智能化家電的特征和技術發展趨勢分析

董宇鵬

（西京學院，陜西西安，710123）

智能化家電的特征和技術發展趨勢分析

董宇鵬

（西京學院，陜西西安，710123）

隨利用控制技術、通信技術、自動化技術以及計算機技術將各種家電結合一起，使家居生活變得更為節能、有效和安全的方法就是智能化家電系統。智能化家電系統在未來將有很大的發展潛力，具有較為廣闊的市場空間。

神經網絡算法；特征；智能化家電

0 引言

在全球家電市場中，我國家電企業的競爭優勢一般為低廉的價格，但這種競爭策略并不利于企業長久的發展，價格的降低帶來的是研發成本的降低和產品質量的降低，企業沒有足夠的資金進行產品設計和生產的創新，同質化現象嚴重，對用戶吸引力較小。在這種情況下，企業將面臨大量客戶的流失，企業發展越來越艱難。企業必須進行生產策略和銷售策略的改革，進行智能化家電的生產，通過體驗營銷的方法提高產品的市場占有率，進而提高企業的知名度，為企業今后的發展打下良好的基礎。

1 智能化家電當前現狀

當前，在智能化家電市場占優勢的三大企業為：三星企業、LG公司以及蘋果公司。這三家企業通過進行一系列的創新和改革來提高產品的智能化程度，使得產品具有遠程控制能力，人們可以在異地對家中各種電器進行控制。例如，他們設計的洗衣機、微波爐都實現了遠程控制功能，用戶可以在手機上下載對應的軟件來操作家中洗衣機和微波爐的開關，在下班之前就可以完成食材的烹飪和衣物的洗滌等。

2 智能化家電的特征

智能化家電的特征體現在以下三個方面。

（1）節能

智能化家電的生產工藝更為節能環保，使用的材料一般都為可回收材料，家電在加工過程中能源利用效率高，能源消耗量少。另外，智能家電的使用還可以幫助人們養成節能節水的好習慣。智能化的空調能夠根據當前室內外溫度差以及室內人數自動設定最佳控制溫度。智能水龍頭能夠自動感應物體，如果發現和其距離幾米之內的范圍內沒有物體的存在，那么其就會自動關閉。

（2）舒適性

智能家電能夠使人們的生活更為舒適，人們可以在回家之前就調好室內空調的溫度，就用微波爐做好食物，調節洗澡水的溫度。另外，人們可以在床上就完成各種家電的開啟和關閉，人們的生活水平有了很大程度的提高。

（3）智能性

智能家電最重要的一個特征就是智能性，其能夠根據之前人們空調設定溫度的統計自動調整空調溫度，根據人們之前設定的電燈開度自動設定房間內照明的亮度。

3 相比于傳統家電，智能家電的不同之處

智能家電相比于傳統家電有以下兩點不同。

（1）家電和使用者之間能夠進行雙向的信息交流，人們可以遠程控制家電的開啟，可以遠程監督各種假定的運行狀況，一旦發現運行異常，及時斷開該家電的開關。智能家電遠程監督的實現需要各種信息采集技術的支持，需要進行采樣點的設定，通過進行采樣點的設定來獲得家電當前的運行狀況。智能家電遠程控制的實現需要各種控制技術的支持，需要進行控制點的設定，根據當前收集到的家電狀況來對家電運行狀態進行調整。在對家電狀態進行監測時，需要采集以下兩種不同的采樣點：一種為某一時刻同一點的狀態；另一種為不同時刻不同點的狀態。

（2）利用互聯網網絡將各種智能家電串聯起來，智能家電智能化的實現基礎就是無線網絡，利用一部手機可以完成所有智能家電的控制，手機已經成為智能家電的遙控器。

4 智能化家電功能

不同智能家電擁有不同的功能，但每種智能家電都應該具有以下三種基本的功能。

（1）燈光控制

智能開關能夠智能化的控制家庭中各種燈光開關的開度，完成各種燈光開關的全開、半開、半關、全關以及組合開、組合關的操作，這些操作的完成方式包括：一是定時開關；二是語音開關；三是電腦控制開關；四是手機控制開關；五是遙控控制開關。智能開關的應用可以使家居生活變得更為簡單時尚，提高居民生活水平和生活品位；

（2）安全防護

智能化家電能夠自動監控家庭中水用狀況、電用狀況以及煤氣和天燃氣使用狀況，能夠非常靈敏的檢測出煤氣泄漏、漏水、漏電等現象，發出警鳴聲引起室內人員的注意或者是向其他室內成員發出警報短信。另外，智能化家電還可以完成對家中病人、老人和兒童的呵護，滿足他們的要求，監控家庭中各種異常情況。（3）遠程通信

智能家電能夠和家電使用者完成雙向通信，而且對通信距離沒有過多的限制。例如，工作中的人們可以完成智能空調溫度和濕度的調整，而調整的基礎就是智能空調所反饋的當前室內溫度和濕度。人們還可以遠程控制微波爐的開啟和關閉，自動調整微波爐的加熱時間和加熱功率。智能電視還可以根據人們之前的設定，自動完成電視節目或者是各種比賽的攝錄工作。

5 智能化家電今后的發展

智能家電產生的理論基礎為在傳統家電電路中安裝自動控制電路以及狀態檢測電路，利用檢測電路來對智能家電運行狀態進行檢測，利用控制電路來實現智能家電的遠程控制，今后智能家電的發展方向為：

（1）模糊控制理論的運用

利用模糊理論進行智能家電的生產、設計和制造是今后智能家電生產、設計和制造的一種趨勢和方法。在實際生活中，智能家電使用者對家電使用的感受，例如視覺感受、觸覺感受以及嗅覺感受都無法用實際的數量進行度量，因此給出的指令和指標是模糊的，所以需要利用模糊理論來進行智能家電各種任務或者是指標的設定和度量。

（2）遺傳算法的運用

根據自然選擇原理提出的一種數學算法就是遺傳算法，遺傳算法主要包括兩部分內容：一是適者生存，不適者淘汰的選擇算法；二是選擇物種的遺傳算法，特別適合于智能家電各種參數的選擇和優化。利用遺傳算法可以對洗衣機洗衣的時間、洗衣的過程以及程序進行優化；利用遺傳算法可以對空調設定的溫度、空調運行模式進行優化，利用遺傳算法可以對微波爐加熱時間和加熱方式進行優化。

（3）神經網絡算法的運用

通過對模型的學習和分析而處理后續模型的一種算法就是神經網絡算法。隨著智能家電運行時間的延長，智能家電各種運行參數也就會發生一定的波動和變化，神經網絡通過對這些波動和變化性能的研究來對家電今后參數的變化進行預測，根據預測結果進行信息采集方式和控制方式的變化選擇和控制，使家電運行參數的采集和運行過程的控制更為合理、有效，神經網絡算法通常運用于存在動力損壞的智能家電控制程序的設計中，例如洗碗機和洗衣機。

（4）啟發算法的運用

在進行人工智能目標解求算中，使用較多的一種算法就是啟發式算法，這種算法主要目的就是進行搜索過程的化簡，主要利用的資源為和指令不相關的信息，通過指令中的各種信息來對搜索方向進行判斷，通過這種方法來對任務完成時間進行優化。洗衣機智能選擇洗衣時間和洗衣程序需要啟發算法的支持。

6 總結

是智能家電實現雙向信息傳遞、雙向信息溝通、進行智能家庭構建的基礎。智能家電是我國今后家電產業發展的一個重要方向。在2006年到2020年國家發展綱要中就提出要進行新技術、新產品的開發，要提高產品的附加值和技術性，智能家電的設計和開發是和我國今后發展規劃相符的，是今后我國工業發展的一個新方向和一個新的贏利點，將為我國GDP的提高做出更大的貢獻。智能家電是未來家電的發展，智能家電具有極高的附加值，更能滿足消費者的使用需求，是今后家電市場主要的競爭領域。

[1]歐陽麗娜.智能家居的物聯網技術及其應用[J].電腦編程技巧與維護.2016(22)

[2]奇亞拉·萊切,馮曄.數字時代的家居室內:智能家居[J].裝飾.2016(11)

Analysis of characteristic and development trend of intelligent home appliances

Dong Yupeng
（Xijing University，Xi'an Shanxi，710123）

Use control technology, communication technology, automation technology and computer technology for a variety of household electrical appliances, with the home life to become more energy-efficient, and effective method is the intelligent home appliances and security system. Intelligent appliance system will have great development potential in the future, with relatively broad market space.

Neural Network algorithm; characteristics; intelligent home appliances