智能家居系统技术及展望分析
摘 要：智能家居系统行业发展前景广阔，包括中国在内的各国都争相开发智能家居系统市场。电子化信息、互联网、物联网技术的发展为智能家居的发展提供了良好的技术平台，本文通过介绍智能家居系统技术及其功能，针对智能家居系统行业的变化进行分析和研究，从而为未来智能家居的发展提出建议和发展趋势分析。
一、智能家居概念综述：
自从二十世纪80年代开始，随着电脑的普及和各信息终端的逐渐小型化，越来越多的人们希望通过使用家用智能化设备，改善提升传统的居住体验。从90年代开始，逐渐出现了智能家居的概念和产品，首先在安防报警、自动控制等领域得到一定的应用。2010年前后，智能家居已经成为广为人知的概念，并初步形成了比较完整的系统和产品。近年来，随着4G等移动通讯技术的普及，智能家居也成为物联网的重要延伸。而AI人工智能技术的发展，未来将会更加深刻的影响智能家居的发展。
中国智能家居行业起步较慢，由于受产业环境、产品消费者习惯等因素的多种约束，主要以整体设计方案的形式运用在高端别墅住宅项目中。2010年以后，由于移动互联网、物联网相关技术发展的推动，智能家居的定义、产品、系统产生升级，智能家居行业产业链延伸，跨界合作趋势明显。目前传统家电企业、互联网企业、安防设备商正借助自身产品技术及市场份额优势建立智能家居系统平台，以获取后续的商业机会。
二、智能家居系统实现功能及技术运用方式
2.1、智能家居系统实现功能
智能家居是以住宅为综合平台，利用安防、网络通信、综合布线、自动感应技术、语音识别控制等技术将现代家居生活的灯光、家电、安防等有关的电器设备集成，提升家居科技性、舒适性。目前智能家居技术已经取得较好的成绩，常见的智能家居系统功能有：智能灯控、远程控制、情景控制、家电控制、人体感应、智能监测、语音控制等，详见表1、智能家居系统功能示意图
2.2、智能家居系统技术运用方式
（1）通过内部通信技术，互联网、家庭网关将家庭智能化的所有功能集成起来，使智能家居建立在一个统一的平台之上。首先，实现家庭内部网络与外部网络之间的数据交互，家庭网关是智能家庭局域网的核心部分，主要完成家庭内部网络各种不同通信协议之间的转换和信息共享，以及同外部通信网络之间的数据交换功能，同时，网关还负责家庭智能设备的管理和控制。
（2）通过外部扩展模块实现与家电的互联。为实现家用电器的集中控制和远程控制功能，家庭智能网关通过有线或无线的方式，按照特定的通讯协议，借助外部扩展模块控制家电或照明设备。
（3）智能家居产品主要有有线式和无线式两种，有线式主要技术标准有RS-485、KNX、LonWorks等，详细参数对比见下表（表2：有线式智能家居系统标准介绍）其中应用比较广泛的技术标准有KNX和LonWorks。无线式智能家居主要技术标准有WiFi、ZigBee、蓝牙、RF433等，详细参数及对比见下图（表3、无线式智能家居标准介绍）。运用有线和无线技术协议对接，可根据用户需求实现定制化、个性化功能。
在智能家居的控制方式方面，智能家居行业走过了一条从面板集中控制-手机移动控制-语音控制-AI人工智能控制/自动化的线路。也反映了近年来网络通讯、人工智能等基础先进技术的进化过程。
未来无线联网方式将成为主流。无线系统最大的优点是安装非常方便，可直接在86盒底座上进行替换原有开关面板，适应各种功能环境的需要，无线网络的应用。通过类似 Wi-Fi 技术、ZigBee 技术和蓝牙技术等技术的大量应用，形成家庭网络资源的无线共享，为未来网络家用电器等设备的接入提供了基础；WiFi、ZigBee等也可以实现混合组网，为不同的智能家居应用提供支持，Wi-Fi 技术具有带宽高，连接稳定等优点，在智能家电和监控系统的连接服务方面是首选标准。ZigBee具有控制信号可靠，组网规模大等优点，成为控制类设备的首选标准。
家庭电子设备自动化控制。数字家庭真正体现舒适方便的境界就是像使用电视机一样，方便简单、随心所欲的智能控制，智能化程度高。比如出门一键设防，相关的安防、对讲、信息、家电控制、家庭数字影音和電梯联动等自动启动相关的动作，而不需要一一操作。
三、智能家居系统存在不足及未来前景
到目前，全球智能家居行业虽然取得了较好的发展，但是行业发展中客观上也存在一些问题：
1、行业层面：
行业协议众多但缺少标准化网络协议、接口协议。行业缺少领军企业，甚至缺少公认的智能家居概念。第三方生活服务体系不健全；现阶段用户大数据的实用性有限。
2、企业层面：
智能硬件企业以中小企业为主，这些企业缺少对用户需求与供应链的控制力、缺乏资金持。随着互联网巨头纷纷进军智能家居市场，各自创立智能家居平台，智能硬件企业又面对平台站队的问题。
3、用户层面：
市场教育程度偏低，普通中老年用户缺少智能家居产品体验，对智能家居产品的认识有限。数据安全性和隐私也是影响用户购买的因素。现阶段，用户购买智能家居产品的预算偏低。
4、产品层面：
现有部分智能硬件产品，成熟度较低，产品功能不完善，难以让用户持续使用。产品间功能同质化严重，。特别是采用语音技术的智能家居系统识别率还不稳定，产品易用性较差，用户学习成本高
尽管存在许多发展中的问题，智能家居作为国家信息产业战略的重要指导方向，在国务院《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》中，重点强调互联网+人工智能要做到：依托互联网平台提供人工智能公共创新服务，加快人工智能核心技术突破，促进人工智能在智能家居、智能终端、智能汽车、机器人等领域的推广应用，2017第35号文《新一代人工智能发展规划》中，也提出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。
从总体来看，居民财富提升-居住升级-智能手机普及等宏观环境因素，正在为包括智能家居在内，其它新兴行业带来良好的宏观发展环境，产业资本对于智能家居行业的发展也持看好的态度。随着社会经济的发展，国民财富的增加，以及人民群众对于美好生活的向往，都在促进智能家居行业走向更好的未来。智能家居系统将不仅仅是改善人们的居住体验，未来将起来生活管家的作用，使得人类的居住生活更加智能化，同时带动生活服务 O2O、智能安防服务、居家医疗/养老服务等新兴产业的发展。