图：pixabay
王哲 中国电子信息产业发展研究院研究员
导语：人工智能是全球公认的尖端领域和创新前沿，有着超乎想象的广阔应用前景。而住房已经是全球最大的财富载体，全世界的房地产总价是271万亿美元，相当于美国国内生产总值的12倍，我国国内生产总值的21倍，全球黄金总量的36倍，将人工智能技术与家居生活深度融合将产生巨大经济和社会价值。本文总结了全球人工智能技术在家居生活领域的五大典型应用，分析了其三方面主要特点，并就我国推动人工智能技术在家居生活领域的应用和发展提出了三项措施建议。
近年来，人工智能技术发展步入成熟期，人工智能在各行业的应用将深刻改变社会生活和世界面貌，促进人工智能与各产业领域的深度融合将有助于培育高端高效的智能经济，促进制造业转型和新经济新业态的形成，全面提升经济发展的质量和效益。国务院于2017年7月印发的《新一代人工智能发展规划》明确指出，应加强人工智能技术与家居的融合应用，提升建筑设备及家居产品的智能化水平，支持智能家居企业的模式创新和方案共享。本文通过分析当前国内外人工智能在家居领域的典型应用和主要经验，将为我国发展智能家居提供启示和借鉴，引领家居产业利用人工智能技术向价值链更高端迈进。
五大典型应用
将人工智能技术与家居生活深度融合将产生巨大经济效益和社会价值。据统计，住房已经是全球最大的财富载体，全世界的房地产总价是271万亿美元。城市居民平均每天在室内空间停留的时间超过90%，人们的工作与生活质量与居室空间密切相关，家居产品和服务领域拥有广阔市场和大量创新机会。全球范围内，人工智能在家居领域主要有五大典型应用。
人工智能技术打造智能家电。通过人工智能技术丰富家用电器的功能，对家电进行智能化，并为各种音乐类智能辅助设备提供智能服务和类型的人工智能应用模式是目前最为智能家居市场所广泛接受的。美国的亚马逊的Echo音箱及其内配置的Alexa虚拟家居助手、Sectorqube公司的MAID Oven智能厨房助手，以及Sonos公司的智能流媒体音箱均在2017年国际消费电子展（CES 2017）上备受好评。韩国LG公司的PJ9 360度悬浮蓝牙音箱可支持无线充电；三星公司的智能冰箱Family Hub内嵌Tizen智能系统，整合了诸如音乐播放器、内置拍照监控、日历查看等功能，实现家电产品物联网化。国内的小米、苏宁、美的等企业都进军智能家电产业，积极布局智能空调、智能冰箱等产品，其中美的冰箱携手阿里巴巴YunOS系统推出的“650升双屏新款概念互联网冰箱”使用了英特尔实感技术（Intel Real Sense）和英特尔 Haswell高性能处理器，通过图像识别技术记录食材种类和用户日常饮食数据，集合大数据云计算、深度学习技术，分析用户的饮食习惯，并通过对家庭饮食结构营养分析，结合时令、体质特征等多种维度，给出最全面最营养的健康膳食建议，这也是英特尔软硬件技术应用于智能家电的首个产品。
人工智能技术助力家居智能控制平台。通过开发完整的智能家居控制系统或控制器，使得居住者能够智能控制室内的门、窗和各种家用电子设备，此类型的人工智能应用模式是大型互联网科技公司在智能家居领域角力的主赛场。从全球看，谷歌于2014年收购智能家居控制平台Nest，其后苹果公司开发的HomeKit智能家居平台后来居上，借助 HomeKit，用户可以使用 iOS 设备控制家里所有兼容苹果 HomeKit的配件，这些配件包括灯、锁、恒温器、智能插头等，最新发布的HomeKit已经可以兼容部分房屋建筑厂商的产品和服务。国内相继出现了海尔U-home、京东微联、华为Hilink、阿里智能、小米米家等家居智能控制平台，其中我国创业企业物联传感（Wulian）携手华为在2017年最新推出的Wulian智能家居控制平台可实现家居设备联动管理和手势控制，检测和反馈PM2.5、二氧化碳和噪音强度，同时实现语音播报、城市天气预报等功能。
人工智能技术助推绿色家居。主要通过智能传感器、监测技术和云端数据库等来智能调节家中的水、电和煤气等资源的开关，并控制居室外花园的水资源和土壤资源使用情况，达到居室能源绿色高效利用和低碳节能环保的目的。此类型的人工智能应用模式有众多国外初创企业参与，在国内只有较少企业布局。美国初创科技公司Ecobee和Rachio的产品分别可以用来智能监控家居用电情况和草坪洒水情况，为用户家庭减少电能和水资源浪费，其中Rachio已经拿到亚马逊投资。我国小米公司也在试水绿色家居智能产品，已经推出可以通过湿度和温度控制空调温度和开关状态以节约电能的智能温湿计。
人工智能技术助力家庭安全和监测。通过利应用人工智能传感器技术保障用户自身和家庭的安全，对用户自身健康、幼儿和宠物进行监测，此类型的人工智能应用模式数量最多且融资情况相对较好。家庭安全方面，美国Vivint公司推出了包括视频监控、远程访问、电子门锁、恶劣天气预警等在内的全套家庭安全解决方案，并通过将太阳能电池板整合进太阳能家庭管理系统来降提升能源使用效率；美国Canary公司和August Home公司则分别推出了智能安防摄像头和智能安保系列产品。家庭成员监测方面，美国Snoo公司开发的智能婴儿摇篮通过模拟母体子宫内的低频嗡嗡声哄宝宝入睡，Lully公司和Petcube公司则专门研发用于宠物或婴儿的智能传感监测设备，以方便用户通过智能手机随时查看婴儿和宠物的动态，这两家公司已分别推出了智能睡眠监测仪和智能宠物监测仪。
人工智能应用于家居机器人。人工智能在家居机器人中的成熟形态包括陪护、保洁、对话聊天等场景，部分企业也开始试水功能更丰富的智能家居机器人。如美国初创公司Mayfield Robotics今年发布的家居机器人Kuri能通过表情、眨眼、转动头部及声音回应主人，实现家居陪护、聊天的功能。韩国LG公司推出了多功能机器人管家Hub Robot，使用人体造型设计，采用了亚马逊Alexa技术，能与用户房子里其他LG设备连接。我国小米公司开发的扫地机器人能够自主探知障碍物和室内地形，实现对室内的自动化清洁。百度于2017年推出的智能对话机器人百度小鱼搭载了百度对话式人工智能操作系统DuerOS，可通过自然语言对话实现播放音乐、播报新闻、搜索图片、查找信息、设闹钟、叫外卖、闲聊、唤醒、语音留言等功能，小鱼机器人还可以通过DuerOS的云端大脑对其功能进行不断学习和优化。
三大主要特点
纵观全球，人工智能在家居领域应用分别在技术基础、产品形态、产业生态方面具有三大突出特点。
第一，以感知识别技术和大数据云端处理能力为技术基础。感知识别技术是前端产品的基础，其突破集中于自然语言识别、语义理解、语义控制等听觉技术，以及图像识别、面部识别、动态行为识别等视觉技术；大数据云端处理能力是重要的后端支持技术，在数据建模、分析用户行为、优化产品性能、提升用户体验等方面发挥着关键作用。
第二，产品应用形态上注重软硬件结合。包括亚马逊、谷歌、苹果等在内的智能家居行业巨头的共同特点是，将其产品同时开放给软件开发者和硬件制造商，从而最大限度地激发应用场景创新水平。从长远来看，智能家居产品的软件开源能吸引更多的用户，大量用户又将吸引更多的软件开发者针对用户需求用户设计新功能，形成良性循环；而向硬件制造商开放产品，使得制造商能够根据智能家居产品的特点提供完整的系统整合方案，直接将厂商自身的硬件产品与智能家居产品整合连接，从而避免接口不兼容，使得硬件供应商得以专注提升硬件设备的性能和质量，达到促进厂商间竞争，实现优胜劣汰。
第三，科技巨头纷纷布局，注重打造家居生态圈。当前，国际上以亚马逊、苹果、谷歌为首的三大互联网巨头已经全面进军智能家居市场，分别推出Echo、HomeKit、Nest为各自的旗舰产品，国内以小米、华为、京东、百度为代表的科技公司也已着手布局智能家居。上述大企业倾向于与传统家居和家电企业、建筑企业、酒店集团和新兴技术创业公司展开合作，形成优势互补，着力打造全覆盖的智能连通的家居网络。
三个重要启示
截至2016年，我国仅有约30万户家庭安装了智能家居系统，而在美国上述数字是460万。在我国，人工智能应用于家居领域的市场潜力广阔、内部需求巨大。为此，可以从以下三个方面借鉴全球经验。
一是提高认识，推动人工智能技术研发水平提升。加强人工智能技术与家居建筑系统的融合应用，提升建筑设备及家居产品的智能化水平，研发适应不同应用场景的家庭互联互通协议、接口标准，确立相关市场标准和行业秩序，提升家电、耐用品等家居产品感知和联通能力。支持智能家居企业创新服务模式，提供互联共享解决方案。加强人才培训，储备创新动能，树立龙头企业，促进行业运动，发掘人工智能技术在家居领域的更多应用创新机会。
二是统筹协调，促进软硬件协作融合及应用场景创新。软硬件的充分结合将大大提升其对应用型创新的支撑能力。人工智能应用于家居生活多为应用型创新，决定应用型创新能否成功的关键因素之一是软硬件条件的支撑程度。李彦宏在百度全面推行人工智能优先战略后表示，软硬件的结合是人工智能在家居领域的重要机会，并认为“亚马逊的Echo智能音箱之所以非常成功，背后的逻辑就是它在这个硬件上做了一些改造，而不只是一个软件的解决方案”。软硬件集成创新将为人工智能在家居领域的应用场景提供更多新机会，推动人工智能在家居领域的应用场景创新。
三是坚持开放，鼓励智能家居生态网络形成。家居行业涉及众多相关行业和细分领域，产业资源相对分散，难以形成全局把握。因此，应坚持开放思维，鼓励跨界合作，加强与重点企业、产业组织、学术界等的交流，积极引入社会力量，群策群力，在市场引导、政策制定等方面展开协调，推动形成多元化的市场需求反馈体系，推动形成智能家居生态网络。
