1 什么是智能家居
智能家居是一种利用智能化技术将家庭生活场景智能化的新型生活方式。它通过整合和控制传感器、控制器等装置，将家庭中的电器、照明、安防、环境监测等设备集成在一起，实现家庭生活的智能化。
1984年，美国联合科技公司将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康涅狄格州哈特佛市的CityPlaceBuilding时，第一栋“智能型建筑”便出现了。从此，全球开始出现争相建造智能家居的热潮。随着技术的不断发展，如今智能家居得到了更加广泛的应用，各种智能家居设备已经普及。智能家居已成为一种新的消费趋势。
智能家居产品不仅是一个独立的硬件设备，而且通过与互联网、物联网等技术实现更加智能化、个性化的功能和服务。在下图中，人们通过智能手机可以对家居设备实现控制。
2 智能家居的核心技术
通过物联网、云计算、大数据和人工智能等核心技术，智能家居可以实现远程控制、智能提醒、数据分析、个性化推荐等多种功能，为人们的居家生活带来更多的便利和舒适。
物联网技术：可以将家庭中的各种智能设备连接到网络中，实现设备的互联互通、数据共享和远程控制等功能。例如用户可以通过手机App对家中的灯、空调等设备进行远程控制。
云计算技术：在智能家居领域，云计算技术能够为消费者提供便捷的智能家居体验，其中包括远程控制、数据存储和分析等服务。
大数据技术：对于家庭环境数据、能源消耗数据等，大数据技术可以对这些数据进行采集、分析和处理，提供设备的实时监测和预警功能，让消费者享受更加精准的智能家居服务。
人工智能技术：在智能家居中扮演着重要角色，能够提供智能推荐服务，根据用户的作息时间和喜好，推荐适合的智能家居设备和使用方式，例如推荐节能的用电方案，根据用户的作息时间调整照明等。此外，人工智能技术还能使智能家居设备根据用户的实际环境情况自动调整控制策略和参数，如自动调节室内温度、亮度、湿度等，以更好地满足用户需求。它还能实现图像识别、语音识别等功能，实现家庭环境的智能识别和实时监测。举例来说，通过智能摄像头实时监控家庭环境，并通过人脸识别技术识别家庭成员，实现智能的家庭安全监控。此外，结合人工智能技术，智能家居设备能够不断学习和升级，根据用户的使用反馈和市场需求，不断改进和优化性能和服务。
3.应用案例——智能安防
智能安防系统可以通过人脸识别、行为识别等技术，对人物进行识别和监测，确保家庭安全。下图展示了智能安防的应用示意。与传统安防系统相比，智能安防系统的优势在于它可提供智能化、全天候、及时性的监控，无须人工值守，便可以自动识别异常情况并采取相应措施。
智能安防主要采用的是人脸识别技术和行为识别技术。人脸识别技术通过摄像头捕捉人脸信息，与系统预存的家人信息进行比对，从而判断所捕捉人脸是否为家庭成员。行为识别技术通过监测人的行为和动作，判断他是否发生异常，例如当家庭成员离开时，智能门锁可以根据预存的家庭成员信息自动上锁，确保房屋安全。同时，智能摄像头可以实时监控家庭环境，一旦发现异常情况，如有陌生人闯入，便会自动录制视频并发送给家庭成员，提醒他们及时采取措施。
智能安防系统的应用不局限于家庭场景，也可以扩展到其他场景。例如，在工作场景中，智能安防系统可以通过人脸识别技术对员工进行识别，记录员工进/出时间，确保工作环境的安全。
智能安防系统还可以应用于社区安全管理。例如，在小区门口设置智能门禁系统，通过人脸识别技术对进/出人员进行识别，确保小区的安全。同时，系统还可以监测外来人员闯入、车辆违规停放等异常情况，及时发出警报并通知相关人员处理。
在公共安全领域，智能安防系统也可以发挥重要作用。例如，部署在车站、机场等公共场所的智能监控系统通过人脸识别技术对人员进行识别，协助公安部门进行安全管理和监控。同时，系统还可以监测火灾等异常情况，及时发出警报并通知相关人员处理。
4 应用案例——智能家电
智能家电指将微处理器、传感器（技术）和网络通信技术应用于家电设备，使设备具有自动感知住宅空间状态、家电自身状态和家电服务状态的能力，并能够自动控制和接收住宅用户在住宅内或远程发出的控制指令。这些家电设备可以与手机等移动设备连接，实现数据共享和智能管理。通过使用语音识别和机器学习等技术，智能家电实现了更加智能化的管理和控制。
语音识别技术是实现智能家电控制的重要手段之一。通过语音识别技术，用户可以使用语音指令控制家电设备，而无须手动操作，这大大提高了生活的便利性。例如，用户可以通过说出具体指令调整如空调的温度、电视的音量，实现对智能家电的控制。
机器学习技术具备对大量数据进行学习和分析的能力，能够使智能家电自动识别相关场景并进行预测。举例来说，智能淋浴喷头可以感知室内的温度、湿度等环境因素，并根据这些信息控制水温和水量，从而提供更加舒适的洗澡体验。此外，机器学习技术还可以通过学习用户的使用习惯和偏好，预测用户的需求并自动调整设备参数，为用户提供更加个性化的服务。例如，当识别到用户到家后，智能音箱
可以自动播放一些舒缓的音乐，为用户提供一个放松温馨的环境。
5 应用案例——智能养老
随着人口老龄化的加剧，养老问题日益突出。传统养老方式往往需要大量的人力和物力投入，而智能养老的提出为解决这一问题提供了新的思路。智能养老指利用智能家居设备，结合人工智能技术来全方位监测老人的健康状况，为老年人提供便捷和安全的生活服务。智能养老应用涉及多个方面，其中包括健康监测、安全防护、生活服务、精神关怀等。如图展示的智慧居家养老平台就是一种典型的智能
养老应用。
（1）健康监测
智能养老应用通过多种设备和技术手段，实时监测老年人的健康状况，例如血压、心率、血糖、睡眠质量等。具体而言，通过智能手环可以实现实时定位，方便家人掌握他们的活动轨迹，确保老年人的安全；智能床垫、智能马桶等设备可以采集老年人的生理数据，实时传输至云端平台进行存储和分析。一旦发现异常情况，系统会自动提醒老年人、家人、护工等人员，并及时联系医生进行诊断和治疗。
（2）安全防护
智能门锁、监控摄像头等设备可以实现远程监控和安全管理，智能识别家庭成员和陌生人的行为和身份，及时发现异常情况。如出现入侵者闯入等情况，系统可以自动报警，并记录相关视频证据。
（3）生活服务
智能语音助手、智能轮椅等设备可以实现语音交互和控制，方便老年人进行日常生活中的各种操作。此外，智能家居系统可以实现自动化控制和智能管理家庭环境，如温度、湿度、灯光等，提高老年人的生活舒适度和便利性。
（4）精神关怀
智能聊天机器人、电子游戏等可以用于与老年人进行互动和交流，缓解孤独和焦虑等情绪。同时，系统还可以通过大数据技术和人工智能算法来分析老年人的兴趣爱好和行为习惯，为他们提供个性化的音乐、电影、图书等文化娱乐内容，丰富他们的精神生活。
6 发展前景
智能家居已经成为当下人们生活中不可或缺的一部分，不仅能够提供舒适居家环境，更能为用户节省大量时间，同时保障家庭的安全和守护家人的健康。随着技术的不断进步和创新，智能家居的应用领域也将更加广泛，为人们的生活带来更加智能化、便捷和舒适的服务。
（1）从智能家居单品到全屋智能
全屋智能已经成为业内的共识，许多企业逐渐将发展重心从智能家居单品转向全屋智能。这种趋势预计会持续很长时间。
智能家居主要是为了提高生活效率，而全屋智能作为其进一步发展，比智能单品能够更好地实现这一目标。全屋智能通过将多个家居设备进行集成，实现智能化控制和管理，从而大大提高生活的便利性。此外，在新建住宅领域，精装修已经成为一种趋势，这也为全屋智能的快速落地提供了良好的机遇。
人工智能技术和多样化的产品进行组合，将使全屋智能的市场渗透率得到持续
提升。
（2）更简便的操作方式
目前，我们可以通过App、语音、红外遥控、传感器等多种方式管理和操作家居设备（如图所示）。在未来，这些操作方式将会得到进一步的优化和提升，为人们的生活带来更好的体验。
随着Matter等通用协议的普及，用户可以更加灵活地选择设备，不再受限于特定品牌或生态系统。Matter通用协议实现设备之间的互操作性，这意味不同品牌和类型的智能家居设备能够相互兼容和互联，用户只需要使用一个App就可以控制所有的智能家居设备，无须用多个App操作对应设备。这将大大简化用户的使用流程，提高用户体验。
在语音控制方面，智能家居设备的响应将更加精准和智能。例如，用户可以通过语音指令控制特定的设备，而不需要唤醒整个系统。同时，智能家居设备将会更加准确地识别用户的声音和语意，提高用户的交互体验。
手势控制也成为未来智能家居的一个重要发展方向。例如，用户可以通过悬空手势来控制智能家电，以避免接触厨房的油污地方，提高使用的便利性和美观度。
除了以上控制方式，智能家居还将进一步利用传感器等设备来实现更加智能化的控制。例如，通过温度传感器和湿度传感器，智能空调可以更加准确地调节室内温度和湿度，提高用户的舒适度。通过运动传感器和红外传感器，智能照明系统可以自动调节光线亮度和颜色，适应不同的环境和场景。
（3）从被动服务转换为主动服务
从被动服务向主动服务的转变，是智能家居发展的必然趋势。这种转变不仅可以为用户节省时间和精力，而且可以让用户更加专注地享受居家生活。
在主动服务中，传感器扮演着非常重要的角色。通过传感器，智能家居可以感知用户的行为和环境变化，从而自动调节设备的工作状态。例如，智能灯光可以根据用户的作息时间和室内光线强度来自动调节亮度。除了传感器，边缘智能技术和家庭人工智能技术也是实现智能家居主动服务的关键技术。边缘智能技术可以让智能家居设备在本地进行数据处理和决策，减少对云服务的依赖，提高响应速度和隐
私保护程度。
（4）智能家居全自动化
越来越多的家务环节和重复性劳动正在被家居设备所取代，它们能够减轻用户的家务负担，提高生活的便利性。智能料理机是一个典型的例子，它能够取代炒菜的环节，但目前还无法完全实现食材处理和自我清洁的功能。
目前，已经有不少智能家居产品开始朝着全自动化方向发展，未来这些设备的功能将会越来越完善，用户无须花费过多的时间和精力在这些重复性的家务劳动上。图7-14所示的智能扫地机器人便是一个例子，它从过去的自动扫地升级至可以扫拖一体，再到可以进行自我清洁，省去了用户手动清洁的麻烦。如果未来能够实现污水自动处理等功能，那么扫地机器人将实现完全自动化。