什么是智能家居，您需要嗎？

從電視、洗衣機到烤箱和吸塵器，聯網已成爲所有家用電器的默認配置。本文將詳細分析是什么讓家居變得“智能”，並確認其是否適合你。

解釋智能家居概念的最簡單方法是，它是家庭的自然演變。智能家居與“普通”家居並無本質上的區別，只是對其進行了改進。就像電讓家變得更好、功能更強大一樣，網絡連接改善了我們的生活和使用方式。那，究竟什么是智能家居？

什么是智能家居？

智能家居包含普通家用電器的“智能”版本：燈泡、電燈开關、智能插座、恆溫器、鎖、門鈴、吸塵器、冰箱、洗衣機和烘幹機等。使設備變得智能的是其連接性——連接到互聯網、連接到其他設備，或者兩者兼而有之。隨着芯片植入越來越多的設備中，我們正在創建物聯網。設備連接的方式各不相同，但總的來說，連接允許進行三件事：遠程控制、與其他設備通信，以及無线更新。

通過連接，智能設備比未連接的設備具有許多優勢。智能門鎖仍然可以鎖住門，但現今可以人不在家時上鎖和解鎖。智能灑水系統仍然可以爲花園澆水，但現今其可通過在暴雨之前、期間或之後不運行來避免澆水過多。智能電燈开關也仍然可以打开和關閉燈，但其也可以使用運動傳感器來自動打开，甚至可以打开不同房間的燈。

智能設備與標准設備之間的另一個區別是智能。借助嵌入式傳感器、軟件驅動的人工智能和機器學習，一些智能設備可以了解其所處的環境，並以某種方式做出反應。帶有溫度和光傳感器的智能窗簾可以在天氣變暖時降低溫度；掃地機器人可以避免寵物在浴室裏的意外堆積，因爲其攝像頭能識別物品；智能門鈴可以知道誰來訪家裏，並在人到達門口時告知。

智能設備可以相互交談。窗戶上的接觸傳感器可以在恆溫器在打开時告知關閉，空氣淨化器可以在空氣質量差時告知風扇开始運轉，運動傳感器可以在房間裏無人時告知燈關掉。

最後，也是最重要的一點，智能設備可以接收無线更新。這意味着隨着時間的推移，這些設備會變得更好。與標准恆溫器不同，智能恆溫器可以升級，增加在購买時沒有的特性和功能。例如，Ecobee推出的智能恆溫器內置了Amazon的Alexa語音助手。經過無线更新後，其現在還可以與Apple的Siri配合使用。

但要注意，能給予的也能被拿走。最近的一個例子是，Google宣布終止對其智能安全系統Nest Secure的支持，給用戶留下無用的鎮紙。任何連接到互聯網的東西都需要定期進行安全更新。雖然各大企業开始提供時間表，說明自己將在多長時間內通過軟件更新來支持硬件，但如果真的這樣做了，那么這些設備可能無法像非智能設備那樣繼續按設計工作。雖然在大多數情況下應該保留基本功能，但額外支付的功能可能會消失。

爲什么想要一個智能家居？

以下是智能家居提供的一些好處：

• 更安全的家：聯網的家庭警報系統、攝像頭、鎖和燈可以通過智能手機或平板電腦進行遠程控制和監控，因此無論人身在何處，都可以隨時了解家中發生的情況。可以按計劃設置智能照明，使其看起來就像有人在家。智能鎖可以讓他人自由進入家門，而無需鑰匙。
• 更節能的家：智能恆溫器和智能灑水器等個人設備可以通過降低能源和水的使用來幫助節約資源和節省資金。電器的智能能源監控可以識別使用模式，並提供節能方法建議。最近的技術，如Samsung的SmartThings Energy服務，使用人工智能根據收集的數據主動調整能源使用。
• 更方便的家：人們購买的第一台智能設備通常是用來解決特定問題的。如，如果總是忘記帶鑰匙，可以購买一把用手機或指紋打开的智能鎖。如果不知道郵件何時到達，郵箱上的接觸傳感器可以提醒手機。如果不想去窗戶關上窗簾，可以使用配備智能語音的電動百葉窗來控制。如果不希望門鈴在嬰兒睡覺時響起，智能門鈴可以關閉門鈴。
• 更舒適、更有趣的家：根據時間表或人的存在來打开和關閉燈是一項方便的功能。但智能LED照明也增加了舒適度和樂趣。變色LED燈可以延長電影時間，讓舞會更上一層樓。可調白光LED可通過自動調節白光的色調來使人保持正常的晝夜節律，從而在白天提供活力，在夜晚放松身心。智能音箱讓多房間音頻變得比以往任何時候都更容易、更實惠。
• 更有幫助的家：智能家電，例如機器人真空吸塵器、智能冰箱、洗衣機和烤箱，可以處理一些家務，且有助於更好地完成其他家務。智能冰箱可以記錄食物，並在食物快用完時發出提醒；智能洗衣機可以告知烘幹機使用哪個設置來處理剛剛完成的負載；智能烤箱可以調整烹飪時間。
• 更方便的家：所有這些功能雖然有用，但對於行動不便的人而言，可以改變遊戲規則。通過語音或使用手機或平板電腦等觸摸屏設備控制鎖、燈、窗簾、電器等，可以讓殘障人士擁有更多的獨立性。智能按鈕可以觸發自動化和例行程序，爲兒童或認知或身體功能有限的人提供一個簡單易用的界面，並在某人家中編程例行程序，使其自動發生，可以給某人的日常生活帶來巨大的變化。

例如，爲行動不便且獨居的老年人設計的自動化系統可以在早上打开智能燈，打开窗簾，白天調亮燈光，然後在晚上關上窗簾的同時調暗燈光。這就意味着整天坐在黑暗中，但還是能夠感受到與外界的聯系之間的區別。

智能家居的可訪問性不僅僅是幫助人們應對更多的挑战。這也是智能家居的長期發展方向。所有人都會變老，我們中的大多數人都希望盡可能長時間地住在自己的家裏。智能技術可以幫助我們“原地老去”。

智能家居如何運作？

智能家居的核心是建立在連接性之上。要擁有一個智能家居，需要具備以下條件：

• 互聯網連接
• Wi-Fi路由器
• 智能設備，如燈、鎖、恆溫器和安全攝像頭
• 智能家居應用和平台，用於設置和編程設備
• 一種控制方式，例如智能手機、平板電腦或語音控制的智能音箱

智能家居設備使用無线協議進行連接。目前有多種協議在使用，只要選擇的智能家居平台支持，就可以在家中混合和匹配協議。有一些專有協議，但大多數智能家居設備使用以下五種協議之一：

• z-wave
• Zigbee
• Wi-Fi（2.4Ghz和5Ghz）
• 低功耗藍牙
• Thread

其中一些協議需要集线器或網橋才能工作，其他則僅依靠Wi-Fi路由器或智能手機。所有設備都可以使用Matter，這是一種新的开放標准，爲設備提供通用的通信標准，被視爲智能家居的統一技術。這意味着無論智能設備使用什么協議（除非是藍牙，其僅用於在Matter中使用），都有可能與Matter一起工作。然而，設備是否真的能做到這一點，則取決於各個制造商。

要使用和設置智能設備，需要在智能手機或平板電腦上安裝應用程序。幾乎所有設備都帶有自己的應用程序，但隨着在智能家居中添加更多設備，可能需要一個智能家居平台加以控制。這也允許將來自不同制造商的設備連接在一起，形成例程和自動化。

有五個主要平台，都支持Matter。當然，也有一些更小的設備可以滿足更具體的需求和更復雜的設置。

• Amazon Alexa
• Apple Home
• Google Home
• Samsung SmartThings
• Home Assistant

智能家居有哪些缺點？

智能家居存在無數問題，從兼容性到復雜性，更不用說隱私和安全了。那，智能家居有哪些缺點？

以下是當今智能家居的最大缺點。

• 並不是所有的東西都兼容：並不是所有的東西都能一起工作。如，購买的智能燈可能適用於Apple Home和iPhone，但不適用於Android手機。新家的智能鎖是Z-Wave，不买智能家居集线器將無法控制。

這些只是說明爲什么兼容性是一個問題的幾個例子。這會引起困惑和沮喪，並導致下一個問題。

• 事情變得復雜：雖然很難知道購买哪些設備可以與現有的設備配合使用。一旦選擇了新的設備，設置將變得棘手。且，還得花時間弄清楚如何充分利用其功能，以及如何將其連接到現有的設備，以設置那些讓智能家居感覺非常智能的自動化功能。

這兩個問題正是Matter开發的目的。這是一項涉及Apple、Amazon、Samsung、Google等多家企業的巨大行業合作，Matter有可能解決兼容性問題，這將大大有助於簡化智能家居的設置。但Matter仍然很新，在整個行業採用之前，它還不是當今的解決方案。

• 成本高昂：將智能技術添加到燈泡、門鎖或車庫开門器中會使之變得更加昂貴。此外，越來越多的設備制造商正在向設備增加訂閱費，以管理用於爲其產品提供功能和安全更新的雲服務器和資源的持續成本。雖然錢是花得更多，但可以在辦公室關上因忘記關閉的車庫門。
• 並不總是有效：從過度依賴互聯網，到要花時間在故障排除爲什么智能語音不再理解命令……智能家居並不總是智能的。當其正常時，一切都很神奇；但當其不正常時，則非常令人沮喪。
• 安全與隱私：智能家居中的安全和隱私問題非常真實。歸根結底，智能家居需要信任。即使在邊緣機器學習方面取得了進步，但仍然會與那些把設備帶入家中的企業分享生活的私密細節。這就是考慮不採用當前形式的智能家居的最大原因。

智能家居的未來是什么？

如今的智能家居主要是遠程控制和預編程設備來加以幫助。當躺在牀上時，可以使用語音控制來關燈，這樣就不必起牀。甚至還可以安排掃地機器人每天上午10點運行，這樣也就不必考慮清掃地板了。但是，未來的智能家居有可能變得主動，並在沒有我們提示的情況下爲我們做事——甚至可能在我們不知情的情況下。

這就是人工智能可以改變智能家居的地方。我們現今已經有了一些暗示。如，一個智能檢漏器，知道洗碗機何時溢出，可以關閉水。智能恆溫器知道什么時候無人在家，可以調節溫度以節省能源。Amazon的Astro家用機器人可以識別並找到家中的人。但這些體驗中有許多是孤立的，依賴於特定的硬件和軟件。通過在統一的智能家居平台上部署其預測功能，人工智能可用於收集、分析和解釋來自不同智能家居設備的數據。

例如，現今可以設置一個自動化系統來解鎖門、打开燈、啓動灑水器、關閉暖通空調系統，並讓攝像頭在家中的煙霧警報器響起時开始錄制視頻。但關鍵是——所有這一切只有在設置自動化時才會發生。未來，智能家居可以智能地自動完成所有這些事情。

然而，爲了讓這種可互操作的未來成爲現實，我們需要一個通用的連接協議，以便所有設備都可以相互通信，而不受限於只能在某些平台上工作。這就是Matter成爲未來智能家居的關鍵所在。這個難題的另一個主要部分是數據收集。

智能家居的智能程度取決於其所擁有的信息。如今，我們必須在房間裏安裝運動和接觸傳感器，以在物體移動或打开和關閉時告訴我們，但更新的、侵入性更小的技術，如毫米波雷達、超聲波和Wi-Fi傳感，可以提供智能設備所需的環境，使我們的家真正智能，而不僅僅是遠程控制設備。

最終，就像汽車那樣，我們的家將變成復雜的計算機，能夠自我診斷，甚至解決問題，同時智能地響應我們的需求。這是一種自然演變。

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