐng)的欲望需求；智能手機(jī)同時滿足了人們的欲望需求與剛性需求，因而更勝一籌；而十多年來，智能家居既無剛性需求，又無欲望需求，導(dǎo)致發(fā)展步履蹣跚。當(dāng)然，智能家居研發(fā)陷入尷尬境地的原因是多方面的。

2 智慧家居的機(jī)遇即將到來

進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時代，多學(xué)科的交叉融合使嵌入式軟硬件以空前的速度發(fā)展，智能家居中的一些基礎(chǔ)技術(shù)日臻完善，如家居設(shè)備無線WiFi、有線PLC的局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能電網(wǎng)介入后的物聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)、不斷擴(kuò)大中央管理功能的智能手機(jī)，以及智能電表、智能插座、智能開關(guān)的產(chǎn)業(yè)支持等，使智能家居開始出現(xiàn)強(qiáng)大的系統(tǒng)構(gòu)建能力與服務(wù)能力。伴隨智慧城市建設(shè)，智能家居有望走出困境。

智能家居走出困境的另一個重要因素是家居外部需求的興起，使原先局限于家居內(nèi)部的智能化建設(shè)，向智慧城市建設(shè)的外部延伸，形成與外部智慧城市建設(shè)接軌的智能家居。智慧城市建設(shè)一直在想方設(shè)法優(yōu)化其基礎(chǔ)設(shè)施，在智能電網(wǎng)、樓宇自動化和智能交通系統(tǒng)等智能基礎(chǔ)設(shè)施解決方案中，帶動了智能家居的智慧出行、用電管理、可再生能源并網(wǎng)發(fā)電和雙向供電需求。智能電網(wǎng)以信息電網(wǎng)建設(shè)、智能電表入戶、智能電器（智能開關(guān)及智能插座）產(chǎn)業(yè)支持智能家居與智慧城市同步發(fā)展。

在智能電網(wǎng)基礎(chǔ)上的智慧城市建設(shè)，是智能電網(wǎng)從堅強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)到信息電網(wǎng)、互動電網(wǎng)建設(shè)水到渠成地外部延伸的結(jié)果。與傳統(tǒng)的三網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)有其不可替代的優(yōu)勢。因此，依托智能電網(wǎng)，與智慧城市同步建設(shè)，是未來智能家居建設(shè)的重要方向。我們不妨將這個新時期的智能家居更名為智慧家居，體現(xiàn)智能家居在智慧城市中的服務(wù)內(nèi)涵。

3 智能電網(wǎng)推動智慧家居建設(shè)

智能電網(wǎng)在完成堅強(qiáng)電網(wǎng)改造的同時，也在向信息電網(wǎng)、互動電網(wǎng)擴(kuò)展。智能電網(wǎng)中，電力流、信息流、業(yè)務(wù)流交叉融合，電源管理與信息管理高度統(tǒng)一，并有堅強(qiáng)的電網(wǎng)基礎(chǔ)體系和技術(shù)支撐體系，使智慧城市、智慧家居的廣域網(wǎng)建設(shè)有了可靠的基礎(chǔ)。智能家居開始了由智慧城市產(chǎn)業(yè)、智能電器產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體服務(wù)產(chǎn)業(yè)推動的智慧家居產(chǎn)業(yè)的發(fā)展時代。為了推動智能電網(wǎng)信息互動的廣域網(wǎng)建設(shè)，2013年在上海首次召開了“中國智能電網(wǎng)用戶端技術(shù)論壇”大會。

依靠智能電網(wǎng)的信息互動，智能家居的廣域網(wǎng)建設(shè)開始擺脫原先開放式的三網(wǎng)接入方式，進(jìn)入到一個有可靠性保障的發(fā)展時代。智能電網(wǎng)是國家壟斷的堅強(qiáng)信息電網(wǎng)，是唯一嚴(yán)格管控的信息網(wǎng)，從體制與結(jié)構(gòu)上保證了智慧城市、智慧家居廣域網(wǎng)接入的安全性與可靠性。

智能電器產(chǎn)業(yè)的智能電表、智能開關(guān)、智能插座推動了家居內(nèi)部設(shè)備的局域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)；智能手機(jī)向智能家居延伸，成為智能家居內(nèi)外人機(jī)交互的核心手段。智能電表不再是一個計量儀表，而是一個信息互動、用電管理、電力配置、新能源交易的互動平臺。我們可以從電話到智能手機(jī)的變化，預(yù)見到未來智能電表在智能電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)終端中的特殊地位。智能手機(jī)的某些功能有可能轉(zhuǎn)移到智能電表中，使智能電表成為家居中一個可無限拓展的信息平臺、管控平臺、交易平臺。

智慧城市、智慧樓宇、智慧家居的建設(shè)熱潮，吸引了眾多電氣、半導(dǎo)體廠商的熱情介入。西門子公司提出的智慧電網(wǎng)技術(shù)，支持智能家居的樓宇自動化系統(tǒng)及智能交通管理系統(tǒng)等智能基礎(chǔ)設(shè)施解決方案；TI公司推出的PLC系統(tǒng)級模塊能夠創(chuàng)建符合全球多種不同智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)集中器。2009年美國公布的智能電網(wǎng)建設(shè)的第一批標(biāo)準(zhǔn)中，將建筑自動化、分布式發(fā)電、智能電子設(shè)備、家庭局域網(wǎng)設(shè)備通信、測量和控制等與智能家居相關(guān)的技術(shù)的產(chǎn)品，都納入到智能電網(wǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，從而使智能家居走上智慧家居發(fā)展的康莊大道。

4 漸近式的智慧家居服務(wù)時代

在擺脫封閉、孤立的技術(shù)開發(fā)環(huán)境后，智能家居開始進(jìn)入到依托產(chǎn)業(yè)、與智慧城市建設(shè)同步的產(chǎn)業(yè)服務(wù)轉(zhuǎn)型。從獨(dú)立開發(fā)到產(chǎn)業(yè)服務(wù)，開始了漸近式智慧家居產(chǎn)業(yè)的服務(wù)時代，即由智慧城市建設(shè)服務(wù)需求推動下的智慧家居建設(shè)。目前已開始構(gòu)建的服務(wù)項目有：智能電表的普及、電動汽車的電源服務(wù)、智慧交通與智慧出行、微電網(wǎng)的電源管理、社區(qū)服務(wù)的家庭接口等。

智能電表的普及是國家電網(wǎng)的國家政策，它使智慧家居建設(shè)邁出了有決定意義的一步。2009年，美國為推動互動電網(wǎng)的信息革命，在《復(fù)蘇計劃年度報告》中宣布，將為4000萬美國家庭安裝智能電表。同年，IBM與馬耳他達(dá)成的協(xié)議，將為馬耳他建立一個“智能公用系統(tǒng)”，把馬耳他2萬個普通電表替換成互動式電表。近年來，我國國家電網(wǎng)啟動了智能電表改造工程，行內(nèi)預(yù)測2016年智能電表的出貨量將達(dá)到9 780萬個，從而邁開了家庭信息平臺、互動平臺、交易平臺的建設(shè)步伐。

隨著電動汽車的普及，智能電網(wǎng)的家庭電源服務(wù)需求日益增長，如充電樁的建設(shè)與管理、電源需求與管理、交易管理等。智能電網(wǎng)電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的交叉融合，將進(jìn)一步推動智慧家居的家庭車輛管理、智慧交通與智慧出行。

隨著新能源的微電網(wǎng)建設(shè)，不少樓宇及家居會有獨(dú)立的新能源發(fā)電設(shè)備。家居微電網(wǎng)的電源管理，如發(fā)電、并網(wǎng)、電源交易，會隨國家政策、智慧城市建設(shè)步伐向前邁進(jìn)。

智慧社區(qū)服務(wù)是智慧城市建設(shè)的重要內(nèi)容。未來，智能電表有望成為智慧家居與智慧社區(qū)交互的重要通道，以實現(xiàn)家居需求的智慧城市遠(yuǎn)程服務(wù)。近期可望構(gòu)建的智慧城市服務(wù)項目，有遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺建設(shè)與遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)，有社區(qū)養(yǎng)老服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與養(yǎng)老服務(wù)等。

在智慧城市與智慧家居中，每個人都能享受到它們不斷擴(kuò)展的智慧服務(wù)。智能手機(jī)會成為人類個體與智慧城市、智慧家居的主要交互手段。因此，未來智能手機(jī)會與智慧城市、智慧家居交叉融合、同步發(fā)展。