智能家居都有啥:智能家居都有啥机器人
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（精选报告来源：报告研究所）1. 智能家居技术日趋成熟1.1. 智能家居的前世今生智能家居是一种通过集成多种技术和设备，实现家庭环境的智能化管理和控制的系 统它利用物联网技术、网络通信技术、自动控制技术等，将家庭中的各种设备连接起 来，提供安全、便利、舒适和节能的居住环境。
智能家居的概念最早可以追溯到 1939 年，当时美国西屋电气总裁 George H. Bucher 在《大众机械》杂志上发表了一篇题为《未来的家庭自动化》的文章，描绘了未来的智 能家居场景1965 年，美国西屋电气公司设计了世界上第一个智能家居控制系统—— ECHO-IV，能够控制家庭温度、打开/关闭电器并制作购物清单。
80 年代，随着大量采 用电子技术的家用电器面市，住宅电子化出现，形成了住宅自动化概念90 年代，智能家居在美欧日等经济发达国家中逐渐为人所知，并初步实现了有线与 无线两种通信方式在终端方面除了安防产品外，还出现了家庭灯光控制及其他低功能 控制产品。
2000 年以后，智能家居产品在欧美日等经济发达国家中开始普及，在家庭灯 光控制产品方面出现了大量智能化产品，如智能化照明系统及产品、智能化家电控制系 统及产品、智能化家庭安全监控产品等2010 年以后，随着无线通信技术的不断发展， 使得无线智能家居产品逐渐成为主流产品。
智能家居控制系统也逐渐向集成化、综合化 方向发展中国智能家居行业的发展历程可以大致分为三个阶段第一阶段（1994 年-2000 年）：萌芽期整个行业还处在一个概念熟悉，产品认知的 阶段，国内没有生产厂商，只有海外产品的代理销售。
第二阶段（2001 年-2010 年）：起步期行业已摆脱了理念的认知阶段，但技术上还 远远未成熟一方面国内厂商开始出现，例如深圳赛万特、深圳兴普印象、深圳物联传 感等；另一方面国际品牌开始进入中国市场试水，例如快思聪、Control4、英格瑞斯等。
但由于产品价格高高在上，中国的智能家居市场并未真正启动第三阶段（2011 年-2020 年）：成长期无论是国内品牌还是国际品牌，数量上都得 到了迅猛发展同时，大量资本开始进入这一行业，极大地促进了行业的发展。
与此同 时，市场消费者的认知也进入了一个新的层次根据艾瑞咨询，历经 1.0 阶段单品智能和 2.0 阶段互联互通之后，中国智能家居行 业将进入智能家居 3.0 阶段，未来的演进方向将聚焦于系统智能化水平的整体提升。
依 托物联网、云平台、人工智能及边缘计算等多种支撑技术，将品类丰富的设备连网，在 设备端搭载多样 AI 算法，使产品具备通过学习用户行为完成自主、判断决策的能力， 从而满足用户个性化、弹性化的使用需求；云平台与边缘计算的应用提升了智能家居系 统的易用性与灵活性，构建设备间的控制管理，不断引导用户认知、理解全屋智能理念，推进空间整体智能化进程。
1.2. 智能家居的发展充满了技术推动的烙印1.2.1. 通信技术智能家居系统的概念被提出后，一直受到技术制约和造价困扰，发展非常缓慢，直 到九十年代初 EIB 总线（欧洲安装总线）出现后，才得到了实质性发展。
1999 年，欧洲 三大总线协议 EIB、BatiBus 和 EHSA 合并成立了欧洲安装总线协会（EIBA），并创建了 KNX 协议时至今日 KNX 协议仍然在“有线类”的智能家居系统中占主导地位从本世纪初开始，低速短距离传输的无线网上协议 Zigbee 逐渐成熟，并纳入到电气 电子工程师学会 IEEE 802.15.4 规范内。
Zigbee 是一种低功耗、短距离的无线通信技术， Zigbee 技术可以将原本处于分散状态的无线标准简化为单一标准，实现多种智能设备的 无缝互操作，有效解决不同应用层协议间的互联互通问题，成为智能家居系统向无线模 式拓展的重要契机。
近几年，除了 Zigbee 协议的无线智能家居系统，低功耗蓝牙 BLE Mesh 协议也已 渗透至此领域BLE Mesh（蓝牙网状网络）是一种基于蓝牙低功耗（BLE）技术的网络 拓扑结构，用于智能家居系统和物联网设备的连接和通信。
它通过在多个设备之间建立 网状拓扑，实现设备之间的互联互通Wi-Fi 是目前最常见的智能家居设备互联方式通过家庭 Wi-Fi 网络，用户可以将 各种智能设备（如智能灯泡、摄像头和音响）连接到互联网，进行远程控制。
Wi-Fi 互 联的优点在于信号范围广、速度快，但其缺点是需要稳定的网络连接，且当网络不稳定 时可能会影响设备的使用Z-Wave 是一种专为智能家居设计的无线通信协议它允许设备通过低功耗和短距 离的无线信号进行互联。
Z-Wave 的优点在于其稳定性和安全性，适合用于需要长时间 运行的设备，如智能插座和温控器Thread 是一种低功耗的无线网络协议，专为物联网 和智能家居开发它支持设备之间的直接通信，无需中间服务器Thread 的优势在于其 自组网能力和安全性，适合用于智能灯光、温控等设备。
1.2.2. 感知交互技术智能家居系统需要感知人、环境、设备的状态，理解人的指令，才能做出相应的控 制动作一，人机交互技术从早期的基于文本命令的计算机到图形用户界面，再到现在的 语音控制和自然语言处理，人机交互技术是提升用户体验和智能家居系统智能 化水平的关键。
未来的智能家居将采用多模态交互技术，即结合多种交互方式 （如文本、语音、手势、体态等），以提供更自然和便捷的用户体验随着人工智能技术的成熟，智能家居系统正在向主动交互方向发展这意味着 智能家居设备不仅能响应用户的指令，还能根据用户的习惯和需求进行自主决 策和操作。
例如，通过场景分析和活动状态分析，智能家居系统可以自动调整 环境设置，以提供更加个性化的服务二，传感器传感器能够感知和收集环境中的各种信息，如温度、湿度、光照、人 体活动等，并将这些信息转换为电信号，传递给智能家居系统。
三，导航定位导航定位技术是扫地机器人智能化程度的重要体现，随着技术的不 断进步，导航定位技术也经历了从简单到复杂、从随机到智能的发展过程1996 年，瑞典家电公司伊莱克斯推出首款扫地机器人“三叶虫”，采用碰撞传感 器进行定位，无路径规划能力。
2002 年，美国公司 iRobot 推出 Roomba 系列， 引入陀螺仪进行定位，实现弓形规划，但导航精度和建图效率仍有限2010 年，SLAM 技术的出现有效解决了扫地机器人路线规划不清晰的问题2016 年左 右，视觉和激光雷达的成熟应用显著提升了机器人的导航定位能力。
2019 年开 始，扫地机器人进入功能性的竞争阶段，市面热销的高端机型已经搭配了集自 清洁、自集尘、自动除菌、烘干等功能于一体的全能基站1.2.3. 执行技术控制信号发出之后，末端执行主要就是物理运动和开关状态。
一，电源开关：传统开关是一个机械的结构，本身需要外部来触发开关状态智能 开关是一个电子设备，需要持续供电，控制芯片接收指令后，通过继电器来触发电源线 路的开关状态主要分为单火线开关和零火线开关两者的区别在于：“开关”要么接在 火线上，要么接在零线上，用来控制灯泡的打开和关闭。
当我们断开 “零火开关” 时，“控制芯片”依然有“零线 A”和“火线 B”供电；当我们 合上“零火开关” 时，“控制芯片” 和 “灯泡” 都有电所以，无论我们断开还是合上开 关，对于“控制芯片”来说，它都有电，因此可以接受指令。
单火线的开关，其内部集成 了一个可调电阻，电阻本身跟灯泡串联起来，如果要“关闭灯泡”，那么就将电阻调节到 “很大很大”，接近“断路”，但还没有达到“断路”的程度，线路中还是有微小的电流，来 保证“控制芯片”有电。
二，微特电机：微型特种电机，是指体积、容量较小，输出功率一般在数百瓦以下 的电机微特电机可在家电产品中广泛应用，如控制各类机构部件进行转向、升降、伸 缩等步进运动，或用于驱动叶轮、扇叶等部件快速转动以实现液体或空气流动。
因此家 电产品升级在促进了家电行业销售规模增长的同时也带来了对微特电机需求的增长例 如电动沙发、升降书桌、电动窗帘和电动开窗器主要使用直流无刷电机和微型减速电机， 智能锁和扫地机也需要使用微特电机1.2.4. AI 技术
现阶段，AI 技术主要以智能视觉模组、智能语音模组的形式应用于智能家居各类型 产品中，故拥有智能视觉、语音交互功能的智能扫地机、智能摄像机、智能门锁、智能 音箱呈现出较高的 AI 技术渗透情况智能照明主要通过传感器控制，语音模组的应用 逐步提升其 AI 技术的渗透。
相较于其他品类，智能白电的 AI 技术渗透情况较低，以冰 空洗为核心的智能家电是用户的刚需用品，尽管其销售体量庞大，但以视觉、语音为主 的智能表现并未很好地贴合用户对该品类产品的使用需求，AI 技术应用渗透增长缓慢。
根据艾瑞咨询数据，2022 年 AI 技术在智能家居行业的整体渗透率约为 25%，伴随 用户对家居生活舒适度要求的提高与技术成熟度的提升，AI 技术将更多渗透到各品类 产品，2025 年 AI 技术在智能家居的整体渗透率将接近 50%，进一步服务用户的日常生 活。
1.3. 还有哪些痛点需要解决1.3.1. 不同体系的联通兼容智能家居系统在集成和标准化方面存在较大挑战，不同厂商的产品之间缺乏统一的 标准和协议，导致互联互通困难智能家居互联互通可以通过智能家居终端设备本地互 联互通、设备与智能家居云平台互联互通、云云互联互通三种技术方案实现。
一，终端设备本地互联互通智能家居终端设备及控制终端采用统一的应用层协议， 实现终端设备的发现、配网、连接、控制指令/状态数据等的传输及响应对于采用不同 物理接入技术的终端设备，智能家居网关能够实现异构中继的作用。
目前，终端设备间 互联互通的标准协议既包括 Matter、OLA、OCF 等，还包括各个厂商自有的连接协议， 如海尔智家 Umesh、华为 HarmonyOS Connect 等等二，终端设备与云平台互联互通。
终端设备与云平台通过统一的连接协议，接入智 能家居云平台，从而实现智能家居的互联互通云平台提供注册管理、设备管理、数据 管理、网络管理、应用管理等基本功能，也可以提供机器学习、区块链等扩展功能，服 务各类移动应用。
三，云云互联互通云云互联互通是指不同厂商的智能家居云平台之间采用统一的 标准协议及接口，从而实现跨生态间的互联互通云云互联互通的优点在于，通过轻量 级的技术方案实现跨生态的互联，最大程度保证智能家居生态方的自有利益，如用户、 设备、数据等都保留在厂商自有的云平台中。
具有代表性的云云互联互通技术方案是中 国家用电器协会在 2017 年发布的《智能家电云云互联互通标准》，并于 2022 年成为 CHEAA/CCSA JWG 1 的双编号标准1.3.2. 更加主动的全屋智能
智能家居正在逐步从单品智能向全屋智能转变，并且在技术的推动下，场景化应用逐渐成为主流，例如，厨房、清洁、洗衣等场景的需求显著增加而且尽管智能家居在 某些场景下已经具备了一定的基础功能，但目前的解决方案仍然相对固化，无法完全满 足用户的多元化需求。
艾瑞咨询认为更加主动的全屋智能表现为：在技术层面，人工智能使家用物联网获 取新的感知、交互、运算、分析和决策能力，家用物联网通过采集家居环境信息（人、 物、设备与空间的状态）为人工智能提供训练算法的数据，使智能家居系统具备学习、 记忆、判断、交互等能力。
在场景应用层面，二者融合共同为用户提供主动性的智能化 定制服务，不再停留在感知环境层面，而是感知用户需求，使用户诉出需求的复杂度大 大降低，不断减少人在此过程中的参与程度，发挥智能家居系统的“主观能动性”。
家庭能源管理：智能家居可以自动调整家中的电器使用，以优化能源消耗，例如， 根据天气情况和用户习惯自动调整空调和暖气的设置智能安全系统：通过人脸识别或图像识别技术，智能安防系统可以及时报警并通知 家庭成员，发现异常情况并预测潜在的安全威胁。
老年护理和监控：通过学习日常行为，智能家居可以监控老年人的健康和安全，当 检测到异常行为时，可以向看护人员发出警报1.3.3. 更加严格的安全机制智能家居设备需要收集和处理用户的个人信息和家庭数据，但如何保护用户的隐私 和数据安全是一个重要挑战。
智能家居设备普遍采用先进的加密算法，还采用了双向认 证机制，数据脱敏、匿名化处理等技术，完善的数据备份和恢复机制但安全事故仍然 频发用户的安全意识不强，监管与行业标准不够完善，智能家居设备也可能成为黑客 攻击的目标。
在《个人信息法》的促动下，智能家居行业在个人信息和隐私安全保护方面也需要 上升到更高的标准需要行业、用户及监管机构共同努力，加强技术研发、完善隐私保 护机制、提高用户安全意识等等，共同构建一个安全、可靠、智能的家居环境。
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