绿色智能家居的研析（专题2绿色建筑智能化与数字技术）

绿色智能家居的研析 ——窘境与前景

程大章 沈 晔 (同济大学，上海，200092)

摘要:文章研究了绿色智能家居的生态环境，分析了影响家庭生活方式主要因素，提出了智能家居产业发展的技术路线，并指出必须完善绿色智能家居建设与运营的机制和体制。 关键词:绿色智能家居 家庭 运营 机制

Research on Green Intelligent Home - Dilemma and Prospect

Cheng Dazhang Shen Ye ( Tongji University, Shanghai, 200092 )

Abstract: This paper studies the ecological environment of green Smart Home, analyzes the main factors influencing the family life style, and puts forward the technical route of Smart Home industry development, and points out that it is necessary to perfect the mechanism and system of green Smart Home construction and operation.

Key words: green Smart Home; family; operation; mechanism;

从1995年起我开始关注智能家居，在国内首次提出《住宅的智能化动向》（《建筑电气》1996.1），之后我和多位研究生做了智能家居的研究。我相识的智能家居产品企业老总不下300位，他们曾经风光，愿景灿烂，但是今天尚存的企业不到20个。20年来，新技术不断促使大量的创新创业者投入，白色家电业与黑色家电业都曾按照不同的技术路线组织智能家居联盟，制定标准，但是市场的应用十分窘困。遥控灯光、窗帘及各类家电、设防撤防……，智能家居曾经只是大男孩的玩具，没有成为家庭的刚需，早期智能家居系统的性能不稳定更导致了许多项目不能持续使用。

近两年，谷歌、微软等大企业收购智能家居小公司的报道激发了国内大量的IT与IB企业纷纷投入研发，加之“互联网思维”、“移动互联”、“物联世界”、“智

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慧城市”、“大数据”等热词的引领，智能家居又成了热门行业。前赴后继，气象万千。

智能家居为何有此起伏？智能家居的行业有何风险？智能家居的出路在何处？绿色元素如何嵌入智能家居？这些问题都需要正视、深思与破解。

1 智能家居的概念清晰吗？

智能家居的概念不断变化，它和“智能化”一样随着技术发展和商业运作，呈现了清晰-模糊-外延的过程，时而是技术的向往，时而则成了市场的愿景。

1.1 智能家居概念的演进

智能家居的技术概念起源于上世纪60年代的家庭电子化，然后是家庭自动化（70-90年代），步入信息社会后又加入了家庭信息化（本世纪前10年），如今最时髦的元素则是人工智能。

家庭是人类社会的基本单元，家庭数量巨大其需求更是无限，因此所有的行业和新技术都看上了“智能家居”。且不说那些ICT与家电的商业巨头的行为，我国《物联网“十二五”发展规划》把智能家居列为应用示范，《国家智慧城市（区、镇）试点指标体系》把智能家居作为评价的三级指标，连智能电网的技术标准体系也将其列入，《智慧家庭综合标准化体系建设指南》里智能家居更是核心内容。

和家庭相关的行业都把自己的业务提升称为智能家居，通信运营商、IT系统集成商、IT服务供应商、安防系统工程商、电力工程商、房产开发商、物业管理机构、手机制造商、家电制造商、电视机制造商、穿戴设备制造商??，一个个都成了智能家居的专家和建设运营商。智能技术渗入家庭用品与生活，出现了大量的智能家用单品，如电气插座、照明灯具、自动窗帘、火灾报警器、智能门锁等，这些智能用品可以单独使用，也有可联网使用。

如今的智能家居则被广泛认为是单品+平台+服务，而节能与健康管理等绿色功能正在得到加强。

1.2 市场到底有多大？

研究机构Research & Markets预计未来五年全球智能家居市场规模将每年以8-10%的速度增长，2018年可达到680亿美元。2015年我国智能家居市场规模据称达430亿元，同比增长41%，预计2018年将快速拓展达到1300亿元。深圳智慧家庭协会秘书长预测智能家居将呈现爆发式增长增速达50%左右，2018年可达1500亿人民币。甚至有预测1968亿元的。曾记否，2000年IDC、Parks Associates等市场调查咨询公司也预言2005年智能家居市场全球可达500亿美元。

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权威机构的预言鼓舞人心，引无数英雄奋勇投身，但是对市场规模的预计要有清醒的认识，有些统计方法存在一定的误导。例如一台网络冰箱是冰箱制造业的技术创新产品，其全部价值被计入智能家居市场；在另一场合因使用物联网技术，又被统计进物联网市场。

1.3 智能家居的中外差异

很多研究把欧美的智能家居普及率和市场增长率作为中国未来趋势预测的依据，业内人士也言必称比尔?盖茨的智能豪宅，以此说明中国智能家居的发展方向。但是这类思路脱离了中国的国情与民情，实在是一种误导。

国内外的住宅建设与运营的模式是不同的。二十多年来，中国城市的住宅大多是成区域的规模开发建设，封闭式管理。而欧美、澳洲及日本大多是小规模、独立地建造，住宅区开放式管理。国外的人工费用高，家庭事务多自行打理，居民的DIY能力较强，有能力按个人喜好组合使用智能家居的产品与终端。但智能家居大多按户单独设置的，除安保系统外少有联网。国内常把智能家居作为卖点，往往规模化联网实施。个人在家中安装智能家居系统，只是凤毛麟角。

技术和商业虽然描绘了各种智能家居，但其核心功能还是应用信息与控制技术实现家用电器操控，家庭安保措施，家庭信息服务和家庭事务管理。在ICT快速推进社会信息化、行业现代化的进程中，与家庭生活相关的行业都以服务信息的方式锲入家庭，家庭的购物、家务、健康、安全、娱乐、休闲、社交、养老、教育、缴费……都可以有多个平台、多种方式供选择，实现足不出户万事皆办。

是智能家居，还是智能生活？是智能家居装置，还是家庭服务平台？是智能家居系统，还是智慧生活服务？智能家居的外延越来越宽泛，概念越来越模糊了。

2 智能家居业对“家”的认识准确吗？

谁都认可智能家居应姓“家”，但是，家涵盖了三个概念：家庭、住宅和生活方式，智能家居行业若对此不能准确认识，则产业的发展是盲目的。

2.1 家庭

家庭是以婚姻、血缘、收养或同居等关系为基础而形成的共同生活单元，也是人类抚育儿童，赡养老人，以及亲属之间所构成的最基本的群体形式。家庭有性爱、生育、经济以及培育后代等四项基本功能，为家庭成员提供情感、心理、生理等的支持，给共同居住的夫妻间及他们与孩子间的亲情带来的安全感；通过

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生育和性行为的节制作用稳定了社会；为成员生活提供经济支持。当家庭成员不在家工作时，则照料老人、病患，教育少年儿童等需要社会的服务。

中国今天的家庭结构除了传统的核心家庭（由双亲和未成年子女共同居住组成）和联合家庭（由双亲和一对或多对已婚子女，或者再加其他亲属共同居住组成）外，还存在着非传统的家庭结构。

表1 非传统家庭结构特征 1 2 3 4 5 6 水平。

2.2 住宅

住宅是供人起居的建筑物，能阻绝入侵的人或动物，抵挡雨、雪、风、酷热和严寒天气，以保障起居安全及隐私。在一套住宅里居住的一群人一般是一个家庭，也可能是多个家庭。当人群长期以某房屋为栖息处，则将该住宅称为他们的家。农村住宅与城市住宅有所不同，除生活起居部分外，往往还包括农业生产用房以存放农机具、饲养家禽家畜场所及其他副业生产等。

住宅的形式有很多，各类家庭根据需要来建造、购买或租用。

表2 住宅类型表

类型 单层住宅 形式 普通住宅 特征与单套面积 平房 50-150m2 四合院 200-300 m2 农居 100- m2 别墅 多层住宅 普通住宅 150-300 m2 公租房 50-100 m2 廉租房 25-50 m2 4 / 12

家庭形式 单亲家庭 单身家庭 丁克家庭 重组家庭 空巢家庭 断代家庭 生活特征 由单身父亲或母亲养育未成年子女 到结婚的年龄不结婚或离婚后不再婚的一个人生活 夫妻双方有生育能力但不要孩子，追求享受人生 夫妻有一方再婚或者双方均再婚组成 子女长期外出，仅留老人生活 父母长期外出，祖父母与未成年孙辈共同生活 显然，家庭结构的不同呈现了不同的生活特征，经济状况将决定家庭的生活

管理 各自管理 备注 含非居住功能 统一/各自管理 统一管理 公寓房 50-160 m2 高级住宅 别墅 多层住宅 普通住宅 200-400 m2 150-800 m2 公租房 50-100 m2 廉租房 25-50 m2 公寓房 50-160 m2 高级住宅 200-400 m2 统一/各自管理 统一管理 注：单套住宅面积为国内统计均值。

如果按套内布局分，除了厨房和卫生间的基本配置外，还有一室一厅、二室一厅、三室一厅、三室二厅、四室二厅二卫??。

中国的地域广，自然气候差异大，各地的建筑传统不一，经过30多年的住宅建设，住宅建筑的形式与风格更是极为丰富的。

2.3 家庭生活方式

生活方式涉及人们的穿着、饮食、居住、出行、工作、消费、休闲、娱乐、社会交际、待人接物等行为，可按社会、群体、家庭和个人的层面划分为四大类。社会生活方式是社会全体成员生活模式的总体特征；群体生活方式包括了各阶层、各民族、各行业生活模式的特征；个人生活方式体现了一个人的传承、心理、价值取向、社交关系及社会地位等生活模式的特征。

家庭生活方式是满足家庭里成员共同生活需要的行为特征。虽然个体有不同的性格、情趣、爱好和价值取向及生活风格，但受本地社会生活方式与群体生活方式的渗透、经济条件的制约和传统价值观念的熏陶，家庭生活方式整合了主要成员的生活方式。

不同时代，不同国度，不同社会制度下的生活方式是有差异的，就目前中国现状而言，城市化进程导致了人口的大量迁徙，同时新型城镇化的建设也使农村的生活状态在不断提升，城乡居民的生活方式有所接近。考察城市家庭生活方式一般可把穿着、饮食、居住、出行、消费、休闲、娱乐、社交和养老作为家庭生活方式的描述内容，那么它们与家庭成员的民族、宗教、职业、年龄、收入、地域、成员结构、价值观及健康观有哪些关联呢？

表3 家庭生活方式关联因素表 生活方式 5 / 12

关联因素 穿着 饮食 居住 出行 消费 休闲 娱乐 社交 养老 民族 宗教 职业 年龄 收入 地域 价值观 健康观 成员 结构 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ○ ▲ ▲ ★ ○ ★ ★ ★ ○ ★ ▲ ▲ ○ ○ ○ ★ ★ ★ ○ ▲ ○ ○ ○ ★ ★ ○ ★ ▲ ○ ○ ○ ○ ★ ★ ○ ★ ▲ ★ ○ ○ ▲ ★ ★ ○ ★ ★ ▲ ○ ▲ ▲ ★ ★ ○ ★ ○ ▲ ▲ ★ ★ ★ ○ ★ ★ ○ ▲ ▲ ○ ○ ▲ ★ ○ ★ ▲ ★ 注：★紧密关联，▲一般关联，○弱关联 表3描述的家庭生活方式关联因素是不完整的，因为生活方式是一个内涵丰富的概念，具有复杂的特性和更多的关联因素。但表中呈现的指向确实是清晰的，影响家庭生活方式的主要因素是年龄、收入与价值观。

美国未来学家阿尔文?托夫勒曾预言，在后工业社会中，随着社会多元化的增加，将会有一波生活方式（次文化）的大爆发。今天的世界中，社会、经济、文化和自然环境都在发生我们未曾意料的变化，各阶层人们的理念、价值取向和生活方式也在不断地调整或变异。当我们重温“经济基础决定上层建筑”和“存在决定意识”时，现代社会的家庭生活方式的多样性和不确定性是显然的。

通过对家庭结构的生活特征、住宅形式及其风格和家庭生活方式的研究，我们可以清楚地看到现在热议的“智能家居”是不可能普适到“家”的。

3 智能家居的生态在改变

尽管智能家居市场被高企，但以智能家居为主业的公司大多经营情况不佳，上市公司的智能家居业务也并不贡献利润，而网上可查的智能家居企业则基本上还都是小微企业。业内人士常叹智能家居“叫好不叫座”，市场成长的生态有待改善。其实在近5年情况已有改变。

3.1 新技术的应用不断提升智能家居业的自信

智能家居的监控功能并不复杂，选择可靠、低成本、易与互联网连接信息传输方式和通信协议一直为业内关注，从有线的RS485、X-10、PLC-BUS 、LonWorks、

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CAN、EIB/KNX、Ethernet、CresNet、AXLink等总线网络规约，到无线的IrDA、RF433M/315M、Bluetooth、WiFi、Zigbee、Z-Wave、Enocean、Bluetooth5等协议标准，每一次技术与产品推出都在智能家居得到应用，并解决了一些难题。

多功能网关、家庭服务器、智能穿戴设备、家庭影音中心、移动操控、视频图像智能识别、生物特征智能识别、智能硬件等等，一项项设备与功能的开发成功，更使我们欣喜不已。

技术的进步与成就，为智能家居行业人士的自信创造了基础。 3.2 技术+商业的联盟缓缓地构建智能家居的产业格局

智能家居是综合应用的家庭工程，上联社会资源与服务机构，内接几百个室内终端，产品可有数十家供应商，互联通信方式有十几种，系统必需建立一个智能家居平台才能有效运行。

近十年的技术进步与商业竞争，使行业逐渐出现了以某一核心企业平台为基础标准，可以整合多家产品形成集成应用的智能家居联盟。这类联盟大致有四种。以白色家电制造商为核心，如海尔U+智慧生活开放平台，三星SmartHome、美的M-Smart智能家居平台等；以互联网巨头为核心，如BAT的QQ物联，阿里智能、百度家庭，以及谷歌GoogloHome等；以移动终端制造商为核心，如华为HiLink、苹果AppleHome，小米“米家”等；以通信运营商为核心，如中国电信“悦me”，中国移动“和家庭”，中国联通“智慧沃家”等。

行业碎片化和标准混乱的现状，不利于智能家居产品互联互通，阻碍了发展。各核心企业的平台介入家庭的技术方式并不相同，他们之间的业务与汇聚的产品可以有交集，目前相互间还少有结盟，但这毕竟使智能单品有了可进入系统的技术方向和商业模式。这种孤岛式的技术+商业联盟在构建着智能家居的产业格局。

3.3 资本投入刺激了智能家居的盲目乐观

2014年初，谷歌以32亿美元收购智能家居公司Nest Labs建立以“温控器”为中心的智能家居平台，最近Nest宣布收购了视频监控公司Dropcam。苹果陆续收购了15家可用于智能家居的人工智能公司，涵盖了语音识别、自然语言处理、图像识别、人脸识别、动作捕捉、机器学习等方向。三星以2亿美元收购可通过App控制智能家电的SmartThings，用于自己的智能平台SmartHome。

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高科技发展的方向使资本市场嗅到了高额回报的气息，各种风投基金聚焦着智能家居行业。智能家居业的控制主机、智能照明、 电器控制、 家庭背景音乐、 家庭影院、 访客对讲、 视频监控、 防盗报警、电锁门禁、智能遮阳、智能家电、暖通空调、太阳能与节能设备、自动抄表、智能家居软件、家居布线、家庭网络、运动与健康监测、花草自动浇灌、宠物照看与动物管制等应用设备都被看好，连股市也专门分出了智能家居板块。

资本的投入刺激了智能家居行业的乐观，虽然是充满科技创新活力的产业，可以不差钱，但要达到市场的盈利期望，还是有很长的路要走。因为智能家居并非像冰箱、洗衣机那样是所有家庭成员的刚需，无论是国外还是国内，它的功能、建设与运营模式还在探索的路上。

3.4 行业信息化借智能家居渗入家庭

ICT的高速发展使人类不可逆地进入了信息社会。从政府行政、工业制造、农业生产、交通运输，到商业服务、教育医疗等，离开信息系统已无一能得以运行。家庭中每个人都需要与社会关联，各行业的信息化应用在通过互联网和移动互联网的方式提供服务的同时，也在努力透过智能家居进入家庭生活。

从全面推进智慧城市建设、智慧社区构建，到智慧家庭形成，社会进步、商业拓展与家庭愿望聚合成了我国智能家居应用的推力。许多智慧社区整合政府和社会的资源，把物业管理、生活服务、安全保障、健康关怀、养老帮助及社区公益宣传等都以智能家居为界面与居民实现信息交互，在提供方便的服务时引导每个家庭养成数字生活的习惯，从而促使智能家居终端成为家庭生活的必需品。

4、绿色智能家居健康成长的研究

智能家居是一个涉及民生的设施，其价值在于持续地为各类家庭提供所需的服务，而不能随着什么浪潮冲击一下，最后成为残留在住宅里的一堆电子垃圾。因此，有必要对智能家居健康成长方向进行科学的研究。

4.1 同步提升家庭成员的数字化素养和智能家居产品的智慧

智能家居的单品以单独使用，个性化应用为主，功能性强，操作简单。智能家居系统整合多个智能单品的功能，需对家庭生活方式有更多的研究，以把系统嵌入家庭成员的起居活动。智能家居平台则是社会服务渗入家庭生活的形式。

智能家居进步的历程呈现了明显的特征。信息与智能技术不断提升单品的碎

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片智能，然后整合各种应用，构成家居智能监控装置与系统；社会资源通过各类平台渗入家庭，通过市场与功能的竞争后，在运营机制可持续的基础上，逐步走向平台融合。

智能家居是面向家庭所有成员的设施，只有家庭中大多数人员能够便捷操作使用，才会被接受。中国家庭的重心已经开始从70后转向80后，这一代人看着屏幕打着键盘成长起来，相对前辈而言数字化素养为好一些，但也有人对此不感兴趣。如今信息社会大环境正在强力消除数字鸿沟，还是需要加强宣传培训和示范工程来提升大众的数字化素养，让众多家庭领会智能家居提升生活质量的效用。

智能家居不可能普适全部家庭，而社会需要能普适的智能家居产品，这一矛盾需要用创新的思维与方法来解决。以往大部分弃用的智能家居设施是因功能简单，“众口难调”，及后台运营无法维持。那么智能家居系统应如何选择提升智慧的技术路线？首先应针对各类家庭生活的基本需求、本地社会与家庭生活的信息交互的基本要求来设置基本功能。同时，必须深入研究用户的操作心理，设计交互界面；研究用户群的收入、年龄、价值观的特征与差异，设计可以方便扩展的功能；鉴于入户维护智能家居设施的困难，需要提高产品的稳定性和远程维护水平；与智能手机结合，拓展移动监控和操作功能；增加绿色与健康生活的监控、管理和宣传的要素；选用可靠的IA技术，扩大数字管家的旁站功能，减少人工干预。

4.2 完善智能家居建设与运营的机制和体制

家庭生活需要信息服务，更需要物化服务，如购物、家政、助老、医疗等事务，要有社会资源的人力介入。这里有服务的价值，家庭对服务的接受度和平台运营成本与利润等问题。

智能家居类设施提供的信息服务与物化服务需要有后台/平台的支持，而且其运营必须是持续的。服务方不仅有运营的成本，还须承担各种责任。如家庭发生入侵事件或意外事件时，安防后台对警报的误报、漏报有何责任？派出人员处警是否合法？助老服务人员未能保证老人安全时，平台如何承担责任？后台/平台承担了家庭生活的部分责任和义务后，它的权益是什么？要后台/平台提供高质量的服务，但在中国的低物业管理费下，它的运营费用如何获得？智能家居类

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设施的建设是家庭的生活要求?是地产商的建设要求？是物业机构的管理要求？还是政府的工作要求？后台/平台归属于住区管理还是社区管理？……这里的管理体制和运营机制问题，目前尚未理顺，亦无完善的相关法规，如不能加快建章立制的话，智能家居要么因经济困境导致功能无法维持，要么法律纠纷不断，同样不能持续运营。

在智能家居的生态中，技术并不是最重要的，如果没有经济的合理性，没有长效运营机制，规模化的应用是不可能的。近年来，智能家居行业设计的B2C、B2B、O2O等羊毛出在狗身上的运营模式，是否能成功？关键在各相关方（用户、住区管理方、平台运营方、服务资源提供方）的利益平衡和机制的合理性。尽管“共享经济”在一些行业中有良好的实践，但是“天上掉馅饼，一切服务免费”的用户心态必须纠正，利用智能家居提供服务来获取厚利的期望也是不现实的。

中国房地产市场的畸形发展严重影响了智能家居的应用，一、二线城市的住宅因房价疯涨、投机炒房、及过度开发，平均空置率接近25%。城市房租随房价而不断高涨，致使租户无法稳定居住。这些情况对于住区管理方、平台运营方和服务资源提供方来说都是难以接受的，根本不是在智能家居能技术层面上能解决的问题。

4.3 借势推进绿色智能家居应用

中国的智能家居发展应超越发达国家，这不仅是因为我们的建设规模和人口规模，而是政府与社会高度重视民生。与智能家居相关的工作除智慧社区、智慧家庭外，国家大力推进的还有绿色住宅、健康住宅、平安家庭、居家养老、物联家庭、光纤进户、服务机器人、信息惠民等，这些努力方向为智能家居的家庭需求和社会的资源支持创造了良好的环境。城市更新需要对既有建筑进行绿色改造，大量老旧住宅区同样需要智能家居来提高功能水平。

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