1.1 智能家居及其发展

1.1.1 智能家居的概念

智能家居又称智能住宅，在国外常用Smart Home表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化（Home Automation）、电子家庭（Electronic Home、E-home）、数字家园（Digital Family）、家庭网络（Home Net/Networks for Home）、网络家居（Network Home）、智能家庭/建筑（Intelligent Home/Building），在我国香港和台湾等地区还叫作数码家庭、数码家居等。

智能家居以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将与家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装智能家居系统的居住环境。实现智能家居系统的过程称为智能家居集成。

由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，所以大多数智能家居系统都采用综合布线方式，但少数系统（如电力线载波）可能不采用综合布线技术。不论是哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务。因此，网络通信技术是智能家居集成中的关键技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术也是智能家居系统中必不可少的技术，广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术，体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。

智能家居系统包含的主要子系统有家居布线系统、家居网络系统、中央控制管理系统、家居照明控制系统、家居安防系统、背景音乐系统、家庭影院与多媒体系统、家居环境控制系统等。其中，中央控制管理系统、家居照明控制系统、家居安防系统是必备系统，家居布线系统、家居网络系统、背景音乐系统、家庭影院与多媒体系统、家居环境控制系统为可选系统。

1.1.2 国外智能家居的发展概况

智能家居始于1984年在美国出现的第一座智能建筑，该建筑采用计算机技术对建筑内的电梯、照明、空调等设备进行监控，并可以提供电邮、语音等服务。之后，加拿大、欧洲、澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家先后开始开发智能建筑和智能家居产品，使世界其他国家的众多企业参与竞争智能家居这个市场。

随后，美国、日本等经济比较发达地区的相关公司相继组成联盟并提出了智能家居的各种方案。2001年，作为控制处理核心的网关技术首次被IBM公司应用于智能家居系统的设计中，用户可以通过宽带网络实现居住环境的实时监控，该技术可以将宽带接入家庭，使电灯、仪表、空调、娱乐系统等的远程管理成为可能。2003年，三星公司通过机顶盒和网络推出了一款全新的智能家居控制系统，将家居自动化、安防、信息家电及信息中心连在一起，形成一个全面、面向宽带互联网的家居控制网络。2004年，三星公司在韩国大邱市安装了“Homerita”家庭网络系统，把信息家电、电度表、照明能源、安全报警等设备相连实现了家庭资源的共享和管理，拉开了数字家庭生活的序幕。

随着新技术的不断出现，智能家居的发展速度也变得越来越快，开发者们尝试着各种不同的新技术，力求能够找到更为高效的开发技术和开发方式。在无线控制方面，韩国设计的一个基于ZigBee的智能家居系统，通过ZigBee作为网络通信协议，实现各个模块之间的数据通信，使智能家居系统的各个部分之间的通信变得更加灵活。美国得克萨斯大学设计了一款MavHome智能家居系统，该系统能够推理、学习用户的运动模式和设备的使用情况，最大化用户的居住舒适度。该系统运行成本低，实现了低碳节能运行。美国的ControW智能家居系统可以提供多元化的控制功能，实现对家中设备的集中控制和管理。它应用ZigBee工业自动化无线传输和自组网技术，使系统安装简单且易于扩展；将家庭娱乐和自动化融合一体，使家庭智能化更加轻松有趣。美国Honeywell公司推出的单户型物联网智能家居系统实现了事件提醒、灯光控制、电动窗帘控制等多种功能，用户可以按照自己的意愿配置智慧家居的功能，可以通过电话、互联网、手机等随时随地地对智能家居设备进行设置和控制，这是安心、便利、节能的高品质生活的新型智能家居解决方案。

随着智能手机的日益普及，智能移动设备作为智能家居的控制终端将成为智能家居系统的发展方向，智能移动设备能给用户带来便利且良好的人机操作界面，真正将智能家居打造成“以人为本”的现代化家居环境。2011年，Google推出了Android＠Home智能家居控制方案，此方案利用Android智能终端与中央控制器进行通信，中央控制器通过将2.4GHz转为900MHz的转换器把控制命令发送给相关装置，实现了对灯、饮水机等设备的控制，可以播放无线立体声系统音响，甚至可以分析身体上燃烧的卡路里等。Android＠home计划的提出掀起了研发智能家居控制系统的新一轮热潮。美国科玛-智能家居研发的智能终端控制软件可以方便地安装在Android手机中，将手机连接家中的Comucopia主机，可通过Z-wave无线设备对家居设备进行控制，并可以通过手机监控家中状况。

1.1.3 国内智能家居的发展概况

智能家居在中国的发展经历了四个阶段。

（1）第一阶段（1994—1999年）是概念阶段。该阶段是一个对智能家居这个概念熟悉的阶段，全国各大媒体都在宣传这个概念，并开始被中国的家庭用户接受。在第一阶段，只有深圳的一两家代理销售美国X-10智能家居的公司从事进口零售业务。国内只有销售智能家居产品而不进行研发工作的几家门店，没有专业的智能家居生产厂商。当时，国内很少有人能够买得起整套智能家居的电器产品，其普及度相当低。另外，在房产销售过程中，室内家用电器的智能化越来越受到广大国内买房人的青睐。

（2）第二阶段（2000—2005年）是开创阶段。在该阶段，国内先后成立了50多家智能家居研发生产企业，主要集中在深圳、上海、天津、北京、杭州、厦门等发达城市。利用当时先进的物联网技术，第一代自主研发的智能家居产品诞生了。不过，智能家居的软件和硬件的研发都有难度，需要一定的开发周期。因此，该阶段是企业发展和研发的关键阶段，也是智能家居推广的关键阶段。

（3）第三个阶段（2006—2010年）是徘徊阶段。因为中小型企业过多且鱼龙混杂，它们之间出现了非良性竞争，有些智能家居企业过分夸大自己的产品功能且产品的稳定性不好，导致高用户投诉率，使智能家居市场出现混乱的景象，一些企业退出市场。这时，国外智能家居品牌乘机进入中国市场，如罗格朗、霍尼韦尔、施耐德、Control4等。之后，在中国存活下来的合资企业也逐渐找到自己的发展方向，如天津瑞朗、青岛爱尔豪斯等，深圳索科特做了空调远程控制，成为工业智控的厂家。

（4）第四阶段（2011年至今）是融合演变阶段。自2011年以来，随着互联网技术的大范围应用，居民家庭对智能化设备的需求扩大，同时受到房地产行业调控的影响，行业进入了融合演变期，行业并购现象增多。各大厂商已开始密集布局智能家居，尽管从产业来看，业内还没有特别成功的案例显现，这预示着行业发展仍处于探索阶段，但越来越多的厂商开始介入和参与已使外界意识到，家居智能化已是不可逆转的趋势。

由于智能家居行业的自身潜力，很多硬件企业、房地产企业、互联网企业等纷纷抢占中国市场，其中最著名的国外企业有微软、苹果、三星等，国内企业有小米、物联、华为等。在这些企业的竞争与发展下，智能家居前景一片大好。同时，移动通信行业的发展也为这一行业提供了强有力的支持，包括5G、蓝牙、下一代WiFi标准等。

在互联网、物联网、AI、云计算、大数据等技术的快速发展驱动下，中国家电产业升级的新时代已经到来。据中国电子技术标准化研究院电子设备与系统研究中心所述，中国智能家居市场规模正以每年20%～30%速度增长，智能家居产业发展空间巨大。中国智能家居市场规模大且增长迅速。据iiMedia Research（艾媒咨询）发布的《2020中国智能硬件行业发展全景研究报告》数据显示，2019年，中国智能家居市场规模已达1530亿元，增长率为26.4%。尽管2020年的“新冠肺炎疫情”使整体市场增幅受到一定影响，但增长基本面并未改变，市场规模预测将达1705亿元。