董宇鵬

（西京學(xué)院，陜西西安，710123）

智能化家電的特征和技術(shù)發(fā)展趨勢分析

董宇鵬

（西京學(xué)院，陜西西安，710123）

隨利用控制技術(shù)、通信技術(shù)、自動化技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)將各種家電結(jié)合一起，使家居生活變得更為節(jié)能、有效和安全的方法就是智能化家電系統(tǒng)。智能化家電系統(tǒng)在未來將有很大的發(fā)展?jié)摿?，具有較為廣闊的市場空間。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法；特征；智能化家電

0 引言

在全球家電市場中，我國家電企業(yè)的競爭優(yōu)勢一般為低廉的價格，但這種競爭策略并不利于企業(yè)長久的發(fā)展，價格的降低帶來的是研發(fā)成本的降低和產(chǎn)品質(zhì)量的降低，企業(yè)沒有足夠的資金進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)的創(chuàng)新，同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重，對用戶吸引力較小。在這種情況下，企業(yè)將面臨大量客戶的流失，企業(yè)發(fā)展越來越艱難。企業(yè)必須進(jìn)行生產(chǎn)策略和銷售策略的改革，進(jìn)行智能化家電的生產(chǎn)，通過體驗營銷的方法提高產(chǎn)品的市場占有率，進(jìn)而提高企業(yè)的知名度，為企業(yè)今后的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

1 智能化家電當(dāng)前現(xiàn)狀

當(dāng)前，在智能化家電市場占優(yōu)勢的三大企業(yè)為：三星企業(yè)、LG公司以及蘋果公司。這三家企業(yè)通過進(jìn)行一系列的創(chuàng)新和改革來提高產(chǎn)品的智能化程度，使得產(chǎn)品具有遠(yuǎn)程控制能力，人們可以在異地對家中各種電器進(jìn)行控制。例如，他們設(shè)計的洗衣機(jī)、微波爐都實現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制功能，用戶可以在手機(jī)上下載對應(yīng)的軟件來操作家中洗衣機(jī)和微波爐的開關(guān)，在下班之前就可以完成食材的烹飪和衣物的洗滌等。

2 智能化家電的特征

智能化家電的特征體現(xiàn)在以下三個方面。

（1）節(jié)能

智能化家電的生產(chǎn)工藝更為節(jié)能環(huán)保，使用的材料一般都為可回收材料，家電在加工過程中能源利用效率高，能源消耗量少。另外，智能家電的使用還可以幫助人們養(yǎng)成節(jié)能節(jié)水的好習(xí)慣。智能化的空調(diào)能夠根據(jù)當(dāng)前室內(nèi)外溫度差以及室內(nèi)人數(shù)自動設(shè)定最佳控制溫度。智能水龍頭能夠自動感應(yīng)物體，如果發(fā)現(xiàn)和其距離幾米之內(nèi)的范圍內(nèi)沒有物體的存在，那么其就會自動關(guān)閉。

（2）舒適性

智能家電能夠使人們的生活更為舒適，人們可以在回家之前就調(diào)好室內(nèi)空調(diào)的溫度，就用微波爐做好食物，調(diào)節(jié)洗澡水的溫度。另外，人們可以在床上就完成各種家電的開啟和關(guān)閉，人們的生活水平有了很大程度的提高。

（3）智能性

智能家電最重要的一個特征就是智能性，其能夠根據(jù)之前人們空調(diào)設(shè)定溫度的統(tǒng)計自動調(diào)整空調(diào)溫度，根據(jù)人們之前設(shè)定的電燈開度自動設(shè)定房間內(nèi)照明的亮度。

3 相比于傳統(tǒng)家電，智能家電的不同之處

智能家電相比于傳統(tǒng)家電有以下兩點不同。

（1）家電和使用者之間能夠進(jìn)行雙向的信息交流，人們可以遠(yuǎn)程控制家電的開啟，可以遠(yuǎn)程監(jiān)督各種假定的運(yùn)行狀況，一旦發(fā)現(xiàn)運(yùn)行異常，及時斷開該家電的開關(guān)。智能家電遠(yuǎn)程監(jiān)督的實現(xiàn)需要各種信息采集技術(shù)的支持，需要進(jìn)行采樣點的設(shè)定，通過進(jìn)行采樣點的設(shè)定來獲得家電當(dāng)前的運(yùn)行狀況。智能家電遠(yuǎn)程控制的實現(xiàn)需要各種控制技術(shù)的支持，需要進(jìn)行控制點的設(shè)定，根據(jù)當(dāng)前收集到的家電狀況來對家電運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。在對家電狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測時，需要采集以下兩種不同的采樣點：一種為某一時刻同一點的狀態(tài)；另一種為不同時刻不同點的狀態(tài)。

（2）利用互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)將各種智能家電串聯(lián)起來，智能家電智能化的實現(xiàn)基礎(chǔ)就是無線網(wǎng)絡(luò)，利用一部手機(jī)可以完成所有智能家電的控制，手機(jī)已經(jīng)成為智能家電的遙控器。

4 智能化家電功能

不同智能家電擁有不同的功能，但每種智能家電都應(yīng)該具有以下三種基本的功能。

（1）燈光控制

智能開關(guān)能夠智能化的控制家庭中各種燈光開關(guān)的開度，完成各種燈光開關(guān)的全開、半開、半關(guān)、全關(guān)以及組合開、組合關(guān)的操作，這些操作的完成方式包括：一是定時開關(guān)；二是語音開關(guān)；三是電腦控制開關(guān)；四是手機(jī)控制開關(guān)；五是遙控控制開關(guān)。智能開關(guān)的應(yīng)用可以使家居生活變得更為簡單時尚，提高居民生活水平和生活品位；

（2）安全防護(hù)

智能化家電能夠自動監(jiān)控家庭中水用狀況、電用狀況以及煤氣和天燃?xì)馐褂脿顩r，能夠非常靈敏的檢測出煤氣泄漏、漏水、漏電等現(xiàn)象，發(fā)出警鳴聲引起室內(nèi)人員的注意或者是向其他室內(nèi)成員發(fā)出警報短信。另外，智能化家電還可以完成對家中病人、老人和兒童的呵護(hù)，滿足他們的要求，監(jiān)控家庭中各種異常情況。（3）遠(yuǎn)程通信

智能家電能夠和家電使用者完成雙向通信，而且對通信距離沒有過多的限制。例如，工作中的人們可以完成智能空調(diào)溫度和濕度的調(diào)整，而調(diào)整的基礎(chǔ)就是智能空調(diào)所反饋的當(dāng)前室內(nèi)溫度和濕度。人們還可以遠(yuǎn)程控制微波爐的開啟和關(guān)閉，自動調(diào)整微波爐的加熱時間和加熱功率。智能電視還可以根據(jù)人們之前的設(shè)定，自動完成電視節(jié)目或者是各種比賽的攝錄工作。

5 智能化家電今后的發(fā)展

智能家電產(chǎn)生的理論基礎(chǔ)為在傳統(tǒng)家電電路中安裝自動控制電路以及狀態(tài)檢測電路，利用檢測電路來對智能家電運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測，利用控制電路來實現(xiàn)智能家電的遠(yuǎn)程控制，今后智能家電的發(fā)展方向為：

（1）模糊控制理論的運(yùn)用

利用模糊理論進(jìn)行智能家電的生產(chǎn)、設(shè)計和制造是今后智能家電生產(chǎn)、設(shè)計和制造的一種趨勢和方法。在實際生活中，智能家電使用者對家電使用的感受，例如視覺感受、觸覺感受以及嗅覺感受都無法用實際的數(shù)量進(jìn)行度量，因此給出的指令和指標(biāo)是模糊的，所以需要利用模糊理論來進(jìn)行智能家電各種任務(wù)或者是指標(biāo)的設(shè)定和度量。

（2）遺傳算法的運(yùn)用

根據(jù)自然選擇原理提出的一種數(shù)學(xué)算法就是遺傳算法，遺傳算法主要包括兩部分內(nèi)容：一是適者生存，不適者淘汰的選擇算法；二是選擇物種的遺傳算法，特別適合于智能家電各種參數(shù)的選擇和優(yōu)化。利用遺傳算法可以對洗衣機(jī)洗衣的時間、洗衣的過程以及程序進(jìn)行優(yōu)化；利用遺傳算法可以對空調(diào)設(shè)定的溫度、空調(diào)運(yùn)行模式進(jìn)行優(yōu)化，利用遺傳算法可以對微波爐加熱時間和加熱方式進(jìn)行優(yōu)化。

（3）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的運(yùn)用

通過對模型的學(xué)習(xí)和分析而處理后續(xù)模型的一種算法就是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。隨著智能家電運(yùn)行時間的延長，智能家電各種運(yùn)行參數(shù)也就會發(fā)生一定的波動和變化，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過對這些波動和變化性能的研究來對家電今后參數(shù)的變化進(jìn)行預(yù)測，根據(jù)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行信息采集方式和控制方式的變化選擇和控制，使家電運(yùn)行參數(shù)的采集和運(yùn)行過程的控制更為合理、有效，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法通常運(yùn)用于存在動力損壞的智能家電控制程序的設(shè)計中，例如洗碗機(jī)和洗衣機(jī)。

（4）啟發(fā)算法的運(yùn)用

在進(jìn)行人工智能目標(biāo)解求算中，使用較多的一種算法就是啟發(fā)式算法，這種算法主要目的就是進(jìn)行搜索過程的化簡，主要利用的資源為和指令不相關(guān)的信息，通過指令中的各種信息來對搜索方向進(jìn)行判斷，通過這種方法來對任務(wù)完成時間進(jìn)行優(yōu)化。洗衣機(jī)智能選擇洗衣時間和洗衣程序需要啟發(fā)算法的支持。

6 總結(jié)

是智能家電實現(xiàn)雙向信息傳遞、雙向信息溝通、進(jìn)行智能家庭構(gòu)建的基礎(chǔ)。智能家電是我國今后家電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要方向。在2006年到2020年國家發(fā)展綱要中就提出要進(jìn)行新技術(shù)、新產(chǎn)品的開發(fā)，要提高產(chǎn)品的附加值和技術(shù)性，智能家電的設(shè)計和開發(fā)是和我國今后發(fā)展規(guī)劃相符的，是今后我國工業(yè)發(fā)展的一個新方向和一個新的贏利點，將為我國GDP的提高做出更大的貢獻(xiàn)。智能家電是未來家電的發(fā)展，智能家電具有極高的附加值，更能滿足消費(fèi)者的使用需求，是今后家電市場主要的競爭領(lǐng)域。

[1]歐陽麗娜.智能家居的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用[J].電腦編程技巧與維護(hù).2016(22)

[2]奇亞拉·萊切,馮曄.數(shù)字時代的家居室內(nèi):智能家居[J].裝飾.2016(11)

Analysis of characteristic and development trend of intelligent home appliances

Dong Yupeng
（Xijing University，Xi'an Shanxi，710123）

Use control technology, communication technology, automation technology and computer technology for a variety of household electrical appliances, with the home life to become more energy-efficient, and effective method is the intelligent home appliances and security system. Intelligent appliance system will have great development potential in the future, with relatively broad market space.

Neural Network algorithm; characteristics; intelligent home appliances