一個個智能家居單品的組合，最終構(gòu)建成家居智能生態(tài)閉環(huán)。本篇文章，筆者對智能家居一一梳理分析，帶我們了解智能家居全景。

晚上一回家推開門，從過道到客廳的燈漸次亮起，窗簾自動合上，熱水器的水開始升溫，空調(diào)運轉(zhuǎn)，一切都順其自然地發(fā)生。這就是智能家居。

在2019AWE（中國家電及消費電子博覽會）大會上，包括華為、海爾、TCL、松下、美的在內(nèi)的各路巨頭，都宣示了其在智能家居領(lǐng)域布局廣闊。

如今5G的應(yīng)用更是給了IoT更廣闊的想象空間，Wi-Fi、藍牙和ZigBee等技術(shù)進步，都能帶來聯(lián)網(wǎng)暢快度的明顯提升，人工智能和云計算技術(shù)技術(shù)突破更是把智能家居變得成為了可能。

插座、路由器、溫控、電視、音箱、門鎖等圍繞智能家居的垂直品類已經(jīng)相對成熟。設(shè)備智能化部署成本都越來越低，未來絕大部分新設(shè)備都將在線化、數(shù)據(jù)化、智能化，或者說智能家居已經(jīng)走進了一些前沿科技愛好者的家中。

一套完整的智能家居，要囊括我們?nèi)粘Ｆ鹁拥母黝惣矣秒娖饕约伴T鎖攝像頭等周邊設(shè)備，下面我們就一個個剖析來看。

一、智能電視

平臺+內(nèi)容+終端+應(yīng)用的組合的生態(tài)系統(tǒng)是各家公司對智能電視設(shè)計組合。

1. 賬號登錄

賬號登錄可記住用戶ID，對于繪制用戶畫像，存儲用戶信息很有幫助。

用戶登錄電視就是想收看內(nèi)容，智能推薦系統(tǒng)及千人千面是建立在有完整用戶畫像及更多維度特性的基礎(chǔ)上的。

所以賬號登錄是不同于傳統(tǒng)電視的智能電視的必備功能?，F(xiàn)在一般都是應(yīng)用賬號遷移做法，例如用小米賬號可用登錄一切小米設(shè)備，包括智能電視，這樣做能實現(xiàn)數(shù)據(jù)公用。效率更高。

2. 推薦系統(tǒng)

推薦系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，應(yīng)用領(lǐng)域最好的就是資訊平臺，所以推薦系統(tǒng)已經(jīng)成為了智能電視的標(biāo)配，盡管不同的平臺使用不同的推薦系統(tǒng)，但是總的來說，幾乎所有的推薦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)都是類似的，都由線上和線下兩部分組成。

線下部分包括后臺的日志系統(tǒng)和推薦算法系統(tǒng)，線上部分就是我們看到的前臺頁面展示。線下部分通過學(xué)習(xí)用戶資料和行為日志建立模型，在新的上下文背景之下，計算相應(yīng)的推薦內(nèi)容，呈現(xiàn)于線上頁面中。

3. 交互靈活

現(xiàn)在的智能電視不止支持遙控器交互，還支持語音功能，可用實現(xiàn)語音交互。有一些還支持手勢交互。

4. 外觀扁平

現(xiàn)在的智能電視一般都是無邊框設(shè)計，不再需要邊框包裹，正面幾乎就是一塊屏幕。

無邊框設(shè)計可以帶來更高屏占比打造更好的沉浸感，解放視野邊界。

最新小米壁畫電視純平背部通體薄至13.9m，通過對背部結(jié)構(gòu)的重新設(shè)計，卸掉了電視背板上沉重冗余的“包袱”。

5. 功能創(chuàng)新

電視作為客廳內(nèi)內(nèi)的主要設(shè)備，可聽可視，可以作為中央控制系統(tǒng)。

現(xiàn)在智能電視一般具有：

• 一鍵查看，全屋智能設(shè)備：可用實時查看全屋的智能設(shè)備的運行情況；
• 接收消息推送：所有智能設(shè)備的消息推送、顯示；
• 視頻通話：可實現(xiàn)遠程視頻通話，大屏顯示更清晰，可模擬1：1真實聊天。

二、智能空調(diào)

智能空調(diào)的所謂智能之處，表現(xiàn)在擁有自動識別、自動調(diào)節(jié)以及自動控制的功能。

簡單來說，就是它能夠根據(jù)外界氣候以及室內(nèi)溫度情況進行自動識別，然后對溫度進行控制調(diào)節(jié)。它還可以通過手機進行遠程操控，在回家之前就能夠提前將空調(diào)開啟。

智能空調(diào)還有以下功能：一是接入智能音箱或者智能電視實現(xiàn)語音控制。第二，具備人體感知能力，比如它能自動感知到人的存在、位置以及人數(shù)的多少，通過機器自身的計算實現(xiàn)環(huán)境與人的最佳適配。

三、智能洗衣機

智能洗衣機現(xiàn)在可實現(xiàn)人們使用手機遠程操控洗衣機運轉(zhuǎn)，不管是在家還是外出，都可以提前啟動或暫停洗衣程序，并能隨時獲知洗衣剩余時間，通過手機APP不僅能夠操控洗衣機，還能隨時掌握洗衣機的狀態(tài)，如果洗衣機出現(xiàn)異常、洗滌劑不足等情況手機會自動發(fā)送提示。

大部分智能洗衣機具有智能添加功能，就是對洗滌劑和柔順劑進行自主智能添加，有些甚至能實現(xiàn)1ml精確投放。

四、智能家具

1. 感應(yīng)燈

智能家居時代的照明方式之一就是微波感應(yīng)壁燈了，目前，壁燈是安裝在室內(nèi)墻壁上發(fā)輔助照明裝飾燈具，其大多安裝在陽臺，樓梯，走廊過道以及臥室；

為了杜絕電能的浪費，現(xiàn)在出現(xiàn)很多感應(yīng)壁燈，當(dāng)人靠近感應(yīng)壁燈的時候，壁燈亮起，當(dāng)人離開感應(yīng)壁燈的時候壁燈熄滅。

利用微波自動開關(guān)電路，在壁燈附近形成微波電磁場，根據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)有人在壁燈附近走動時，從而使得壁燈附近的微波電磁場發(fā)生頻移，當(dāng)沒有人在附近走動時，壁燈附近的微波電磁場不發(fā)生頻移。

根據(jù)這個原理，通過放大電路、比較電路和驅(qū)動電路的配合，將該頻移或不頻移的信號轉(zhuǎn)化為發(fā)光源的亮滅動作。

2. 智能床

顧名思義就是具有智能化功能的床，它包括床體、床架、床墊整套產(chǎn)品，分為排骨架和床板，一般有5節(jié)排架調(diào)節(jié)。

不同于傳統(tǒng)的電動床，其實智能床是利用大數(shù)據(jù)跟傳感器來控制干預(yù)床體的電動床，也能通過手機APP檢測睡眠數(shù)據(jù)，分析睡眠質(zhì)量。

有些高端智能床還具有家庭影院功能，除了常規(guī)的連接智能手機和電腦外，還能連接 XBOX、PlayStation 等游戲主機，看電視、打游戲這些東東以后統(tǒng)統(tǒng)在床上搞定~

還可設(shè)置電動遮光簾、鬧鐘叫醒服務(wù)，播報新聞等等。

3. 智能茶幾

智能茶幾采用多點觸控特殊感應(yīng)技術(shù)，實現(xiàn)在桌面上同時接受多點或多用戶的交互操作。

投射式電容和光學(xué)傳感技術(shù)，可支持多人以上同時互動、交流，有些產(chǎn)品還內(nèi)置智能點餐系統(tǒng)，手機“掃一掃”支付完成。

4. 智能攝像頭

智能攝像頭其核心就物聯(lián)網(wǎng)和云應(yīng)用上，基于該應(yīng)用手機和攝像頭之間可以建立通信，這意味著攝像頭必須具備聯(lián)網(wǎng)條件（WiFi或3G/4G網(wǎng)絡(luò)），用戶可以通過手機隨時查看攝像頭拍攝畫面。

另外，當(dāng)攝像頭的監(jiān)控區(qū)域出現(xiàn)物體位移警情時，攝像頭除了能主動向手機發(fā)送報警信息和啟動云錄像功能外，還會通知用戶關(guān)注，從而全天候的不間斷監(jiān)控。

攝像頭要想實現(xiàn)家庭24小時全天候監(jiān)控，必須滿足夜晚暗光或弱光環(huán)境下的拍攝需求，此時就得用上攝像頭的紅外夜視拍攝功能了。

這些還只是簡單的智能功能，隨著現(xiàn)在視頻處理技術(shù)發(fā)展，相應(yīng)的視頻數(shù)據(jù)會更多的應(yīng)用起來，接入智能家居系統(tǒng)后，這些視頻數(shù)據(jù)會很大程度的提高整個家居的智能化。

5. 智能門鎖

智能鎖是將集成電路設(shè)計、電子技術(shù)、大量的電子元器件結(jié)合多種創(chuàng)新的識別技術(shù)，包括鎖體的機械設(shè)計、內(nèi)置軟件卡、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)報警等綜合的產(chǎn)品。

智能鎖具有虛位密碼功能技術(shù)，即在登記的密碼前面或后面，可以輸入任意數(shù)字作為虛位密碼，可有效防止登記密碼泄露，同時又可開啟門鎖。

另外，智能鎖內(nèi)置嵌入式處理器和智慧監(jiān)控設(shè)備，具備與房客之間任何時間的互通互動能力，可以主動匯報當(dāng)天視頻訪客情況；同時，戶主能夠遠程控制智能鎖為來訪的客人開門。

目前，家用智能門鎖的開門方式主要有密碼，指紋，感應(yīng)卡，遙控器，機械鑰匙等幾種方面。

6. 智能窗簾

白天，屋內(nèi)光線監(jiān)測傳感器節(jié)點在線監(jiān)測當(dāng)前光線強度，并根據(jù)當(dāng)前光線值和系統(tǒng)時間來自動控制網(wǎng)絡(luò)中對應(yīng)的窗簾電機節(jié)點，從而實現(xiàn)窗簾的智能光控。

現(xiàn)在智能窗簾一般具有固定開關(guān)控制：按下“開”或“關(guān)”按鈕，窗簾自動拉開或關(guān)閉，當(dāng)窗簾拉開或關(guān)閉已經(jīng)到位后，電機自動停止，當(dāng)窗簾在按下“開”或“關(guān)”的運動過程中，按“?！卑粹o，電機停止轉(zhuǎn)動，這樣用戶就可以隨自己的意愿控制窗簾開合的大小范圍，固定開關(guān)避免了人們因遙控器失靈或者丟失所造成的不方便 ；

• 定時控制：定時控制是通過在定時器中設(shè)置開啟或者關(guān)閉時間來控制窗簾的開啟或者關(guān)閉；
• 光強控制：光強控制是利用光電傳感器， 根據(jù)光照情況來自動控制窗簾的開合，如在光照比較強烈的情況下窗簾會自動關(guān)閉而不使室內(nèi)受到強烈的光照；
• APP控制、智能語音控制，不受空間區(qū)域時間限制，語音隨開隨關(guān)隨啟隨停。

7. 智能音箱

大家都在做智能音箱。各大科技巨頭，例如亞馬遜、Google、百度、小米等，甚至天貓和京東推出了他們的智能音箱。

智能音箱，顧名思義就是比一般的音箱更加智能化，它的智能化體現(xiàn)在可以對家庭內(nèi)的智能設(shè)備進行控制，從而實現(xiàn)“智能家庭”的概念，而智能音箱即作為家庭中的一個中樞系統(tǒng)，起到了“入口”的作用。

（1）麥克風(fēng)陣列

硬件部分除芯片外，麥克風(fēng)陣列是核心部件。智能音箱一般會配備了多個環(huán)形陣列麥克風(fēng)，以拓展收聲距離，實現(xiàn)在室內(nèi)的任何一個角落都能聽到用戶的指令。麥克風(fēng)陣列的關(guān)鍵技術(shù)包括噪聲抑制、混響消除、回聲抵消、聲源測向、波束形成、陣列增益、模型匹配等等。

（2）人臉檢測與識別

帶有攝像頭的音箱可以通過檢測人臉來確定用戶的位置，并且可以輔助聲源定位；人臉識別功能也可以用于用戶身份。

（3）聲紋識別

根據(jù)語音波形反映人生理和行為特征的語音參數(shù)，來識別說話者的身份。實際上識別準(zhǔn)確率不如指紋或虹膜識別。目前的應(yīng)用有微信的聲音鎖。

（4）喚醒

出于保護用戶隱私和減少誤識別兩個因素的考慮，智能音箱一般在檢測到喚醒詞之后，才會開始進一步的復(fù)雜信號處理（聲源定位、波束形成）和后續(xù)的語音交互過程。

一般而言，喚醒模塊是一個小型語音識別引擎。由于目標(biāo)單一，喚醒只需要較小的聲學(xué)模型和語言模型（只需要區(qū)分出有無喚醒詞出現(xiàn)），聲學(xué)打分和解碼可以很快，空間占用少，能夠在本地實時。

五、智能家居操作系統(tǒng)

智能家居主要子系統(tǒng)有：智能家居布線系統(tǒng)、家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、控制管理系統(tǒng)、照明控制系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)、窗簾控制系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)、視頻共享系統(tǒng)，家庭影院與多媒體系統(tǒng)、家庭環(huán)境控制系統(tǒng)等十一大系統(tǒng)。

應(yīng)用整套系統(tǒng)我們可以想象出，清晨，輕柔的音樂自動響起并逐步增大音量催您起床，同時窗簾自動打開，音樂舒緩響起，早餐開始自動烹飪，新聞按預(yù)定播放。

離家出門，您完全不必擔(dān)心燈還沒關(guān)，大門還沒鎖。因為在您開車上公路的時候，只需在手機輕觸遠程控制界面，智能家居系統(tǒng)會幫您照料好一切;同時安防系統(tǒng)自動布防，出現(xiàn)異常智能偵測，煤氣漏了、發(fā)生火災(zāi)了、有人闖入了，系統(tǒng)將自動及時地通報到小區(qū)的管理中心，并將現(xiàn)場情況通過信息發(fā)送到正在上班的您面前。

回到家中，隨著門鎖被開啟，安防系統(tǒng)自動解除室內(nèi)警戒，廊燈緩緩點亮，空調(diào)、新風(fēng)系統(tǒng)自動啟動，背景樂輕輕奏起。

在家中，只需一個遙控器就能控制家中所有的電器。每天晚上，所有的窗簾都會定時自動關(guān)閉，入睡前，床頭邊的面板上，您觸動“晚安”模式，就可以控制室內(nèi)所有需要關(guān)閉的燈光和電器設(shè)備，同時安防系統(tǒng)自動開啟處于警戒狀態(tài)。

在您外出之前只要按一個鍵（離家情景）就可以關(guān)閉家中所有的燈和電器……

六、智能家居設(shè)計方案

1. 大門走廊及客廳

實現(xiàn)便捷開鎖，無需再帶鑰匙，通過智能鎖開門可同步打開室內(nèi)燈光，電視、窗簾及空調(diào)等設(shè)備；

出門時只需按下門鎖上的“一鍵離家”按鈕，自動關(guān)閉燈光或者電器設(shè)備，自動啟動安防模式，安心出門，炎熱的夏天可以定時開啟空調(diào)，回家即刻享受涼爽的居住環(huán)境。

2. 餐廳及廚房

就餐時，可以一鍵場景模式，其他無人區(qū)域燈光自動關(guān)閉，餐廳燈光亮起，營造舒適的就餐模式；廚房安防系統(tǒng)實時保護安全，一旦發(fā)現(xiàn)危險，機械手自動關(guān)閉閥門，同時推送信息至用戶手機。

廚房插座進行控制家電產(chǎn)品，可編輯定時、場景等模式。

3. 主臥與次臥

就寢模式：不用起床關(guān)燈，一鍵關(guān)閉燈光、窗簾及其他想要關(guān)閉的設(shè)備。

起夜模式：當(dāng)你半夜要夜起時，人體探測器探測到有人，那么通往洗手間的燈光會柔和的亮起，你再也不用擔(dān)心影響你的家人休息了，晨起時窗簾自動緩緩拉開，迎接美好的一天開始。

4. 衛(wèi)生間

衛(wèi)生間2鍵開關(guān)按鈕可對衛(wèi)生間內(nèi)的燈進行控制，配合人體感應(yīng)可自動開啟燈光，然后配合智能洗衣機等智能家具。

5. 智能家居系統(tǒng)設(shè)計原則：

• 防盜：有人接近您的住宅時，系統(tǒng)會發(fā)出報警聲，并可以自動解決安全隱患；
• 方便：在家中任何位置都可控制燈光、家電、窗簾等設(shè)備；
• 舒適：任意調(diào)節(jié)家中燈光的明暗，只需輕輕一觸，即可實現(xiàn)夢幻般的場景變化；
• 享受：無需起身，開門、關(guān)燈易如反掌；
• 超前：通過智能終端或者手表對住宅進行遠程控制；
• 舒心：您的住宅時時像有人居住一樣，甚至是外出的時候，提供安全感

總結(jié)

一個個智能家居單品的組合，最終構(gòu)建成家居智能生態(tài)閉環(huán)，從而可實現(xiàn)個性化搭配，為每個用戶提供提供個性化智能居家安全一站式方案。

出門不用再帶鑰匙，一個指紋就能開鎖；回家打開房門的那一刻，智能攝像頭自動捕捉開門影像，識別“家人”或“陌生人”；同時，家中的空調(diào)、電視機、電燈、音箱等設(shè)備自動感應(yīng)，隨時等候我們的“差遣”。這些場景會在不遠的將來一個個慢慢實現(xiàn)。

#專欄作家#

老張，人人都是產(chǎn)品經(jīng)理專欄作家。AI產(chǎn)品經(jīng)理，專注于自然語言處理和圖像識別領(lǐng)域?，F(xiàn)智能保險創(chuàng)業(yè)公司合伙人，希望與人工智能領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)者多多交流。

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