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一個個智能家居單品的組合，最終構建成家居智能生態閉環。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，空調運轉，一切都順其自然地發生。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、美的在內的各路巨頭，都宣示了其在智能家居領域布局廣闊。

如今5G的應用更是給了IoT更廣闊的想象空間，Wi-Fi、藍牙和ZigBee等技術進步，都能帶來聯網暢快度的明顯提升，人工智能和云計算技術技術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相對成熟。設備智能化部署成本都越來越低，未來絕大部分新設備都將在線化、數據化、智能化，或者說智能家居已經走進了一些前沿科技愛好者的家中。

一套完整的智能家居，要囊括我們日常起居的各類家用電器以及門鎖攝像頭等周邊設備，下面我們就一個個剖析來看。

一、智能電視

平臺+內容+終端+應用的組合的生態系統是各家公司對智能電視設計組合。

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容，智能推薦系統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上的。

所以賬號登錄是不同于傳統電視的智能電視的必備功能?，F在一般都是應用賬號遷移做法，例如用小米賬號可用登錄一切小米設備，包括智能電視，這樣做能實現數據公用。效率更高。

2. 推薦系統

推薦系統技術已經相當成熟，應用領域最好的就是資訊平臺，所以推薦系統已經成為了智能電視的標配，盡管不同的平臺使用不同的推薦系統，但是總的來說，幾乎所有的推薦系統的結構都是類似的，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和推薦算法系統，線上部分就是我們看到的前臺頁面展示。線下部分通過學習用戶資料和行為日志建立模型，在新的上下文背景之下，計算相應的推薦內容，呈現于線上頁面中。

3. 交互靈活

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

4. 外觀扁平

現在的智能電視一般都是無邊框設計，不再需要邊框包裹，正面幾乎就是一塊屏幕。

無邊框設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，通過對背部結構的重新設計，卸掉了電視背板上沉重冗余的“包袱”。

5. 功能創新

電視作為客廳內內的主要設備，可聽可視，可以作為中央控制系統。

現在智能電視一般具有：

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

二、智能空調

智能空調的所謂智能之處，表現在擁有自動識別、自動調節以及自動控制的功能。

簡單來說，就是它能夠根據外界氣候以及室內溫度情況進行自動識別，然后對溫度進行控制調節。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開啟。

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

三、智能洗衣機

智能洗衣機現在可實現人們使用手機遠程操控洗衣機運轉，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，如果洗衣機出現異常、洗滌劑不足等情況手機會自動發送提示。

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1ml精確投放。

四、智能家具

1. 感應燈

智能家居時代的照明方式之一就是微波感應壁燈了，目前，壁燈是安裝在室內墻壁上發輔助照明裝飾燈具，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，現在出現很多感應壁燈，當人靠近感應壁燈的時候，壁燈亮起，當人離開感應壁燈的時候壁燈熄滅。

利用微波自動開關電路，在壁燈附近形成微波電磁場，根據多普勒效應，當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生頻移，當沒有人在附近走動時，壁燈附近的微波電磁場不發生頻移。

根據這個原理，通過放大電路、比較電路和驅動電路的配合，將該頻移或不頻移的信號轉化為發光源的亮滅動作。

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、床墊整套產品，分為排骨架和床板，一般有5節排架調節。

不同于傳統的電動床，其實智能床是利用大數據跟傳感器來控制干預床體的電動床，也能通過手機APP檢測睡眠數據，分析睡眠質量。

有些高端智能床還具有家庭影院功能，除了常規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統在床上搞定~

還可設置電動遮光簾、鬧鐘叫醒服務，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技術，實現在桌面上同時接受多點或多用戶的交互操作。

投射式電容和光學傳感技術，可支持多人以上同時互動、交流，有些產品還內置智能點餐系統，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網和云應用上，基于該應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網條件（WiFi或3G/4G網絡），用戶可以通過手機隨時查看攝像頭拍攝畫面。

另外，當攝像頭的監控區域出現物體位移警情時，攝像頭除了能主動向手機發送報警信息和啟動云錄像功能外，還會通知用戶關注，從而全天候的不間斷監控。

攝像頭要想實現家庭24小時全天候監控，必須滿足夜晚暗光或弱光環境下的拍攝需求，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，隨著現在視頻處理技術發展，相應的視頻數據會更多的應用起來，接入智能家居系統后，這些視頻數據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計、電子技術、大量的電子元器件結合多種創新的識別技術，包括鎖體的機械設計、內置軟件卡、計算機網絡技術、網絡報警等綜合的產品。

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

另外，智能鎖內置嵌入式處理器和智慧監控設備，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，感應卡，遙控器，機械鑰匙等幾種方面。

6. 智能窗簾

白天，屋內光線監測傳感器節點在線監測當前光線強度，并根據當前光線值和系統時間來自動控制網絡中對應的窗簾電機節點，從而實現窗簾的智能光控。

現在智能窗簾一般具有固定開關控制：按下“開”或“關”按鈕，窗簾自動拉開或關閉，當窗簾拉開或關閉已經到位后，電機自動停止，當窗簾在按下“開”或“關”的運動過程中，按“?！卑粹o，電機停止轉動，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置開啟或者關閉時間來控制窗簾的開啟或者關閉；
• 光強控制：光強控制是利用光電傳感器， 根據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閉而不使室內受到強烈的光照；
• APP控制、智能語音控制，不受空間區域時間限制，語音隨開隨關隨啟隨停。

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，它的智能化體現在可以對家庭內的智能設備進行控制，從而實現“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，起到了“入口”的作用。

（1）麥克風陣列

硬件部分除芯片外，麥克風陣列是核心部件。智能音箱一般會配備了多個環形陣列麥克風，以拓展收聲距離，實現在室內的任何一個角落都能聽到用戶的指令。麥克風陣列的關鍵技術包括噪聲抑制、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

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

（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雜信號處理（聲源定位、波束形成）和后續的語音交互過程。

一般而言，喚醒模塊是一個小型語音識別引擎。由于目標單一，喚醒只需要較小的聲學模型和語言模型（只需要區分出有無喚醒詞出現），聲學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

智能家居主要子系統有：智能家居布線系統、家庭網絡系統、控制管理系統、照明控制系統、電器控制系統、安防監控系統、窗簾控制系統、背景音樂系統、視頻共享系統，家庭影院與多媒體系統、家庭環境控制系統等十一大系統。

應用整套系統我們可以想象出，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，新聞按預定播放。

離家出門，您完全不必擔心燈還沒關，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，智能家居系統會幫您照料好一切;同時安防系統自動布防，出現異常智能偵測，煤氣漏了、發生火災了、有人闖入了，系統將自動及時地通報到小區的管理中心，并將現場情況通過信息發送到正在上班的您面前。

回到家中，隨著門鎖被開啟，安防系統自動解除室內警戒，廊燈緩緩點亮，空調、新風系統自動啟動，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，就可以控制室內所有需要關閉的燈光和電器設備，同時安防系統自動開啟處于警戒狀態。

在您外出之前只要按一個鍵（離家情景）就可以關閉家中所有的燈和電器……

六、智能家居設計方案

1. 大門走廊及客廳

實現便捷開鎖，無需再帶鑰匙，通過智能鎖開門可同步打開室內燈光，電視、窗簾及空調等設備；

出門時只需按下門鎖上的“一鍵離家”按鈕，自動關閉燈光或者電器設備，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，回家即刻享受涼爽的居住環境。

2. 餐廳及廚房

就餐時，可以一鍵場景模式，其他無人區域燈光自動關閉，餐廳燈光亮起，營造舒適的就餐模式；廚房安防系統實時保護安全，一旦發現危險，機械手自動關閉閥門，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：不用起床關燈，一鍵關閉燈光、窗簾及其他想要關閉的設備。

起夜模式：當你半夜要夜起時，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. 衛生間

衛生間2鍵開關按鈕可對衛生間內的燈進行控制，配合人體感應可自動開啟燈光，然后配合智能洗衣機等智能家具。

5. 智能家居系統設計原則：

• 防盜：有人接近您的住宅時，系統會發出報警聲，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、窗簾等設備；
• 舒適：任意調節家中燈光的明暗，只需輕輕一觸，即可實現夢幻般的場景變化；
• 享受：無需起身，開門、關燈易如反掌；
• 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

一個個智能家居單品的組合，最終構建成家居智能生態閉環，從而可實現個性化搭配，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、電視機、電燈、音箱等設備自動感應，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。

#專欄作家#

老張，人人都是產品經理專欄作家。AI產品經理，專注于自然語言處理和圖像識別領域?，F智能保險創業公司合伙人，希望與人工智能領域創業者多多交流。

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