第七章 智慧家居的設(shè)計(jì)

主編：甘勝江、王永濤、邸小蓮人工智能ArtificialIntelligence出版社：哈爾濱工程大學(xué)第七章智慧家居的設(shè)計(jì)

智能家居設(shè)計(jì)的方案7.2萬(wàn)物互聯(lián)的生活體系7.1

目錄

contents7.3提升質(zhì)量的家居產(chǎn)品章章目錄本章導(dǎo)讀隨著智能家居概念的普及、技術(shù)的發(fā)展和資本的涌進(jìn)，國(guó)內(nèi)外家電廠商和互聯(lián)網(wǎng)公司也紛紛登陸智能家居領(lǐng)域，特別重視企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢(shì)變化的深入研究。于是，一大批優(yōu)秀的智能家居品牌迅速崛起，逐漸成為智能家居產(chǎn)業(yè)中的翹楚。章章目錄節(jié)節(jié)目錄人機(jī)交互技術(shù)7.1.2智能交互設(shè)計(jì)7.1.3智慧家居定義7.1.17.1萬(wàn)物互聯(lián)的生活體系章章目錄節(jié)節(jié)目錄家庭信息平臺(tái)7.1.4家庭能源管理7.1.57.1萬(wàn)物互聯(lián)的生活體系7.1.1 智慧家居定義在各類智能領(lǐng)域中，最早起步的是智慧家居，因?yàn)樗c人們的生活聯(lián)系最為緊密，如今也已形成了較為完善的體系。智慧家居系統(tǒng)就像是你的私人管家，隨時(shí)關(guān)注你的動(dòng)態(tài)，主動(dòng)進(jìn)行提示。利用人工智能技術(shù)，讓家居變得更加“聰明”，徹底地解放人們的雙手，實(shí)現(xiàn)真正地便捷，這才是最終要達(dá)到的目的。章章目錄節(jié)節(jié)目錄家居智能化的程度關(guān)鍵在于人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，當(dāng)今，越來(lái)越多的人在使用智能家居設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了交互自由、信息準(zhǔn)確和體驗(yàn)升級(jí)這三大方面的優(yōu)勢(shì)，如圖7-1所示。7.1.2人機(jī)交互技術(shù)

章章目錄節(jié)節(jié)目錄人機(jī)交互模式的發(fā)展目標(biāo)隨著科技的發(fā)展而不斷變化，但其核心目標(biāo)卻并沒(méi)有進(jìn)行大幅度地改變。人機(jī)交互設(shè)計(jì)的核心目如圖7-2所示?；谌藱C(jī)交互的這三大核心目標(biāo)，目前已研究出了四種智能家居的交互方式，如圖7-3所示。7.1.2人機(jī)交互技術(shù)

章章目錄節(jié)節(jié)目錄機(jī)交互技術(shù)是智能家居發(fā)展的核心技術(shù)，從人機(jī)交互出發(fā)，詳細(xì)介紹人機(jī)交互設(shè)計(jì)的三種能力、三個(gè)階段和三個(gè)層面。7.1.3智能交互設(shè)計(jì)

章章目錄節(jié)節(jié)目錄1．三種能力智能家居人機(jī)交互作為交互方式的一種，需要以下三種能力來(lái)進(jìn)行智能家居人機(jī)交互設(shè)計(jì)，如圖7-4所示。

機(jī)交互技術(shù)是智能家居發(fā)展的核心技術(shù)，從人機(jī)交互出發(fā)，詳細(xì)介紹人機(jī)交互設(shè)計(jì)的三種能力、三個(gè)階段和三個(gè)層面。7.1.3智能交互設(shè)計(jì)

章章目錄節(jié)節(jié)目錄2．三個(gè)階段（1）在前期調(diào)研的時(shí)候，需要通過(guò)調(diào)查市場(chǎng)，得到明確的用戶需求，以及需要實(shí)現(xiàn)的智能家居使用場(chǎng)景。（2）在中期合作的時(shí)候，需要將要求和設(shè)計(jì)規(guī)范整理出來(lái)，給開(kāi)發(fā)人員觀看和了解。（3）在后期落地的時(shí)候，需要確定智能家居產(chǎn)品的功能性，尤其是智能家居的必要功能。

3．三個(gè)層面（1）物理層，智能家居產(chǎn)品和人類都是可觸碰且受當(dāng)前環(huán)境影響的物理存在。（2）認(rèn)知層面，智能家居人機(jī)交互方式是需要得到用戶的支持和認(rèn)可的。（3）情感層面，人類對(duì)長(zhǎng)期相伴左右的家居設(shè)備是容易產(chǎn)生情感的，特別是部分運(yùn)用了擬人技術(shù)的智能家居。下面例舉五大在智慧家居方面已初具規(guī)模的家庭信息平臺(tái)。7.1.4家庭信息平臺(tái)

章章目錄節(jié)節(jié)目錄1．小米通過(guò)米家AloT路由器的連接，可以實(shí)現(xiàn)大部分米家APP配網(wǎng)的智能設(shè)備，如圖7-5所示。除了路由器的連接，小米智能家居還可以通過(guò)小米小愛(ài)音箱實(shí)現(xiàn)全屋家電互聯(lián)，如圖7-6所示。

下面例舉五大在智慧家居方面已初具規(guī)模的家庭信息平臺(tái)。7.1.4家庭信息平臺(tái)

章章目錄節(jié)節(jié)目錄2．騰訊訊作為人工智能技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)，自主研發(fā)了騰訊云物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)，主要是給各大智能家居廠商提供物聯(lián)網(wǎng)通信底層技術(shù)支持，如圖7-7所示。同時(shí)，它還可以提供了秒智云智能家居小程序設(shè)計(jì)，具有多種家居模式，如圖7-8所示。

下面例舉五大在智慧家居方面已初具規(guī)模的家庭信息平臺(tái)。7.1.4家庭信息平臺(tái)

章章目錄節(jié)節(jié)目錄4．聯(lián)想聯(lián)想通過(guò)自身銷售的智能家居設(shè)備，不斷采集用戶數(shù)據(jù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)和云計(jì)算分析用戶，形成智能家居閉環(huán)，如圖7-11所示。

下面例舉五大在智慧家居方面已初具規(guī)模的家庭信息平臺(tái)。7.1.4家庭信息平臺(tái)

章章目錄節(jié)節(jié)目錄5．亞馬遜AlexaFund

是亞馬遜專為語(yǔ)音助手Alexa

而設(shè)立的基金，這項(xiàng)基金至少有40多項(xiàng)的投資，如圖7-12所示。在智能家居領(lǐng)域不僅推出了智能音箱Echo系列、語(yǔ)音助手Alexa等，更是頻頻收購(gòu)相關(guān)企業(yè)，通過(guò)旗下基金AlexaFund布局智能家居全產(chǎn)業(yè)鏈。如圖7-13所示。

智能家居人機(jī)交互技術(shù)所要面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)還有很多，如圖7-14所示。7.1.5家庭能源管理

章章目錄節(jié)節(jié)目錄

門口設(shè)計(jì)7.2.2客廳設(shè)計(jì)7.2.3戶外設(shè)計(jì)7.2.17.2 醫(yī)療服務(wù)的平臺(tái)臥室設(shè)計(jì)7.2.4章章目錄書房設(shè)計(jì)7.2.5廚房設(shè)計(jì)7.2.6浴室設(shè)計(jì)7.2.77.2醫(yī)療服務(wù)的平臺(tái)7.2.1

戶外設(shè)計(jì)1．戶外燈光照明戶外燈光照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求如圖7-15所示。章章目錄節(jié)節(jié)目錄7.2.1

戶外設(shè)計(jì)2．戶外安全監(jiān)管戶外也需要安全監(jiān)管，因此戶外監(jiān)控器材就必不可少了，如圖7-16所示。章章目錄節(jié)節(jié)目錄門口設(shè)計(jì)是智慧家居非常重要的一大環(huán)節(jié)，是人們居住安全的重要保障。在人工智能技術(shù)的加持下，門鎖也變得越來(lái)越智能化，如圖7-17所示?？梢晫?duì)講一般采用安卓系統(tǒng)，是來(lái)訪客人與主人溝通交流的橋梁，增強(qiáng)了住宅的安全性，是小區(qū)防止非法入侵的第一道防線，如圖7-18所示。7.2.2門口設(shè)計(jì)章章目錄節(jié)節(jié)目錄7.2.2門口設(shè)計(jì)場(chǎng)上的智能門鎖一般還具有防盜功能，如圖7-19所示。當(dāng)三次試開(kāi)錯(cuò)誤之后，攝像頭就會(huì)自動(dòng)抓拍并保存記錄。章章目錄節(jié)節(jié)目錄7.2.3客廳設(shè)計(jì)真正的電視智能化，是指電視能夠通過(guò)簡(jiǎn)單易用的整合式操作界面，將消費(fèi)者最需要的內(nèi)容在大屏幕上清晰地展現(xiàn)，如圖7-20所示。這款電視不僅能智能一鍵投屏，還是用戶的語(yǔ)音小助手，如圖7-21所示。章章目錄節(jié)節(jié)目錄7.2.3客廳設(shè)計(jì)目前，智能電視也得到了廣泛的應(yīng)用，用戶還可以通過(guò)網(wǎng)線、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)沖浪的功能。圖7-22所示為智能電視發(fā)展的優(yōu)勢(shì)。章章目錄節(jié)節(jié)目錄7.2.4臥室設(shè)計(jì)隨著科技的發(fā)展，臥室不再是簡(jiǎn)單地滿足人們睡覺(jué)的場(chǎng)所，而是滿足人們精神需求的地方，人們開(kāi)始要求更多的空間和舒適度。1．臥室智能衣柜現(xiàn)代智能衣柜將衣柜設(shè)計(jì)得十分精細(xì)化，布局非常工整明確，其存儲(chǔ)空間可分為平板抽屜、平板時(shí)尚褲架、LED衣通、鑰匙掛板、百寶架、化妝抽和鞋架層板等，如圖7-23所示。如圖7-24所示為智能衣柜開(kāi)門感應(yīng)式燈光。章章目錄節(jié)節(jié)目錄7.2.4臥室設(shè)計(jì)隨著科技的發(fā)展，臥室不再是簡(jiǎn)單地滿足人們睡覺(jué)的場(chǎng)所，而是滿足人們精神需求的地方，人們開(kāi)始要求更多的空間和舒適度。2．臥室智能床隨著智能家居的出現(xiàn)，智能床產(chǎn)品也層出不窮。例如，天貓夢(mèng)百合旗艦店推出的一款可智能升降床，獲得了2020年6月天貓智能床品類銷量冠軍，如圖7-25所示。這款智能床具備七種智能模式，包括觀影模式、打鼾干預(yù)模式、瑜伽模式、閱讀模式、休閑模式、0壓力模式和平躺深睡模式。不僅可以使用無(wú)線遙控器進(jìn)行調(diào)節(jié)，還可以使用手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制，如圖7-26所示。章章目錄節(jié)節(jié)目錄7.2.5書房設(shè)計(jì)對(duì)于中上層的家庭而言，書房早已不是簡(jiǎn)單的閱讀場(chǎng)所，更是開(kāi)會(huì)和辦公的場(chǎng)地。所以一個(gè)寧?kù)o、舒適的書房環(huán)境是必不可少的。1．書房智能降噪系統(tǒng)房間位置若是臨近公路或者鬧市，可以設(shè)置安裝一個(gè)噪聲傳感器。幫助用戶抵抗噪音污染，如圖7-27所示。章章目錄節(jié)節(jié)目錄7.2.5書房設(shè)計(jì)對(duì)于中上層的家庭而言，書房早已不是簡(jiǎn)單的閱讀場(chǎng)所，更是開(kāi)會(huì)和辦公的場(chǎng)地。所以一個(gè)寧?kù)o、舒適的書房環(huán)境是必不可少的。2．書房遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)也是必不可少的，可以有效防止他人盜取資料，提高書房的安全性和私人性。如圖7-28所示。用戶可以提前錄制好個(gè)性語(yǔ)音。當(dāng)檢測(cè)范圍內(nèi)有陌生人員闖入時(shí)，它會(huì)發(fā)出大分貝的警告聲，自動(dòng)開(kāi)啟暖光燈光亮警告，并將情況通過(guò)APP自動(dòng)發(fā)送給用戶，如圖7-29所示。章章目錄節(jié)節(jié)目錄7.2.5書房設(shè)計(jì)對(duì)于中上層的家庭而言，書房早已不是簡(jiǎn)單的閱讀場(chǎng)所，更是開(kāi)會(huì)和辦公的場(chǎng)地。所以一個(gè)寧?kù)o、舒適的書房環(huán)境是必不可少的。2．書房遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)另外，在智能夜視模式下，一般情況下默認(rèn)為黑白模式。但是當(dāng)檢測(cè)到人像時(shí)，便智能切換為全彩夜視，如圖7-30所示。章章目錄節(jié)節(jié)目錄7.2.6廚房設(shè)計(jì)廚房火災(zāi)煙感報(bào)警控制器是廚房設(shè)計(jì)必不可少的，一般獨(dú)立設(shè)置在明顯且便于操作的位置，一般體積較小且采用壁掛方式安裝，如圖7-31所示。智慧消防廚房設(shè)計(jì)通常包括煙霧報(bào)警器、聲光報(bào)警器和報(bào)警控制器這三部分，如圖7-32所示。章章目錄節(jié)節(jié)目錄7.2.7浴室設(shè)計(jì)浴室里除了熱水器和洗浴噴頭之外，最重要的就是馬桶了。目前，智能馬桶趨向于多樣化，且伴隨著各種各樣的功能，最常見(jiàn)的就是恒溫功能，如圖7-33所示。一般來(lái)說(shuō)，全自動(dòng)智能馬桶功能包括：感應(yīng)翻蓋、坐溫調(diào)節(jié)、水溫調(diào)節(jié)、噴頭自潔、臀部清洗、婦女清洗、兒童清洗、助便排毒、暖風(fēng)烘干和環(huán)境照明等。如圖7-34所示。章章目錄節(jié)節(jié)目錄智能凈化器7.3.3智能空調(diào)7.3.2智能窗簾7.3.17.3提升質(zhì)量的家居產(chǎn)品智能洗碗機(jī)7.3.4智能冰箱7.3.5章章目錄7.3提升質(zhì)量的家居產(chǎn)品智能窗簾是家居市場(chǎng)里較為常見(jiàn)的一個(gè)應(yīng)用，可以通過(guò)智能音箱或米家APP系統(tǒng)直接進(jìn)行控制。圖7-35所示為由“小愛(ài)同學(xué)”直接控制的智能窗簾。不同于傳統(tǒng)意義上的單開(kāi)或者雙開(kāi)，智能窗簾的開(kāi)合程度可以自由控制，還擁有定時(shí)、校準(zhǔn)和反轉(zhuǎn)等功能，如圖7-36所示。7.3.1智能窗簾章章目錄節(jié)節(jié)目錄7.3.2智能空調(diào)美的推出的這款“智弧”變頻空調(diào)除了能實(shí)現(xiàn)空調(diào)的基本功能外，還能一鍵“智控溫”，如圖7-37所示。這款空調(diào)還能在手機(jī)上設(shè)置夜間溫度曲線和智能遠(yuǎn)程控制，極大程度地提高了產(chǎn)品舒適度，如圖7-38所示。章章目錄節(jié)節(jié)目錄7.3.3智能凈化器場(chǎng)上質(zhì)量較好的智能空氣凈化器一般具備凈化、加濕和整屋循環(huán)三大功能，支持360度高效凈化，能夠殺死水中99.9%的細(xì)菌，如圖7-39所示。智能空氣凈化器具有智能感應(yīng)功能，可以實(shí)時(shí)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量，能在分秒之間探測(cè)空氣里的污染物，如圖7-40所示。章章目錄節(jié)節(jié)目錄7.3.4智能洗碗機(jī)在21世紀(jì)各種高科技產(chǎn)品盛行的年代，人們?cè)絹?lái)越渴望解放自己的雙手。因此，越來(lái)越多的智能洗碗機(jī)在市場(chǎng)流行，例如西門子推出的這款智能全自動(dòng)嵌入式洗碗機(jī)，如圖7-41所示。它的智能5D噴淋系統(tǒng)和三重烘干功能，能夠在高壓狀態(tài)下長(zhǎng)期維持穩(wěn)定，一鍵實(shí)現(xiàn)更有效的洗滌，如圖7-42所示。章章目錄節(jié)節(jié)目錄7.3.5智能冰箱智能冰箱不僅具有雷達(dá)感溫功能，充分保障食材的新鮮，還具有遠(yuǎn)程智能模式，讓用戶即使不在家中也能調(diào)節(jié)冰