智能家具标准化工作研究

任志伟 张 蓉 Reng Zhiwei & Zhang Rong

(1.2.苏州市产品质量监督检验院，江苏苏州 215104)

十二届全国人大五次会议政府报告中明确指出全面实施战略性新兴产业发展规划，加快发展人工智能技术的研发和转化。同时，以新技术新业态新模式推动传统产业生产、管理和营销模式变革[1]。人工智能与传统家具的结合将优化家具的结构、工艺和功能，不仅可以极大提高居家生活和办公质量，还为传统家具行业的转型发展带来希望。我国智能家具的研究最早开始于2005年，截至目前智能家具还主要停留在起步阶段，既没有统一的技术标准，也没有统一的判定标准。学术领域对智能家具的研究停留在简单的技术开发层面，缺乏系统的理论架构做指导。企业受利益驱动研发并生产各自感兴趣的产品，技术与技术之间以及产品与产品之间不能实现互通，一定程度上阻碍了智能家具行业的整体发展[2]。因此，智能家具标准的制修订工作刻不容缓。智能家具是家具“拟人化”的结果，既在传统家具的基础上丰富其功能，又会衍生出新的产品。因此，智能家具应结合通用基础标准和技术标准构建标准体系，综合家具、材料、电器和软件信息等相关内容共同制定[3-4]。

1 通用基础标准

1.1 名词术语标准

名词术语标准应包含智能家具定义与分类以及结构部件定义。

1.1.1 智能家具定义与分类

目前国内智能家具定义为所有将高新技术通过系统集成融汇到家具设计的开发过程中，实现对家具类型、材料、结构、工艺或功能的优化重构，使其代替由“人”操作的家具[5]。

智能家具可按照使用者年龄、材料、结构、功能等方面进行分类。

按使用者年龄，智能家具可分为婴幼儿家具（0-3岁）、儿童家具（3-14岁）、成人家具（15-60岁）、老年人家具（61以上）等。

按照主要材料，智能家具可分为木家具、软体家具、金属家具、塑料家具、竹家具等。由于智能家具的功能的特殊性，软体智能家具和金属智能家具将得到更多的推广。

按照用途，智能家具可分为学校用家具、酒店用家具、住宅用家具、餐厅用家具、办公用家具、医院用家具、室外公共场所用家具等。

这三种分类相互存在重复和交叉，在产品适用标准问题上存在争议。为避免智能家具出现这种情况，建议在产品标志中标注规格型号、适用年龄段、主材料、用途和执行标准编号。

1.1.2 结构部件定义与分类

智能家具主要包含传统家具、传感制动、控制系统三元素，而传感制动和控制系统的加入，使得家具的结构和零部件多样化。其中，家具传统结构部件为普通家具的结构部件，可参照GB/T 28202-2011《家具工业术语》制定。传感制动包含温度传感器、湿度传感器、压力传感器等传感器，以及机械制动部分。控制系统包含嵌入式处理器、嵌入式操作系统、单片机等软硬件部分。应尽可能覆盖智能家具所使用的结构部件。

1.2 原材料标准

智能家具的原材料不仅包含现有家具的原材料（木材、人造板、塑料、金属、纺织品等），还包含因结构调整和功能实现引入的新材料（高强度钢、铝合金、镁合金、碳纤维及其他复合材料等）。木材和人造板的检验重点是甲醛释放量、力学性能和树种鉴定（仅限实木材料），可参照GB 18584-2001《室内装饰装修材料 木家具中有害物质限量》、GB/T 29894-2013《木材鉴别方法通则》、GB/T 4897-2015《刨花板》、GB/T 15102-2017《浸渍胶膜纸饰面纤维板和刨花板》以及GB/T 11718-2009《中密度纤维板》等相关标准。塑料的检验重点是理化性能（耐老化性和冲击强度）和有害物质限量（邻苯二甲酸酯、多环芳烃和重金属等），可参照GB/T 32487-2016《塑料家具通用技术条件》和GB 28481-2012《塑料家具中有害物质限量》。纺织品安全性能的检验可参照GB 18401-2010《国家纺织产品基本安全技术规范》。传统家具标准并未对金属材料做出要求，但智能家具中金属材料用于结构制造，对厚度、成分、工艺、力学性能等均有要求，应参照人工智能产品相关标准进行。

2 技术标准制定

与传统家具相比，智能家具标准应在信息安全、电器安全、环保节能、噪音、人体工程学等方面重点深入。

图1 调整开关的位置应符合人体工程学并配置防护外壳

图3 智能家具的调整装置应符合更严格的耐久性

图2 智能家具应符合人体工程学

图4 智能家具标准体系结构图

2.1 信息安全

目前智能家具系统的协议都由厂家定义，后期维护和升级服务受限。越来越多的智能家具连接到互联网，在方便使用的同时，也存在泄漏用户家庭隐私和财产安全的风险，需要采用身份认证、访问控制和数据加密的等技术来提升系统安全性[6-7]。因此，智能家具标准应从物理风险、生物识别(指纹识别、虹膜识别、面部识别)、密码、云终端安全等方面规定信息安全检测要求。现行的GB/T 20271-2006《信息安全技术 信息系统通用安全技术要求》、GB/T 28448-2012《信息安全技术 信息系统安全等级保护测评要求》、GB/T 31722-2015《信息技术 安全技术 信息安全风险管理》，以及国际信息安全标准体系的智能家居信息安全标准技术规范已正式公布，可供智能家具信息安全标准参考。

2.2 电器安全

智能家具运行能量来源于电，属于电器的一种，用电安全应成为标准中的强制性条款[8]。为减小触电危险，智能家具应尽可能采用人体安全电压36V，规定安装漏电保护装置、过载保护、采取接地措施、优化线路布置等常规电器安全项目[9]。此外，智能家具还应规定特定的用电安全项目，如表面采用多层高绝缘材料，接电口应配置保护外壳，避免分布在承受人体压力和人正常活动的范围（图1），且尺寸应足够小，以避免儿童手指伸进去。

2.3 环保节能

一方面，为实现现代化、智能化、舒适化的效果，智能家具对原材料和零部件的要求均较高，生产过程也较复杂，对能源的消耗也较大。另一方面，智能家具在运行过程中对能量也造成消耗。因此，智能家具的环保节能要求不仅应包含使用过程中的耗电量，也应包含生产过程中的能耗。目前，电器相关标准的使用能耗限定已较成熟，可为智能家具提供参照。而生产过程中能耗的限定存在难点，比如原材料的生产能耗和产品生产能耗，应成为未来关注的重点。

2.4 噪音

智能家具在使用过程中产生噪音，为确保室内噪音保持在宜居的范围内，应对智能家具噪音做出规定。智能家具的噪音标准可参照GB 19606-2004《家用和类似用途电器噪声限值》和GB/T 4214.1-2017《家用和类似用途电器噪声测试方法通用要求》制定，但不可直接引用。GB 19606-2004只确定了比较常见的电冰箱、空调、洗衣机、微波炉、吸油烟机和电风扇6类家电产品[10]。在这十几年中，家用电器种类已经得到极大的发展，外加智能家具以及其他智能产品的使用，标准对噪音的要求将更严格。

2.5 人体工程学

智能家具比传统家具更注重舒适性，因此，人体工程学在智能家具中会得到更多体现。然而我国家具人体工程学标准存在滞后现象，应当考虑基本要求、目标人群、使用状态、功能、使用环境等综合建立，并应根据我国人口身高的变化及时修订[11]。目前，人体工程学的研究已经普遍应用在家具设计（图2）、室内设计、汽车设计和医疗设计中，研究方法也较成熟，为人体工程学标准的制定提供了技术支持。人体工程学标准应包含测量和参数的选择方法，为智能家具的制造和选择提供指导。

2.6 使用功能

使用功能是消费者最关心的产品性能，也是智能家具最大的亮点，是产品质量的重要部分。智能家具的使用功能应与工作、生活和休闲娱乐等融于一体，达到方便使用和舒适健康的效果。例如：智能床垫推出阅读模式、按摩模式和休息模式。在三种模式间切换过程中，床垫能否记忆并保持人体所适用的长度、角度、柔软度等以确保用户真正感觉舒适。再比如：智能座椅是否能记忆并根据不同使用者脊柱形状、肢体尺寸、坐姿等调整座椅形态并提供必须要的支撑点。智能沙发内置感应系统，检测并记录使用者的身体状况，语音提醒饮食或用药时间，与饮水设备连接实现自动供水等[12]。智能家具多功能化给标准的制定和检验方法选择带来困难，但也有规律可循。该部分标准的制定重点在于记忆功能、调整功能和固定功能。

2.7 耐久性

耐久性即产品的使用寿命。在不同使用者不同功能下快速切换，使得智能家具零部件之间频繁位移和摩擦，再考虑到电路腐蚀和电路板老化等一系列问题，其耐久性要求较常规家具更高（图3）。为此，智能家具整体耐久性和零部件的抗剪强度、抗弯强度、抗压强度等力学性能，以及表面涂镀层的耐酸碱性、硬度、耐划痕和耐磨性等理化性能，重点零部件的防潮性等，都应是智能家具检验的重点。

3 结语

综上所述，智能家具是家具、材料、电器和软件信息的综合体（图4），标准化工作较复杂，其发展需各行业通力合作。应从以下3方面统筹安排。

①与中国智能家居产业联盟合作，设置智能家具标准化工作组，明确分工与责任。设置牵头单位进行组织协调，成立专家委员会进行技术指导，并成立相应的标准项目组。

②推动成立区域性或国际化标准化机构，增加国际影响力和竞争力。同时，开展标准的验证与服务，遴选或建设试点单位，为标准的准确性和有效性提供技术支持。

③既要通过构建标准体系来指导智能家具标准的制定，达到不重复不浪费的目的。又要鼓励企业标准和行业标准的制定，以期标准化工作多点开展，加快标准制定的进程。