家电物联网运作模式研究

谈 红，张宏飞，陆戍华，赵金月，韩家琪

（东南大学，南京210088）

家电物联网运作模式研究

谈 红，张宏飞，陆戍华，赵金月，韩家琪

（东南大学，南京210088）

随着经济的快速发展，中国物联网行业迅速兴起。构建适合于大部分家庭使用的家电物联网，满足消费者对日常生活便利性、舒适性的要求，提高生活水平，是未来发展的方向。

家电；物联网；连接；运作模式

一、引言

物联网是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。家庭物联网主要包含环境控制、照度控制、安防控制、能源控制、健康与医疗以及通信等模块。其终端设备为物联网家电，即使用了物联网技术的彩电、电冰箱、空调等家用电器。家电物联网利用先进的计算机技术以及网络通信技术，将常用家用电器有机结合在一起，使家庭生活更加舒适、安全和便利。与普通家电相比，物联网家电不仅保持传统的生活方式，维持安全舒适、高品位的生活空间。并且在此基础上，帮助家庭与外部环境保持便利的信息交流，优化人们的生活方式。

当前物联网家电还未能进入大多数消费者家庭，其原因主要有四个：一是物联网家电品类少，目前推出物联网家电的企业仅有少数几家，并且仅有一两类产品；二是物联网是一个系统工程，绝大多数家电企业面临技术障碍，缺少网络方面的必要技术积累；三是物联网家电的使用已经超出了家电的范围，需要与IT、广电、电信等多种产业合作；四是安全隐患，我们已经生活在由网络主宰的世界，几乎没什么隐私可言。随着科技的进步，家电物联网真正走入大众视线，民众疑虑会逐渐放大。过去只能在科幻片中看到的犯罪情节很可能被还原，在安全没有得到保障的前提下，“物联网”只怕会变成“勿联网”。

在我国，进行家庭物联网相关技术和服务研发的力量主要可分为两类，一类是以移动、电信和联通为代表的电信运营商，另一类是以海尔、华为和中兴等为代表的设备供应商。中国的三大电信运营商对家庭物联网都进行了高度的关注，把它看成个人物联网业务的突破口。另一方面，海尔推出物联网冰箱，美的小天鹅推出物联网洗衣机，美的也在上海世博会上展示了全套的物联网家电产品。然而，目前家电企业大都采用企业内部标准，为避免不同品牌产品无法在同一网络下实现互联的问题，本项目组通过实地考察提出具有实际参考意义的建议。同时，家电物联网若想实现普及，费用、功能、终端选择等方面也是企业需要考量的现实因素。本项目组设计消费者调查问卷以及供应商调查问卷，选择区域分别进行发放，统计数据，总结出不同收入水平家庭对家电物联网的可接受价格，以开放问题的形式征集了关于主流家电创新功能甚至新型家电的创新想法，对于构建大部分家庭使用的家电物联网具有重要意义。

物联网是在互联网基础上的延伸和扩展的网络，它的核心和基础仍然是互联网；其次，物联网在人与物互通的基础上，实现了物与物相连，可以在设备与设备之间、产品与产品之间、设备与产品之间进行信息交换和通讯。物联网是在网络技术、传感技术及通信技术日趋成熟的条件下出现的，它是一种体现物与物之间新型关系，将所有物品通过射频识别、二维码、无线数据通信等智能感知技术与互联网连接起来，而组成具有的智能化识别、控制与管理功能的网络系统，其中可能涉及到多种信息传感设备比如射频识别装置、二维码扫描装置、红外感应装置、各种传感器等。

二、家电物联网运作模式

家用电器在生活中发挥着不可或缺的作用，并且随着社会的进步、技术的发展家用电器的功能越来越丰富，越来越强大。单一功能的传统家电已经不能满足人们的需求，各种新型家电层出不穷。当今社会技术发展日新月异，伴随着计算机技术与网络技术的发展，家电物联网应运而生。

将家电与互联网相连，实现家电的智能化，是家电的发展方向。物联网只是一种手段，智能才是目标。家电首先需要感知各方面的信息，包括运行情况、外部环境以及用户使用情况等等；其次，需要具备思考的功能，可以对用户的操作实时做出有效的响应和交互；再次，家电还需要会沟通，连上互联网，找到恰当的沟通对象。

家电物联网在运行中要达到安全、健康、方便、节能等需求，可以预防用电的安全隐患，例如电器、电线老化、不正当维修、外界因素等引起的漏电问题。健康是人类担心的最大问题，如冰箱的不当使用会导致食品变质。家电物联网可以有效帮助大家解决这类问题，如在冰箱上输入用户的健康状况，由冰箱推送合适的食材给用户进行参考，同时冰箱可以和超市相连，当冰箱中的食品数量减少到一定程度时，用户和超市都可以接受到信息进行食材的补充。用户可以通过手机或其他终端对家电进行远程控制，进而很方便的了解家电运行状况，并且可以提前发现家电故障进而预约维修。根据家庭用户的使用情况，自动调节家电的运行模式，从而达到节能的作用。

家电物联网涵盖了智能终端、物联网等相关技术，是科技创新的集大成者，市场前景广阔。据有关机构预测，随着技术的成熟和设备的智能化，一场电子革命即将到来。将物联网技术应用到家用电器中，可以使得家电具有智能感知及信息网络功能，能够使得家庭中的家电设备之间可以进行信息交互、家电设备与产品和用户之间也可以进行信息交互，方便人们的日常家居生活，使其生活方式更加合理，生活模式更舒适、健康、环保，实现“人机对话、智能控制、自动运行”。

三、家电物联网的社会需求调查

本项目组设计了两份调查问卷：消费者调查问卷和供应商调查问卷。消费者问卷旨在了解消费者对常用家庭电器的基本期望以及创新需求，掌握消费者希望如何控制家电物联网的想法。采取随机问卷调查方式，在南京市弘阳广场等人流密集处随机选择消费者当场发放问卷。主要调查了消费者对于目前家电的现有功能以及他们所期望的功能，包括希望通过何种方式将家电连接起来形成物联网的模式。供应商调查问卷将视角对准供应商，了解物联网家电的总体销售状况。另一方面，从主流家电（冰箱、空调、电饭煲、热水器）出发，设置家电从业人员对于家电现有功能倾向的选择题，从侧面反映出消费者对家电的功能需求。此外，通过家电功能创新的趋势调查，了解物联网家电的总体发展态势。

调查问卷按照渐进顺序设计问题。首先确定调查对象的基本信息，其中年龄段、家庭年收入、职业类型对于调研结果具有重要影响。其次，将冰箱、空调、电饭煲和热水器纳入调查的主要家用电器品牌。调查市面上已有的家用电器功能，同时搜集并整合个性化需求，进一步了解大众需求，对供应商设计新型物联网家电有着重要意义。考虑到消费者对家电价格的关注度，问卷还添加了价格选项。在控制物联网家电过程中，为了将常用电器有机结合在一起，控制终端选择显得尤为重要。目前电脑、电视、PC甚至平板成为了常用终端，针对终端不同，方式选择也会出现不同。除常用家电之外，问卷还希望调查受众群体在日常生活中对家电的创新想法。

本次消费者调查共发出问卷400份，回收371份，回收率达到93%。调查问卷以家庭为单位，问卷填写人以年龄25岁以下的居多，学历分布状况大都是大专以上，这反映了年轻人和高学历者对物联网这一新兴技术更感兴趣。为调查消费者对于物联网家电的期望价格，由此构建适合于大部分家庭使用的家电物联网，消费者问卷针对家庭年收入状况和物联网家电的期望价格进行了调查。就冰箱而言，最优预期价格区间（3000-4000元）的年收入分布中，大多由年收入20万元以下的消费者构成，他们更加趋于价格适中、质量过硬的产品，对于物联网的相关创新功能的需求并不高。而少部分二十万元以上的高收入人群，他们更加注重质量保证和物联网相关创新功能的体现。就空调而言，最优预期价格区间（3000-4000元）的年收入分布中，主要由年收入10万元-50万元的消费者构成，他们期望于性价比和节能的统一，对于物联网相关的创新功能需求并不高。而年收入十万元以下的消费者满足于基本功能需求；年收入五十万元以上的消费者不仅对质量有更高的要求，对物联网相关性创新功能也有要求。就电饭煲而言，最优预期价格区间（400-600元）的年收入分布中，主要由年收入二十万元以下的消费者构成，他们期望高水平的质量兼相对实用的物联网电饭煲。年收入二十万元以上的消费者则更加倾向于更多创新功能的电饭煲产品，所以会选择更高的价位。就热水器而言，最优预期价格区间（800-1000元）的年收入分布中，主要由年收入二十万元以下的消费者构成，绝大部分消费者认为热水器最重要的是安全问题，所以大部分人都愿意选择更高的价格。年收入二十万元以上的消费者则愿意用更高的价格换取相应更丰富的功能。

对于控制终端选择方面，不管上网频率高低，选择手机终端控制家电的超过70%，表明了手机在当代社会生活中已经不可缺少。此外，消费者调查问卷还以开放问题的形式征集了关于主流家电创新功能以及新型家电的创新想法。

在供应商调查问卷中，项目组成员实地考察了苏宁家电卖场。热水器品牌考察了“万家乐”、“A.O.史密斯”以及“阿里斯顿”，空调品牌考察了“松下”、“三菱”、“海尔”、“海信”和“美的”，冰箱则选取了“博世”、“三星”及“容声”作为调查品牌，电饭煲调查品牌“苏泊尔”和“美的”。调查发现，单个电器或多或少已实现了智能功能。其中，热水器显现远程线控功能，可选配线控器，实现对热水器远程控制，极大提高了使用的便利性。同时内置报警器，安全性能高。从安全角度出发，空调配备儿童锁。同样的，手机远程控制，可在任何角落操控。且立式空调安装智能显示屏，拥有电量查询功能，可播放视频。冰箱自带便捷供水系统，智能化功能尚未出现。电饭煲24小时预约功能已在市面普及，拥有较好的受众度。

四、家电物联网运作模式构想

家电物联网在现实生活中尚未普及，甚至还没有一个成熟的运作方案。项目组通过对消费者和供应商问卷的分析，收集整理了各方意见，对家电物联网的运作模式进行了初步的构想。

家电物联网运作首要条件是要有互联网环境，而且是一个速度、稳定性、安全性、接入容量都能够满足智能家电正常运作的网络环境。因此需要网络提供商们进行相应的开发，针对智能家电的特点推出相应的网络产品。此外，具备互联网功能的智能家电也是构成家电物联网的必要条件之一。

如何操控物联网家电是家电物联网能够有效运行的关键。在做了相关的分析后，项目组认为可以采用以下三个方案来进行物联网家电的控制：一是各家电生产厂商出台属于自己的控制终端，比如手机APP、PC端的一些网站等。二是第三方供应商为全品类不同品牌家电提供统一的集成控制器，可以是集成遥控器也可以是手机APP，还可以是网络平台，可以接入所有家电。三是国家出台统一的标准，将家电物联网标准化，相同品类的家电采用统一的编码，然后再接入国家出台的相应控制终端，用户统一接入控制。

上述三种方案中，第一种目前有所发展，较为集中的品类是空调，像海尔、三星、格力、美的、奥克斯等空调品牌都推出了自己的手机控制终端，在有无线网络的情况下可以进行远程操控。不过目前这种新功能还没有得到大规模的普及，其原因一方面是供应商对新功能的推广力度不够，另一方面消费者家庭的网络环境不良，难以支持新功能。第二种方案则是目前研究的重点。因为第一种方案只是将各种物联网家电单独地通过互联网来实现便捷使用，并未真正实现系统化的互联网生活方式。第二种方案成功实施的关键在于第三方网络供应商和主流家电生产商能否共同协作制订统一的行业标准，这样才能保证不同品类不同品牌的智能家电都能方便地接入同一网络平台。第三种方案属于未来的发展方向，当家电物联网发展到一定的技术成熟度时由国家出台相应的标准，规范物联网秩序。

五、结论

目前家电物联网的市场前景十分广阔，但物联网技术还不够成熟，也未形成完善的运作模式。目前智能家电“各自为战”，单个地接入网络来实现其智能化，并未形成系统化运行，便利性不见得会因为互联网的使用更加突出，反而可能因为繁多的控制端让生活更加麻烦，难以保证智能家电发挥其最大的效用。对家电物联网运作模式的研究可以加速物联网技术的普及率，相信在不远的将来人们可以使用一个集成开关或者一个手机App就可以控制家中所有电器，家电的智能化通过互联网得以更加便利地实现，让人类的生活质量步上新台阶。

[1]俞文俊，凌志浩.一种物联网智能家居系统研究[J].自动化仪表，2011(8).

[2]崔铁良，卢 许，陈援非.于云服务的家庭物联网智能消防系统[J].中国安全生产科学技术，2012(12).

[3] 金家红，方 旭，杨碧峰，王 军.家庭物联网技术在智能家居系统的应用[J].现代电子技术，2013(10).

[4] 李 宁，姜恒千.浅谈家庭物联网[J].信息通讯，2003 (3).

[5] 李弦音，于 帆.物联网家电的产品系统与产品设计[J].科技信息，2011(11).

［责任编辑：谭志远］

F062.5

A

1005-913X（2015）07-0051-03

2015-04-24

2014年度东南大学成贤学院大学生实践创新训练计划项目

谈 红(1969-)，女，南京人，讲师，研究方向：物流管理。