物联网技术应用-------智能家居

智能家居概述

一、智能家居的起源与发展

1.智能家居的起源

智能家居源于20世纪80年代初的美利坚合众国。具体而言，在1984年时，美国联合科技公司（United Technologies Building System）将建筑设备信息化和集成化的理念运用于 Connecticut 州哈特佛市（Hartford）的 CityPlaceBuilding 项目中首开先河[1][2][3][4]。这项创新举措不仅推出了第一栋“智能化建筑”，还由此拉开了全球争相建设智能家居先河

随着科技的进步，在尤其包括互联网、物联网等技术在内的多个领域取得了迅速进展

2.智能家居在国内的发展

智能家居在国内的发展可以分为几个阶段：

起步与探索期（1999年至2008年）：

1999年,中国智能家居市场正式进入萌芽阶段,成为智能建筑电器的重要细分领域,逐步向大型公建项目和高端别墅区延伸,其核心应用集中在智能化安防系统以及智能化门禁管理等方面[1].

自2005年至2008年间, 行业应用逐步发展出若干个细分赛道, 包括智能窗帘 智能音响 智能中控及智能灯光等多种智能化产品 然而这些应用仍受限于仅限于局部孤立的便捷性应用场景[1].

快速发展期（2008年至2014年）：

在行业内发挥着重要作用的企业深入参与其中，在推动行业发展的同时也促使各种协议模块以及新兴的云平台应运而生。随着智能化终端逐渐成为行业发展的新趋势，在多个领域得到了广泛应用：如人脸识别系统、车牌识别设备以及智能门锁装置等基础应用已经普及开来，并且一键报警功能与联网监控系统也被广泛应用于安全防范领域[1]。

平台融合发展期（2014年至2019年）：

以小米、华为等为代表的互联网企业全面布局智能家居领域，并逐步构建起智能家居生态体系。相关设备厂商纷纷将"全屋智能"这一概念纳入其产品规划中，在这一过程中各类智能设备已实现对主流平台生态系统实现了深度整合[1]。

持续增长与多元化（2019年至今）：

随着人工智能、物联网等新兴技术迅速而深入发展，在智能家居产业中已经形成了显著的增长势头[3]

在外部环境方面，国家政策的大力支持为行业发展提供了良好的发展基础。该行业在政策扶持下发布了多项支持性政策文件[3][4]，其中包括《关于加快建设全国统一大市场的意见》《推进家居产业高质量发展行动方案》等具体方案。这些措施有力地推动了智能家居相关标准体系的建设，并有助于推动行业实现规范化与有序化发展

根据市场数据显示，在2024年1-4月精装修市场上智能家居领域（包括智能门锁、智能开关及智能家居系统）的精装修市场规模同比出现了一定幅度的下降。然而，在这一过程中，智能家居系统与智能开关项目的数量以及配置水平均呈现增长趋势。

总体上而言，在技术进步、消费升级以及政策利好等多方面因素的共同作用下，并非只有智能家居在国内的发展经历了从起步一直到快速发展的阶段序列，并且不断迈向更高的水平。

3.智能家居产业链现状

产业链概述
智能家居产业生态主要包含硬件设备制造、软件系统研发以及平台服务运营等多个组成部分。各环节之间相互依存关系密切，在整体上形成了完整的生态系统。该产业链从产品设计研发到智能终端制造再到智能应用开发部署的流程一气呵成。各环节之间相互关联性显著，在整体架构中扮演着不可或缺的角色。

硬件制造环节

• 地位：硬件制造在智能家居产业链中扮演着基础性角色。
• 参与者：涉及芯片制造商、传统家电生产商以及新型家居智能设备生产企业等多个主体，并涵盖了器件生产及相关的传感器和控制芯片制造企业。
• 代表品牌：国际知名的硬件制造企业包括飞利浦、海尔、美的以及小米这样的知名品牌。

软件开发环节

• 重要性：软件开发在智能家居系统中占据核心地位。
• 主要技术：涵盖网络通讯协议、云端应用开发以及大数据分析等多种技术手段。
• 参与企业：全球知名的科技企业如微软、谷歌和亚马逊等在这一领域已形成竞争格局；而阿里、小米和华为等中国主要互联网企业的布局也日益紧密。其中 notable examples include 谷歌的智能语音助手 Google Home（谷歌Home）、亚马逊的 Echo 智能音箱（Amazon Echo）以及小米智能家居手机App 等产品均为该领域的代表性解决方案。

平台运营环节

• 角色：平台运营作为智能家居设备与用户之间的中介角色，在智能家居产业链中扮演着关键节点的角色。
  • 主要工作：承担智能家居服务提供、系统优化升级以及数据分析等核心功能。
  • 参与企业：包括小米、360、天猫精灵在内的多家平台运营商及解决方案提供商共同参与这一环节；此外，在这一领域还有来自国内外电信运营商的支持与协作。

市场增速与规模

• 全球市场：预计全球智能家居市场规模将有望达到数千亿美元，并呈现显著的增长态势。
  • 中国市场：随着物联网、5G等技术逐渐完善并广泛应用，在中国智能家居行业迎来了快速发展的新机遇期。例如，在经历了从2018年的1.87万亿元增长至2022年的2.33万亿元的发展阶段后，在经历了四年多的时间间隔内显示出行业的营收规模逐年扩大。

未来趋势

• 智能化水平显著提升：随着人工智能技术和物联网设备的不断进步发展,智能家居系统展现出更高的智能化水平,能够自主学习并根据环境变化做出相应调整。
• 高度个性化定制方案:家庭用户可根据自身需求制定专属的家庭智能解决方案,以满足家庭使用的个性化需求。
• 节能省略性能突出:智能家居系统通过采用更为环保的材料与先进技术,有效降低能源消耗水平并减少环境污染影响。
• 数据安全与隐私保护水平:伴随着智能家居设备的应用范围不断扩大以及网络连接日益广泛使用,数据安全与隐私保护水平成为影响行业发展的重要考量因素。

二、智能家居的基本概念

定义：
家庭自动化系统亦称智能家居系统，在住宅领域内整合了综合布线技术基础之上并运用网络通信技术、安全防范技术以及自动控制技术等多种科技手段对相关家居设施进行集成配置以构建高效的家庭设施管理系统该系统不仅能够显著提升居住的安全系数还能有效改善日常生活便利性和舒适度并致力于创造节能环保型居住空间

发展现状：

• 基于QuestMobile的数据表明,截至2023年2月,智能家居APP的月活跃用户规模约为2.65亿,反映出智能家居市场具有显著规模及广泛的用户接受度.
• 随着物联网技术和5G等新兴技术的快速发展,智能家居设备的功能与性能持续提升...,其应用场景不断拓展丰富化.

分类与产品：

• 智能家居产品包括蓝牙音响设备、网络控制单元以及智能化传感器模块等多种类型。
  • 具体的产品线涵盖智能音箱、智能家居门锁、自动化窗帘以及多样化的家用电器等。
  • 数字4.

应用场景：

智能家居系统可根据用户的使用需求及生活习惯提供多样化的日常活动进行智能控制与管理。该系统可支持家庭成员根据个人偏好设置不同的生活场景如回家模式离家模式会客模式及餐饮时段等

综上所述，在智能家居领域中整合了多种先进技术以提供安全便捷舒适的个性化家居生活体验。当技术不断进步以及市场逐步完善时智能家居将在未来扮演更为关键的角色

三、智能家居的主要特征

功能特点：

远程控制：用户可以通过手机、平板等终端设备远程操控家中设备。

个性化的定制：基于用户的生活习惯与偏好, 量身打造独一无二的智能家居解决方案.

实时性：依赖物联网技术的智能家居感知设备能够实现住宅实时信息采集功能，并允许使用者实施实时监控及反馈式操控流程。

可扩展性：智能家居系统可以随着用户需求的变化进行扩展和升级。

安全性：通过智能安防系统保障家庭安全，如门窗监控、烟雾报警等。

便利性：提供与日常生活息息相关的服务，如灯光控制、家电控制等。

四、智能家居相关技术

主要技术：

综合布线技术：为智能家居设备提供稳定的数据传输基础。

网络通信技术：实现家居设备之间的互联互通，支持远程控制等功能。

安全防范技术：提供家庭安全监控、报警等保障。

自动控制技术：使家居设备能够根据用户需求或环境变化自动调整状态。

音视频技术：为家庭娱乐提供丰富的内容和服务。

五、智能家居的国家标准简介

智能家居领域的国家标准在促进该行业朝着规范化和高质量的方向稳步前进中发挥着不可替代的作用。从智能家居国家标准的主要内容来看：

1. GB/T 37084 - 《智能家居应用通用技术要求和试验方法》

• 发布日期 ：该标准于XXXX年正式发布（具体发布日期未在参考文献中记录）。
  • 主要内容 ：
    • 本标准详细规定了智能家居设备的技术要求及测试方法，并从可靠性、安全性等多个方面对其性能进行了明确规定。
    • 其适用范围广泛覆盖了智能家居应用的多个领域，包括但不限于智能照明系统（如自动开关灯）、智能安防系统（如入侵报警）、智能家电控制（如语音助手）以及健康监测设备等领域。
    • 标准还列举了相关领域的常用技术术语及其定义，并附有详细的术语表以便后续测试与评估参考。
    • 在测试环节方面，《标准》系统性地阐述了各类智能家居设备的检测流程与评估指标体系。
    • 最后，《标准》对于测试结果给出了明确的判定依据：分为合格等级划分及边缘情况分类说明。

2. 《智能家居自动控制设备通用技术要求》

• 实施日期：自2018年7月1日起执行该标准。
  • 编制单位：本标准由嘉兴学院等多家单位共同编制。
  • 主要内容：
    • 规定了智能家居自动化设备的技术要求，并实现了性能与质量的统一规范。
    • 覆盖智能家居自动化设备的设计、制造以及测试与验收全过程。

3. 《智能家具通用技术要求》

• 实施时间 ：该标准自2024年10月1日起正式生效。
  • 起草单位 ：由顾家家居股份有限公司、上海市质量监督检验技术研究院等多家单位共同起草。
  • 主要内容 ：
    • 明确智能家具的技术规范要求。
    • 使其达到智能化和功能化的水平。
    • 覆盖了智能家具从设计到成品的全生命周期管理过程。

归纳与总结

• 智能家居国家标准体系包括了通用技术要求、试验方法以及多种自动化设备等不同领域。
  • 这些标准规定了智能家居设备的技术性能指标与质量要求，并指定了具体的测试方法与评定标准。
  • 随着技术的进步与市场的需求扩大，智能家居国家标准体系将不断优化和完善以更好地满足市场需求。