物联网背景下智能家居的发展前景

徐卓亚+胡帅+王丹+李璇+夏杭铖+殷晓兰

【摘 要】 本文在论述物联网智能家居相关理论的基础上，从技术、成本、市场等方面对其发展现状和发展趋势进行了分析，并对智能家居未来的发展提出了一些建议，例如解决技术短板、加大宣传力度、完善个人健康管理和医疗系统以及智能安全监控系统等。

【关键词】 物联网；智能家居；发展前景

一、物联网智能家居的概述

1、物联网

物联网是信息技术最新发展水平集中形成的成果，其所蕴含的知识与技术的容量很大，因而奠定了该技术预期将拥有的效益水平和成长潜力。其英文名称为：“Internet of things（loT）”。

物联网可以借助网络的标准协议和互通协议实现对现实物品的分类管理，赋予物品相应的标识，通过射频识别（RFID）、红外感知、全球定位系统、激光扫描等技术与互联网相融合形成一个巨大的网络，让信息交换和通讯延伸到用户和物品之间，简单来说，这就是物物网络。随着物联网的发展和完善，该技术已经综合运用到了多个领域当中，其中智能家居行业与物联网技术的结合对于人民物质生活水平的提升具有重要的推动作用，因而也受到了各国政府的关注和支持。

2、智能家居

智能家居（Smart Home）这一概念于上世纪80年代左右在美国诞生。[1]在科技发达的21世纪，物联网基本无所不在，被大家无所不知。在这种背景下，两种理论相结合形成的物联网智能家居的概念也应运而生。

智能家居给予了传统住宅概念体系下物品以新的属性和新的概念。智能家居和我们传统观念当中的家居最核心的区别在于，这些家居与互联网系统产生了沟通和对接，并在虚拟世界当中有了自己独特的ID，即自己专属的身份。物联网环境下的智能家居主要依托于居民的住宅环境展开，将现代信息技术领域当中的自动控制技术、音感遥控技术等融入其中，旨在打造更加便捷舒适的居民生活方式，使家庭日常生活和事务管理能够在更加科技化的基础上实现功能升级。

物联网技术的成熟为传统类型的智能家居带来机遇的同时，也增加了挑战与阻碍。传统环境下对智能家居的控制都处于有线衔接状态，对于信号的控制就受到了一定的局限，此外，传统智能家居还有许多不足之处，例如移动性较差、维护升级费用高、兼容性能不够优越等。而物联网的智能家居，采用IP技术和在住宅内实施基础网络建设，让家居产品更加具备无线、安全、绿色、可靠的能力，同时更加适应物联网时代的要求。物联网智能家居深入人们的日常生活当中，可以实现主人对于家庭环境的操控权和主人实际地理位置的分离，让居民能够随时随地的掌控家居生活，实现智能生活环境的构建。

3、物联网智能家居系统

物联网智能家居系统主要有三个组成成分，即设备层、中间层和应用层，分别承担着不同的功能职能。设备层是独立的信号接收与发送的载体，用于实现信号在设备与家居之间的沟通交流。[2]中间层是智能家居供应商为居民用户提供增值性服务的结构端口。应用层为智能家居的核心，它由智能家居的智能单元构成，为用户提供人机交流沟通界面。具有监控、安保、控制等功能。系统首先通过网关或者其他形式将网络引入家庭，然后通过移动终端以及其他设备域进行信息互通和协议的转换，最后导出其信息和动作，实现智能家居的控制。

在前文分析基础上，可初步了解到物联网智能家居凭借自身不可替代的优越性已经在居民消费市场当中获得了一定的认可和接受。相比于传统的智能家居系统，物联网环境下的智能家居能够凭借其自身的便捷性、安全性和高效性为用户提供更加智能的生活享受。但是，基于国际家居标准的不健全，所以建立适合国情的家居系统仍是现阶段亟待解决的问题。[3]

二、物联网智能家居的发展现状

物联网智能家居最早出现于国外发达国家，因此在发达国家范围内，物联网智能家居的应用范围和发展水平都相对先进，对于部分国家或者地区，智能家居甚至已经成为人们生活的必需品之一。就我国相应发展状况来看，由于这一概念和相关产品引入较晚，因此只在沿海或经济发达地区有所应用。[4]但是，随着国家对互联网一系列政策的扶持，物联网智能家居逐步从沿海地区向内陆地区发展。

在技术方面，现在的物联网智能家居系统随着物联网概念和智能家居概念融合程度的加深有了本质的丰富。利用传感器红外线和家居的融合，使得住宅更加安全，实时监控更加安全。通过系统对温度、湿度以及空气质量的分析，我们可以随时根据想要的结果调节家居内窗户、空调、加湿器的开关和时限。每一个国家文化不同、地区的需求不同，对于家居的要求不同，相应的技术方面也有着不一样的侧重和发展。例如，欧美的智能家居更注重家居的舒适性，他们对数字改造技术和数据处理技术的发展更加关注；德国、日本以及韩国等国家对于智能家居已经开始规模化和生活化；日本在材料选取方面远高于其他国家的平均水平；韩国的许多家居小区已经以基本的智能家居为构建。虽然从各个国家的智能家居发展现状来看，其对于智能家居的诉求都有了不同程度的满足，但是其发展仍然存在一些急需改进的缺陷。每个国家的技术都各有所长，并不是所有的技术都已经成熟可以完全的应用到家居生活中去。完整科学的家居系统需要各方面技术的辅助支持，我国如果想推动智能家居在国内发展的进程，就需要加快弥补技术上的短板。

在成本方面，智能家居本身的基础材料很便宜。现在智能家居的成本之所以比较高，主要是因为技术下相应的成本投入大。某些技术的不成熟使得技术的成本费用较高，现在来说并没有办法标配一个生产的实际标准。当技术逐渐完善，可以统一标准的时候，成本会随之降低。

在市场方面，近几年家居市场规模扩大，呈高速增长态势。但是未来一两年甚至更長的时间内，过去那种高速增长的态势很难实现，居然之家总裁汪林朋曾说：“目前的中国设计行业已经进入到了一个需要靠设计创新，带动下一个经济增长点的拐点。”所以，智能家居应运而生。智能家居进入中国市场之初，由于市场认识与接纳水平较低，因而在市场供求的调解下，生产商数量较少，而短短几年之内，供应商就从原来几家数百倍剧增，这种增长速度是任何行业都无法匹敌的。但是近两年的智能家居操作便捷，功能简单，用户长期使用率较低，呈现一种伪需求状态。而且由于宣传力度不够，使得智能家居在大众消费者人群中还是一个陌生的字眼。

从目前来看，技术短板导致成本高昂。所以结合以上几方面的考虑，智能家居在未来的发展中应该逐渐完善技术，解决目前存在的技术短板从而降低成本，加大宣传力度，不断打开智能家居的市场。

三、物联网智能家居的发展前景

智能家居由于与人们日常生活联系密切，因此相对于其他物联网衍生行业产品而言，市场空间和市场潜力也更大一些。智能家居拥有的舒适、安全、便捷等传统家居所不具备的优越性，在发展普及过程中也逐渐吸引了消费者更多的关注和投入。

智能家居在未来的发展预期当中可能会出现以下几种趋势：

1、技术方面

（1）NB-IOT技术促进了智能家居的发展。①海量连接。海量连接能够以更强的信号源实现高渗透的信号辐射，成倍扩大智能家居的服务和操纵范围。

②断点连接。设备对于持续连接需求的消灭使其更加适应设备联网的需求，设备联网主要有以下四个特点：小包数据，或低频或高频；对时延不敏感；网络可靠要求高；非长连接。

智能家居控制终端在接收到来自于控制中心的调度信号之后，需要根据该信号及时准确的做出调度反应，控制家居做出相应的动作，因此家居与控制中心应当基于同一编码系统，实现程序语言的一致性和共通性。[5]传统的GPRS方式等如果运用到物联网行业技术领域当中，其安全性能方面的缺陷很可能为物联网造成致命的损害，在这种背景下，NB-IOT就应运而生，相对的弥补了技术短板，提升了技术体系的综合水平。

（2）云计算为智能家居行业带来了全新的前景。云计算技术和智能家居行业的结合将大幅度提升家居智能优化水平，同样，通过对家中智能家居数据的统筹分析，实现对智能家居的能源掌控，制定出节能环保计划，给用户带来更加智能化的生活环境。

云计算服务的本质在于以其强大的计算功能和丰富的数据库资源来形成一个资源管理分配的最优调度方案，并形成一个系统化的服务方案资源池，“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施，[6]满足不同客户的差异化需求。云计算技术可以提供海量的数据和高效的运算，从而实现广大用户各不相同的产品诉求，使智能家居能够更加针对性的服务于客户。云计算应用的不断深入，以及对大数据处理需求的不断扩大，性能更加强大，产品同比增速很快。云计算的应用包含这样的一种思想，把力量联合起来，给其中的每一个成员使用。[7]

云计算服务可以根据不同的要素进行分类，如果按照服务层次，可将其划分为基础设施服务、平台服务和软件服务三大类；如果按照部署模式又可以具体将云计算服务分为公有云服务、私有云服务和混合云服务。云计算系统和智能家居系统的结合将会促进智能家居更加科学化的完善，并促进形成全新的行业前景。

（3）Zid Bee技术在智能家居行业的不断深入。ZidBee是一种新型的双向无线通讯技术，兼具了简洁、节约、节能、安全等性能和优点，在应用当中，具有蓝牙和WIFI等不具备的自动嵌入功能。传感器网络对于应用环境并不挑剔，独立或是关联的运行环境都可以支持传感器网络功能的实现。[8]它不需要密集布线，设备扩展性能强。这种技术革新在物联网系统发展和普及过程中是具有划时代意义的改革，对于物联网智能家居的场景模式变更有了根本的促进。

第一类是起床场景：当起床时按下起床场景键，家里的灯就可以亮，并可以按照自己的设置分别亮起卫生间、厨房、更衣室以及走廊的灯；

第二类是就餐场景：当进入厨房时按下就餐场景键，就可以呈现出不同的饭菜组合，早中晚餐都有不用的饮食搭配组合；

第三类是离家场景：当出门时，按下离家场景键就会自动启动智能无线安防系统，可以出门在外也能看到家里的情况；

第四类是回家场景：当主人回家之后可通过按下相应场景键，解除智能无线安防系统状态；

第五类是会客场景：当有客人来访时，按下会客场景键，会自动为客人呈上茶、点心等；

第六类是影院场景：饭后或者与朋友想要观赏电影，按下影院场景键，就会自动出现电影屏幕，即可以看新上映的大片也可以看之前的经典电影；

第七类是就寝场景：需要休息时，按下就寝场景键，就可以关闭所有的灯。

通过调研数据，对于以上各类场景的需要都达到了较高的比例，其中最有人气的是厨房就餐场景，所占比例高达64.08%，其次是离家保护场景，也有着60.19%的高比例。具体场景中最低的也有着42.72%的比例。从数据中明显可以看出人们对各类智能家居都是非常需要的，希望让生活变得更方便舒适。

2、市场方面

物联网虽然出现的时间较晚，但是并不影响其在整个国家战略当中所处的地位。早在2011年工信部就已经出台了相关条例，将智能家居行业在我国市场行业发展中的重要地位有了明确的界定。下面采取数据与实践相结合的方式，分析物联网智能家居的市场发展预期趋势和走向。

（1）智能家居市场种类

表中展示了2015年智能家居各部分在市场中所占规模的比例。其中智能家居类占总市场的37%、可穿戴设备占23%、智能交通类占14%、医疗健康类是4%、其他类占到了22%。其中家居类市场规模所占比例最高。

2015年的规模图中家居类所占的比例最大，针对于此类智能家居问题，对安徽省阜阳市大学生群体进行问卷调查，参与问卷的男生占总人数的42.72%，女生占总人数的57.28%。

结合表3、4的问卷调查结果可知，已有的智能家居，遥控类所占比例最高，为52.43%。这意味着遥控类型的智能产品已经在居民家庭当中有了相对深入的应用。针对安全警报系统，目前智能产品比例相对较少。但是我们也可以看出，大家对智能安全监控比较感兴趣。由于智能安全监控系统没有得到完善，大家对于安全警報类智能家居有较低的热衷度。在未来智能家居的发展中，可以完善智能安全系统，让安全警报类智能家居在人群中普及。其中家电的控制类在实际应用中只占24.27%，而大家对于远程家电控制的兴趣度高达46.6%，对于这类的智能家居有着很大的发展空间，兴趣度最高的是智能个人健康管理和医疗系统，比重为68.93%。这个比例数据说明经济物质生活的提升使居民的消费重点逐渐转移侧重到了自身健康提升的诉求方面，对于健康类型的智能家居产品有更多的渴望。故而医疗健康类智能家居在市场上有着很大的上升空间，对于开发研究者应该要加强此方面智能家居的深入研发。

（2）智能家居市场规模预测

从表中数据看出，到2020年，中国的智能家居市场规模将达到3294.1亿元人民币。随着物联网技术的快速发展，智能家居时代的到来势不可挡。目前国内各大厂商应把握时机，迎头赶上，随着这两年市场的发展，智能家居将成为国产家电进军国际市场的突破口。

全球运营商现有市场容量规模是逐年增加，硬件占有率也在提高，智能家居市场正在由智能服务行业转型到硬件行业。在产品平均价格上，2015年智能家居硬件产品平均价格达到2985.9元（按最新汇率计算），预计在2017年将达到峰值，均价达3137.4元，随后，价格将逐年降低。到2020年，均价为2226.0元，价格趋于合理化，实用性增强，对消费者的吸附力也在逐步提高。

根据我们的调研，对于愿意未来在自己家中安装智能家居产品的人所占比例高达97.09%，并且80%以上的人认为智能家居发展前景巨大。这也可以从一个侧面角度佐证当代人们对于智能家居产品的期望程度和接受程度水平还是较高的。

综上所述，在可预见的未来，智能家居产业将成为新兴支柱行业带动经济的发展、生活的改变、引领时代的潮流。

四、总结

虽然我国智能家居发展起步较晚，发展过程也遇到了许多的问题，但是智能家居仍有非常广阔的发展空间。

技术方面，云计算和NB-IOT技术在现阶段正处于热门状态，在未来智能家居发展过程中仍会占据重要的地位。在所有的新兴热门技术中，Zid Bee技术更有发展前景，Zid Bee技术拥有的多种情景模式深受大大众家喜爱，群众基础大，故而前景广阔。

市场方面，目前消费者对智能家居非常感兴趣，然而其成本较高，导致购买的消费人群较少。但是随着国家政策的支持、资本的大量投入，生产商的生产成本会相对降低，庞大的市场需求会带来更大的利润空间。从调研中可以明显看到个人健康管理和医疗系统以及智能安全监控系统深得大众喜爱，这也可以成为以后市场营销的主推热点产品。

智能家居體系随着市场的推广和技术的成熟一直处于不断完善的过程当中，随着这一进程的推进，智能家居也将推动我国居民生活的又一重大变革。

【参考文献】

[1] ALAMM，REAZM，ALIM.A review of smart homes-past，present，and future[J].IEEE Trans.Systems，Man，and Cybernetsls，2012.42（6）12-16.

[2] 王响.基于数字信息技术发展背景下智能家居系统应用方案[J].信息通信，2013.1（6）218-219.

[3] 赵起越.浅谈智能家居系统[J].林区教学，2011.（12）02.

[4] 王洪艳，蔡雅雯.基于物联网的智能家居应用研究[J].中国管理信息化，2014.24（17）99-100.

[5] 翟雷，刘盛德，胡咸斌.ZigBee技术及应用[M].北京航空航天大学出版社，2011.54-60.

[6] 游向峰.打造安全的网络环境之“云计算”[J].电脑编程技巧与维护，2009（16）12-23.

[7] 门汝静.近期网络安全的特点与热点[J].现代电信科技，2009（1）14-17.

[8] 金纯，罗风等编著.zigbee技术基础及案例分析[M].国防大学出版社，2009.14-15.

【作者简介】

徐卓亚（1996-）女，研究方向：财务管理.

殷晓兰（1993-）女，硕士生，研究方向：会计学，本文通讯作者.