【關鍵詞】物聯網 智能家居 產業鏈
1 物聯網智能家居概述
智能家居概念的起源很早:20世紀80年代初,隨著大量采用電子技術的家用電器面市,住宅電子化開始實現;80年代中期,將家用電器、通信設備與安全防范設備各自獨立的功能綜合為一體,又形成了住宅自動化概念;至80年代末,由于通信與信息技術的發展,出現了通過總線技術對住宅中各種通信、家電、安防設備進行監控與管理的商用系統,這在美國被稱為Smart Home,也就是現在智能家居的原型。
智能家居在WiKi百科中定義如下:以住宅為平臺,兼備建筑、網絡通信、信息家電、設備自動化,集系統、結構、服務、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環保的居住環境。進入21世紀后,智能家居的發展更是多樣化,技術實現方式也更加豐富。總體而言,智能家居發展大致經歷了4代。第一代主要是基于同軸線、兩芯線進行家庭組網,實現燈光、窗簾控制和少量安防等功能。第二代主要基于RS-485線、部分基于IP技術進行組網,實現可視對講、安防等功能。第三代實現了家庭智能控制的集中化,控制主機產生,業務包括安防、控制、計量等業務。第四代基于全IP技術,末端設備基于zigbee等技術,智能家居業務提供采用“云”技術,并可根據用戶需求實現定制化、個性化。目前智能家居大多屬于第三代產品,而美國已經對第四代智能家居進行了初步的探索,并已有相應產品。
近年來,物聯網成為全球關注的熱點領域,被認為是繼互聯網之后最重大的科技創新。物聯網通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議把任何物品與互聯網連接起來進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。物聯網的發展也為智能家居引入了新的概念及發展空間,智能家居可以被看作是物聯網的一種重要應用。基于物聯網的智能家居,表現為利用信息傳感設備(同居住環境中的各種物品松耦合或緊耦合)將家居生活有關的各種子系統有機地結合在一起,并與互聯網連接起來,進行監控、管理信息交換和通訊,實現家居智能化。其包括:智能家居(中央)控制管理系統、終端(家居傳感器終端、控制器)、家庭網絡、外聯網絡、信息中心等。
2 物聯網智能家居現狀分析
2.1 國內外發展現狀
自1984年世界上第一幢智能家居在美國建成以來,歐美和東南亞等經濟比較發達的國家先后提出了各種智能家居的方案。智能家居在美國、日本、德國、法國、韓國的廣泛應用,為世界范圍內智能家居產業標準制定和業務模型探索起到了至關重要的作用。自1998年微軟提出“維納斯計劃”之后,相關行業都在積極推動這個產業的發展。但是從嚴格意義上來說,目前仍處于初級啟動階段。圖1～3分別為2005～2009年國外智能家居產能產量統計、國外智能家居產品消費統計以及國外智能家居主要消費領域統計。
美國智能家居以數字家庭和數字技術改造為契機,偏重于豪華感,追求舒適和享受,但其能源消耗很大,不符合現階段世界范圍內低碳、環保和開源節流的理念。日本的智能家居是開發、設計、施工規模化與集團化,以人為本,注重功能,兼顧未來發展與環境保護,大量采用新材料、新技術,充分利用信息、網絡、控制與人工智能技術,實現住宅技術現代化。德國的智能家居追求專項功能的開發,注重基本的功能性。韓國政府對智能小區和智能家居采取多項政策扶持,規定在漢城等大城市的新建小區必須具有智能家居系統,目前韓國全國80%以上的新建項目采用智能家居系統,產生了像三星、LG等知名的智能家居品牌。
中國智能化住宅的發展,在經歷了近10年的探索階段之后,建筑面積目前已達到400億平方米,預計到2020年還將新增300億平方米。2010年中國的智能建筑將會達到9000幢。全國智能化住宅小區的建設數量,未來十年將達到上萬個。中國智能家居產業中北京、上海、深圳發展相對超前:深圳的智能家居在布線方面做得比較好,前瞻性較強,考慮電源、空調、電話、電視、網絡等方面較周全,預埋智能布線的觀念比較超前;北京的智能家居在考慮功能和地方風格方面做得比較好;上海浦東新城區的城區規劃和小區布置更符合上海這樣一個商業化大都市的需求。青島海爾和霍尼韋爾的示范應用值得借鑒。青島東城國際作為U-home智能家居示范項目,曾在2008年底讓前1000戶業主享受到了U-home智能系統帶來的便利與舒適。
2.2 標準化現狀
與智能家居關聯的技術、產業眾多,涉及的技術標準體系比較廣泛,如電子、通信、建筑業、家電等幾個領域。
(1)電子信息領域
◆工業與信息化部成立“家庭網絡標準工作組”、“資源共享、協同服務標準工作組(IGRS)”和“數字電視接收設備與家庭網絡平臺接口標準”工作組,提出國家標準立項計劃共19項;
◆中國電子技術標準化研究所組織相關國內企業在IEC/TC100提交了家庭多媒體網關規范(現已進入CD階段),在ISO/IEC/JTC1/SC25提交了閃聯系列技術標準(現已進入FCD或CD階段)。
(2)通信領域
◆中國通信標準化協會組建了家庭網絡特別工作組,于2006年頒布了首批2個標準;
◆在3GPP提出與輕量級IPv6相關的移動通信標準。
(3)建筑與社區信息化領域
◆國家標準化管理委員會于2006年頒布了由國家建設部制定的《建筑及居住區數字化技術應用》系列國家標準,包括四個子標準;
◆2008年4月,全國智能建筑及居住區數字化標準化技術委員會(SAC/TC426)成立,負責智能建筑物數字化系統領域國家標準的制修訂工作。
(4)家電領域
◆國家發展和改革委員會于2006年頒布了由中國家用電器研究院制定的QB/T2836-2006《網絡家電通用要求》
◆由于物聯網的發展給智能家居帶來新的內容,因此近期基于物聯網的智能家居還需要進一步開展標準化工作,如2010年2月2日,中國通信標準化協會(CCSA)泛在網技術工作委員會(TC10)成立,其中智能家居相關標準也已立項,標志著我國開始在物聯網智能家居標準領域進行深入的研究。
2.3 物聯網智能家居產業特點
總的來說,我國物聯網智能家居產業有如下特點:
(1)需求旺盛
隨著國家經濟的發展和人民生活水平的提高,物聯網智能家居的應用需求日益增強。雖說智能家居在國內已發展10年多,但仍然面臨著傳統解決方案性能單一、價格高、難以規模推廣的發展“瓶頸“。不過隨著物聯網的發展,智能家居行業將迎來新機遇。
(2)產業鏈長
智能家居涉及土建裝修、通信網絡、信息系統集成、傳感器件、家電、醫療、自動控制等多個領域。
(3)滲透性廣
由于智能家居涉及的業務滲透到生活的方方面面,因此其產業鏈長,導致行業的滲透性強。
(4)帶動性強
能夠帶動建筑、制造業、信息技術的諸多領域發展。
2.4 物聯網智能家居現狀分析
基于物聯網的智能家居從體系架構上來看,由感知、傳輸和信息應用三部分組成。感知指家居末端的感應、信息采集以及受控等設備,傳輸包括家庭內部網絡和公共外部網絡數據的匯集和傳輸,信息應用主要是指智能家居應用服務運營商提供的各種業務。物聯網智能家居產業鏈現狀如圖4所示:
圖4 物聯網智能家居產業鏈現狀
可以看出,作為物聯網重要的應用,智能家居涉及多個領域,相對于其它的物聯網應用來說,擁有更廣大的用戶群和更大的市場空間,同時與其他行業有大量的交叉應用。目前,智能家居應用多是垂直式發展,行業各自發展,無法互聯互通,并不能涉及到整個智能家居體系架構的各個環節,如家庭安防,主要局限在家庭或小區的局域網內,即使通過電信運營商網絡給業主提供彩信、視頻等監控和圖像采集業務,由于業務沒有專用的智能家居業務平臺提供,仍然無法實現整個家庭信息化。但也應看到,智能家居已經發展很多年,業務鏈上各環節,除業務平臺外,都已較為成熟,而且均能獲得利潤,具有各自獨立的標準體系。在都有各自的“小天地”但規模相對較小的現狀下,要在未來實現規模化發展,還有許多問題亟待解決,如圖5所示。
造成目前智能家居現狀的原因是多方面的,包括前期政府扶持不夠、資金投入不足、行業壁壘、地方保護,以及智能家居和物聯網相關技術短期內不成熟等。由于智能化家庭是社會生產力發展、技術進步和社會需求相結合的產物,隨著人民生活的提高、國家部門的扶持,相關行業協會的成立,智能家居將逐步形成完整的產業鏈,統一的行業技術標準和規范也將進一步得以制定與完善。智能化家庭網絡正向著集成化、智能化、協調化、模塊化、規模化、平民化方向發展。
3 物聯網智能家居發展建議
政府推動示范項目,使擁有一定智能家居技術、行業用戶、相關產品、解決方案的廠商企業得到更多資金支持,使用戶得到消費補貼等實惠,從而帶動物聯網技術發展,推動智能家居應用。物聯網智能家居系統的可集成性是建立在系統的開放性基礎之上的,要求系統所采用的協議必須有廣泛的產品支持,并不斷加強建立統一的物聯網智能家居標準的步伐。要想在未來實現規模化發展,需要出現涉及整個業務鏈的智能家居業務運營商,提供整個業務鏈的解決方案、業務集成以及設備維護等,這樣才能使得業務鏈良性發展,進一步促進家庭保險業、服務業、金融業等其他行業以及三網融合的發展。智能家居核心位置企業應研發共用平臺,降低中小廠家研發成本和技術門檻;培養專業物聯網智能家居服務和技術人才,包括方案、開發、設計、業務支撐等。國家和相關部門和地方政府應大力支持,按“急用先行、采監先行、城市先行和以點帶面”原則,有規劃、有步驟地扎實、積極推進,形成2～3個重點發展區域,強調地域特色并進一步推廣;產業鏈各方應借鑒國際先進研究成果,針對國內實際需求,共同為實現智能家居在國內的跨越式發展而努力。
4 結束語
智能家居作為家庭信息化的實現方式,已成為社會信息化發展的重要組成部分。從個人、公共服務以及政府需求來看,凸顯出發展智能家居產業的迫切性。在國家大力推動工業化與信息化兩化融合的大背景下,物聯網將是智能家居產業發展過程中一個比較現實的突破口,對智能家居產業的發展具有重大意義。物聯網技術的發展與成熟,使得跨產業、跨領域技術和業務融合成為現實,并成為智能家居行業的產業化加速器。在物聯網給智能家居產業帶來機遇的同時,物聯網和智能家居所面臨的問題同樣是不可忽視的,挑戰與機遇并存。
參考文獻
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【作者簡介】
童曉渝:管理學博士,高級工程師。現任中國聯通集團研究院院長,對信息與通信技術、業務運營和經營管理有著豐富的實踐與研究。曾參與多項重大項目,并獲多項科技進步獎、管理創新獎和發明專利,出版過多本著作。
房秉毅:現任職于中國聯通研究院研發部,高級工程師,博士,主要從事核心網新技術、物聯網等方面的研究。
張云勇:博士后,高級工程師,中國通信學會高級會員,目前在中國聯通研究院從事相關技術的研究,主要研究方向為下一代網絡、IPv6、3G核心網與軟交換、WiMAX。曾作為主要研究人員參與了總裝備部項目、教育部博士點基金項目、863項目、國家自然科學基金項目、國家科技部項目的研究。
2010年世界電信日主題與上海世博會主題相互輝映
國際電聯將2010年世界電信日主題定為“信息技術讓城市生活更美好”,在2010年5月17日這一天,國際電聯將將慶祝本組織成立145周年。在自5月1日至10月31日舉行的2010年上海世博會上,也將舉辦全球慶典活動,紀念這一里程碑意義的重要事件。
同時,上海世博會也推出“城市,讓生活更美好”的主題,與世界電信日的主題相互輝映,將通過展示一系列舉措,實現將世界過半人口居住的城市建設的更環保、更安全、更健康、更繁榮、更包容和更有序的目標。☆
