家電物聯(lián)網(wǎng)運作模式研究

談 紅，張宏飛，陸戍華，趙金月，韓家琪

（東南大學(xué)，南京210088）

家電物聯(lián)網(wǎng)運作模式研究

談 紅，張宏飛，陸戍華，趙金月，韓家琪

（東南大學(xué)，南京210088）

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)迅速興起。構(gòu)建適合于大部分家庭使用的家電物聯(lián)網(wǎng)，滿足消費者對日常生活便利性、舒適性的要求，提高生活水平，是未來發(fā)展的方向。

家電；物聯(lián)網(wǎng)；連接；運作模式

一、引言

物聯(lián)網(wǎng)是指通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。家庭物聯(lián)網(wǎng)主要包含環(huán)境控制、照度控制、安防控制、能源控制、健康與醫(yī)療以及通信等模塊。其終端設(shè)備為物聯(lián)網(wǎng)家電，即使用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的彩電、電冰箱、空調(diào)等家用電器。家電物聯(lián)網(wǎng)利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，將常用家用電器有機(jī)結(jié)合在一起，使家庭生活更加舒適、安全和便利。與普通家電相比，物聯(lián)網(wǎng)家電不僅保持傳統(tǒng)的生活方式，維持安全舒適、高品位的生活空間。并且在此基礎(chǔ)上，幫助家庭與外部環(huán)境保持便利的信息交流，優(yōu)化人們的生活方式。

當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)家電還未能進(jìn)入大多數(shù)消費者家庭，其原因主要有四個：一是物聯(lián)網(wǎng)家電品類少，目前推出物聯(lián)網(wǎng)家電的企業(yè)僅有少數(shù)幾家，并且僅有一兩類產(chǎn)品；二是物聯(lián)網(wǎng)是一個系統(tǒng)工程，絕大多數(shù)家電企業(yè)面臨技術(shù)障礙，缺少網(wǎng)絡(luò)方面的必要技術(shù)積累；三是物聯(lián)網(wǎng)家電的使用已經(jīng)超出了家電的范圍，需要與IT、廣電、電信等多種產(chǎn)業(yè)合作；四是安全隱患，我們已經(jīng)生活在由網(wǎng)絡(luò)主宰的世界，幾乎沒什么隱私可言。隨著科技的進(jìn)步，家電物聯(lián)網(wǎng)真正走入大眾視線，民眾疑慮會逐漸放大。過去只能在科幻片中看到的犯罪情節(jié)很可能被還原，在安全沒有得到保障的前提下，“物聯(lián)網(wǎng)”只怕會變成“勿聯(lián)網(wǎng)”。

在我國，進(jìn)行家庭物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)和服務(wù)研發(fā)的力量主要可分為兩類，一類是以移動、電信和聯(lián)通為代表的電信運營商，另一類是以海爾、華為和中興等為代表的設(shè)備供應(yīng)商。中國的三大電信運營商對家庭物聯(lián)網(wǎng)都進(jìn)行了高度的關(guān)注，把它看成個人物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的突破口。另一方面，海爾推出物聯(lián)網(wǎng)冰箱，美的小天鵝推出物聯(lián)網(wǎng)洗衣機(jī)，美的也在上海世博會上展示了全套的物聯(lián)網(wǎng)家電產(chǎn)品。然而，目前家電企業(yè)大都采用企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，為避免不同品牌產(chǎn)品無法在同一網(wǎng)絡(luò)下實現(xiàn)互聯(lián)的問題，本項目組通過實地考察提出具有實際參考意義的建議。同時，家電物聯(lián)網(wǎng)若想實現(xiàn)普及，費用、功能、終端選擇等方面也是企業(yè)需要考量的現(xiàn)實因素。本項目組設(shè)計消費者調(diào)查問卷以及供應(yīng)商調(diào)查問卷，選擇區(qū)域分別進(jìn)行發(fā)放，統(tǒng)計數(shù)據(jù)，總結(jié)出不同收入水平家庭對家電物聯(lián)網(wǎng)的可接受價格，以開放問題的形式征集了關(guān)于主流家電創(chuàng)新功能甚至新型家電的創(chuàng)新想法，對于構(gòu)建大部分家庭使用的家電物聯(lián)網(wǎng)具有重要意義。

物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，它的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)；其次，物聯(lián)網(wǎng)在人與物互通的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了物與物相連，可以在設(shè)備與設(shè)備之間、產(chǎn)品與產(chǎn)品之間、設(shè)備與產(chǎn)品之間進(jìn)行信息交換和通訊。物聯(lián)網(wǎng)是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)及通信技術(shù)日趨成熟的條件下出現(xiàn)的，它是一種體現(xiàn)物與物之間新型關(guān)系，將所有物品通過射頻識別、二維碼、無線數(shù)據(jù)通信等智能感知技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，而組成具有的智能化識別、控制與管理功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中可能涉及到多種信息傳感設(shè)備比如射頻識別裝置、二維碼掃描裝置、紅外感應(yīng)裝置、各種傳感器等。

二、家電物聯(lián)網(wǎng)運作模式

家用電器在生活中發(fā)揮著不可或缺的作用，并且隨著社會的進(jìn)步、技術(shù)的發(fā)展家用電器的功能越來越豐富，越來越強大。單一功能的傳統(tǒng)家電已經(jīng)不能滿足人們的需求，各種新型家電層出不窮。當(dāng)今社會技術(shù)發(fā)展日新月異，伴隨著計算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，家電物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運而生。

將家電與互聯(lián)網(wǎng)相連，實現(xiàn)家電的智能化，是家電的發(fā)展方向。物聯(lián)網(wǎng)只是一種手段，智能才是目標(biāo)。家電首先需要感知各方面的信息，包括運行情況、外部環(huán)境以及用戶使用情況等等；其次，需要具備思考的功能，可以對用戶的操作實時做出有效的響應(yīng)和交互；再次，家電還需要會溝通，連上互聯(lián)網(wǎng)，找到恰當(dāng)?shù)臏贤▽ο蟆?/p>

家電物聯(lián)網(wǎng)在運行中要達(dá)到安全、健康、方便、節(jié)能等需求，可以預(yù)防用電的安全隱患，例如電器、電線老化、不正當(dāng)維修、外界因素等引起的漏電問題。健康是人類擔(dān)心的最大問題，如冰箱的不當(dāng)使用會導(dǎo)致食品變質(zhì)。家電物聯(lián)網(wǎng)可以有效幫助大家解決這類問題，如在冰箱上輸入用戶的健康狀況，由冰箱推送合適的食材給用戶進(jìn)行參考，同時冰箱可以和超市相連，當(dāng)冰箱中的食品數(shù)量減少到一定程度時，用戶和超市都可以接受到信息進(jìn)行食材的補充。用戶可以通過手機(jī)或其他終端對家電進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，進(jìn)而很方便的了解家電運行狀況，并且可以提前發(fā)現(xiàn)家電故障進(jìn)而預(yù)約維修。根據(jù)家庭用戶的使用情況，自動調(diào)節(jié)家電的運行模式，從而達(dá)到節(jié)能的作用。

家電物聯(lián)網(wǎng)涵蓋了智能終端、物聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)技術(shù)，是科技創(chuàng)新的集大成者，市場前景廣闊。據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，隨著技術(shù)的成熟和設(shè)備的智能化，一場電子革命即將到來。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到家用電器中，可以使得家電具有智能感知及信息網(wǎng)絡(luò)功能，能夠使得家庭中的家電設(shè)備之間可以進(jìn)行信息交互、家電設(shè)備與產(chǎn)品和用戶之間也可以進(jìn)行信息交互，方便人們的日常家居生活，使其生活方式更加合理，生活模式更舒適、健康、環(huán)保，實現(xiàn)“人機(jī)對話、智能控制、自動運行”。

三、家電物聯(lián)網(wǎng)的社會需求調(diào)查

本項目組設(shè)計了兩份調(diào)查問卷：消費者調(diào)查問卷和供應(yīng)商調(diào)查問卷。消費者問卷旨在了解消費者對常用家庭電器的基本期望以及創(chuàng)新需求，掌握消費者希望如何控制家電物聯(lián)網(wǎng)的想法。采取隨機(jī)問卷調(diào)查方式，在南京市弘陽廣場等人流密集處隨機(jī)選擇消費者當(dāng)場發(fā)放問卷。主要調(diào)查了消費者對于目前家電的現(xiàn)有功能以及他們所期望的功能，包括希望通過何種方式將家電連接起來形成物聯(lián)網(wǎng)的模式。供應(yīng)商調(diào)查問卷將視角對準(zhǔn)供應(yīng)商，了解物聯(lián)網(wǎng)家電的總體銷售狀況。另一方面，從主流家電（冰箱、空調(diào)、電飯煲、熱水器）出發(fā)，設(shè)置家電從業(yè)人員對于家電現(xiàn)有功能傾向的選擇題，從側(cè)面反映出消費者對家電的功能需求。此外，通過家電功能創(chuàng)新的趨勢調(diào)查，了解物聯(lián)網(wǎng)家電的總體發(fā)展態(tài)勢。

調(diào)查問卷按照漸進(jìn)順序設(shè)計問題。首先確定調(diào)查對象的基本信息，其中年齡段、家庭年收入、職業(yè)類型對于調(diào)研結(jié)果具有重要影響。其次，將冰箱、空調(diào)、電飯煲和熱水器納入調(diào)查的主要家用電器品牌。調(diào)查市面上已有的家用電器功能，同時搜集并整合個性化需求，進(jìn)一步了解大眾需求，對供應(yīng)商設(shè)計新型物聯(lián)網(wǎng)家電有著重要意義。考慮到消費者對家電價格的關(guān)注度，問卷還添加了價格選項。在控制物聯(lián)網(wǎng)家電過程中，為了將常用電器有機(jī)結(jié)合在一起，控制終端選擇顯得尤為重要。目前電腦、電視、PC甚至平板成為了常用終端，針對終端不同，方式選擇也會出現(xiàn)不同。除常用家電之外，問卷還希望調(diào)查受眾群體在日常生活中對家電的創(chuàng)新想法。

本次消費者調(diào)查共發(fā)出問卷400份，回收371份，回收率達(dá)到93%。調(diào)查問卷以家庭為單位，問卷填寫人以年齡25歲以下的居多，學(xué)歷分布狀況大都是大專以上，這反映了年輕人和高學(xué)歷者對物聯(lián)網(wǎng)這一新興技術(shù)更感興趣。為調(diào)查消費者對于物聯(lián)網(wǎng)家電的期望價格，由此構(gòu)建適合于大部分家庭使用的家電物聯(lián)網(wǎng)，消費者問卷針對家庭年收入狀況和物聯(lián)網(wǎng)家電的期望價格進(jìn)行了調(diào)查。就冰箱而言，最優(yōu)預(yù)期價格區(qū)間（3000-4000元）的年收入分布中，大多由年收入20萬元以下的消費者構(gòu)成，他們更加趨于價格適中、質(zhì)量過硬的產(chǎn)品，對于物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)創(chuàng)新功能的需求并不高。而少部分二十萬元以上的高收入人群，他們更加注重質(zhì)量保證和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)創(chuàng)新功能的體現(xiàn)。就空調(diào)而言，最優(yōu)預(yù)期價格區(qū)間（3000-4000元）的年收入分布中，主要由年收入10萬元-50萬元的消費者構(gòu)成，他們期望于性價比和節(jié)能的統(tǒng)一，對于物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的創(chuàng)新功能需求并不高。而年收入十萬元以下的消費者滿足于基本功能需求；年收入五十萬元以上的消費者不僅對質(zhì)量有更高的要求，對物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)性創(chuàng)新功能也有要求。就電飯煲而言，最優(yōu)預(yù)期價格區(qū)間（400-600元）的年收入分布中，主要由年收入二十萬元以下的消費者構(gòu)成，他們期望高水平的質(zhì)量兼相對實用的物聯(lián)網(wǎng)電飯煲。年收入二十萬元以上的消費者則更加傾向于更多創(chuàng)新功能的電飯煲產(chǎn)品，所以會選擇更高的價位。就熱水器而言，最優(yōu)預(yù)期價格區(qū)間（800-1000元）的年收入分布中，主要由年收入二十萬元以下的消費者構(gòu)成，絕大部分消費者認(rèn)為熱水器最重要的是安全問題，所以大部分人都愿意選擇更高的價格。年收入二十萬元以上的消費者則愿意用更高的價格換取相應(yīng)更豐富的功能。

對于控制終端選擇方面，不管上網(wǎng)頻率高低，選擇手機(jī)終端控制家電的超過70%，表明了手機(jī)在當(dāng)代社會生活中已經(jīng)不可缺少。此外，消費者調(diào)查問卷還以開放問題的形式征集了關(guān)于主流家電創(chuàng)新功能以及新型家電的創(chuàng)新想法。

在供應(yīng)商調(diào)查問卷中，項目組成員實地考察了蘇寧家電賣場。熱水器品牌考察了“萬家樂”、“A.O.史密斯”以及“阿里斯頓”，空調(diào)品牌考察了“松下”、“三菱”、“海爾”、“海信”和“美的”，冰箱則選取了“博世”、“三星”及“容聲”作為調(diào)查品牌，電飯煲調(diào)查品牌“蘇泊爾”和“美的”。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，單個電器或多或少已實現(xiàn)了智能功能。其中，熱水器顯現(xiàn)遠(yuǎn)程線控功能，可選配線控器，實現(xiàn)對熱水器遠(yuǎn)程控制，極大提高了使用的便利性。同時內(nèi)置報警器，安全性能高。從安全角度出發(fā)，空調(diào)配備兒童鎖。同樣的，手機(jī)遠(yuǎn)程控制，可在任何角落操控。且立式空調(diào)安裝智能顯示屏，擁有電量查詢功能，可播放視頻。冰箱自帶便捷供水系統(tǒng)，智能化功能尚未出現(xiàn)。電飯煲24小時預(yù)約功能已在市面普及，擁有較好的受眾度。

四、家電物聯(lián)網(wǎng)運作模式構(gòu)想

家電物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)實生活中尚未普及，甚至還沒有一個成熟的運作方案。項目組通過對消費者和供應(yīng)商問卷的分析，收集整理了各方意見，對家電物聯(lián)網(wǎng)的運作模式進(jìn)行了初步的構(gòu)想。

家電物聯(lián)網(wǎng)運作首要條件是要有互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，而且是一個速度、穩(wěn)定性、安全性、接入容量都能夠滿足智能家電正常運作的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。因此需要網(wǎng)絡(luò)提供商們進(jìn)行相應(yīng)的開發(fā)，針對智能家電的特點推出相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。此外，具備互聯(lián)網(wǎng)功能的智能家電也是構(gòu)成家電物聯(lián)網(wǎng)的必要條件之一。

如何操控物聯(lián)網(wǎng)家電是家電物聯(lián)網(wǎng)能夠有效運行的關(guān)鍵。在做了相關(guān)的分析后，項目組認(rèn)為可以采用以下三個方案來進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)家電的控制：一是各家電生產(chǎn)廠商出臺屬于自己的控制終端，比如手機(jī)APP、PC端的一些網(wǎng)站等。二是第三方供應(yīng)商為全品類不同品牌家電提供統(tǒng)一的集成控制器，可以是集成遙控器也可以是手機(jī)APP，還可以是網(wǎng)絡(luò)平臺，可以接入所有家電。三是國家出臺統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，將家電物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化，相同品類的家電采用統(tǒng)一的編碼，然后再接入國家出臺的相應(yīng)控制終端，用戶統(tǒng)一接入控制。

上述三種方案中，第一種目前有所發(fā)展，較為集中的品類是空調(diào)，像海爾、三星、格力、美的、奧克斯等空調(diào)品牌都推出了自己的手機(jī)控制終端，在有無線網(wǎng)絡(luò)的情況下可以進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。不過目前這種新功能還沒有得到大規(guī)模的普及，其原因一方面是供應(yīng)商對新功能的推廣力度不夠，另一方面消費者家庭的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不良，難以支持新功能。第二種方案則是目前研究的重點。因為第一種方案只是將各種物聯(lián)網(wǎng)家電單獨地通過互聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)便捷使用，并未真正實現(xiàn)系統(tǒng)化的互聯(lián)網(wǎng)生活方式。第二種方案成功實施的關(guān)鍵在于第三方網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商和主流家電生產(chǎn)商能否共同協(xié)作制訂統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能保證不同品類不同品牌的智能家電都能方便地接入同一網(wǎng)絡(luò)平臺。第三種方案屬于未來的發(fā)展方向，當(dāng)家電物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到一定的技術(shù)成熟度時由國家出臺相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范物聯(lián)網(wǎng)秩序。

五、結(jié)論

目前家電物聯(lián)網(wǎng)的市場前景十分廣闊，但物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還不夠成熟，也未形成完善的運作模式。目前智能家電“各自為戰(zhàn)”，單個地接入網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)其智能化，并未形成系統(tǒng)化運行，便利性不見得會因為互聯(lián)網(wǎng)的使用更加突出，反而可能因為繁多的控制端讓生活更加麻煩，難以保證智能家電發(fā)揮其最大的效用。對家電物聯(lián)網(wǎng)運作模式的研究可以加速物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及率，相信在不遠(yuǎn)的將來人們可以使用一個集成開關(guān)或者一個手機(jī)App就可以控制家中所有電器，家電的智能化通過互聯(lián)網(wǎng)得以更加便利地實現(xiàn)，讓人類的生活質(zhì)量步上新臺階。

[1]俞文俊，凌志浩.一種物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)研究[J].自動化儀表，2011(8).

[2]崔鐵良，盧 許，陳援非.于云服務(wù)的家庭物聯(lián)網(wǎng)智能消防系統(tǒng)[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2012(12).

[3] 金家紅，方 旭，楊碧峰，王 軍.家庭物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居系統(tǒng)的應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2013(10).

[4] 李 寧，姜恒千.淺談家庭物聯(lián)網(wǎng)[J].信息通訊，2003 (3).

[5] 李弦音，于 帆.物聯(lián)網(wǎng)家電的產(chǎn)品系統(tǒng)與產(chǎn)品設(shè)計[J].科技信息，2011(11).

［責(zé)任編輯：譚志遠(yuǎn)］

F062.5

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1005-913X（2015）07-0051-03

2015-04-24

2014年度東南大學(xué)成賢學(xué)院大學(xué)生實踐創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目

談 紅(1969-)，女，南京人，講師，研究方向：物流管理。