智能家居：一個廣闊的硬件創新市場
智能家居不只是一個家庭或一棟建築物的智能化，而是涵蓋了一個更大的應用範疇或社會結構。如生態社區、智慧城市、乃至貧困地區人口應該享受到的服務。智能家居不只是家庭互動娛樂、智能操控等方面的進步，同樣集合了節能減排、安全減災等眾多科技創新成果。可以想象，智能家居領域的硬件創新將構建出怎樣一個廣闊的市場。（本文為資本實驗室《2013年硬件創新與趨勢報告》智能家居篇）。
一、2013年1-9月與智能家居領域創業投資概況
據資本實驗室不完全統計，2013年1-9月智能家居領域創業投資案例共41起，已披露融資額3.66億美元，已披露累計融資額7.7億美元。
聯合國環境規劃署2009年12月發佈的一份報告稱，全球能源使用以及與此相關的温室氣體排放中，有三分之一與建築物能耗有關，建築節能減排對減少二氧化碳排放至關重要。現在，智能家居的勃興正在為建築節能減排帶來新的機遇。在機遇的背後，我們能夠看到硬件創新與新能源、清潔科技的有機融合。
1.家庭能耗數據分析與節能服務WeMonitor
WeMonitor為家庭用户提供能耗監測服務。該系統易於安裝、費用低廉。安裝系統後，用户可以通過手機、平板電腦瞭解家庭能耗數據，獲得建議並及時調整消費習慣，從而達到減少能耗和節約支出的目的。公司聲稱：通過該系統的使用，家庭平均可以減少能耗10%-20%。公司在2013年6月獲得A輪530萬美元融資。
2.智能温度與熱量控制系統tado°
tado°致力於為家庭或小型企業提供智能化的室內熱量控制系統。該系統可根據住户的行為、氣候變化和建築結構等因素適時調整室內温度。用户可通過購買或租賃方式獲得該公司的恆温器。設備安裝後，只需使用由tado°提供的APP即可調節室內温度。此外，GPS技術的採用使得用户離開住房時，恆温器可自動關閉。公司稱，通過該系統，用户平均可節省20%以上的暖氣費。該公司成立於2011年，總部位於德國，於2013年9月獲得260萬美元種子投資。
3.社交化智能節水服務商WaterSmart Software
WaterSmart軟件公司致力於在水務公司和家庭用户之間建立起一個平台，通過用水數據的分析幫助水務公司為用户提供更好的服務。在這個平台上，用户可收到定期家庭用水報告（含用水量、頻率、時間等數據），並獲得個性化的節水建議，以改進用水習慣，節約水資源，降低用水成本。用户還可以與平台上的其他家庭用户進行用水狀況比較，並參與節水競賽。該公司在2013年獲投資金450萬美元，累計融資540萬美元。
4.IBM“花朵”太陽能光電熱量系統
IBM研究人員研製的高強度光電熱量系統(HCPVT)是一種名為“花朵”的太陽能集中器。它有一支巨大的盤面結構，裝着多個鏡面。其附加的跟蹤系統可改變朝向太陽的角度。如果試驗成功，整個接收器上安裝的數百個“整流芯片”，可產生25千瓦電能，並能有效利用餘熱所產生的效能。
5.地溝油發電
英國科學家正在通過試驗，利用倫敦地下管道中淤積的油泥轉化發電。據試驗測算，這些油泥通過轉換，可產生約130千兆瓦小時的能量，足夠英國3.9萬户中等規模家庭使用一整年。英國泰晤士水務公司（Thames Water）已經宣佈同2OC綠色能源公司達成協議，將共同在東倫敦建造一座全球最大的地溝油發電廠，產生的電力將用於污水處理、海水淡化，並將多餘的電力併入國家電網。
6.藻類發電
德國漢堡正在建造世界上第一座藻類發電建築。該建築由Arup工程顧問公司設計，其外牆玻璃內鑲有微藻類生物反應器，通過光合作用產生一種可再生能源向建築供電。藻類玻璃外牆同時還具有隔熱保温隔音效果。在德國，經過修訂的《可再生能源法》規定了德國新的能源戰略轉型目標：到2020年，德國35%以上的電力消費將來自可再生能源；到2030年，這一數字將提升到50%以上；而到2050年，80%以上的電力消費將來自可再生能源。這項制度的頒佈，必將促使新能源技術在智能家居領域的快速發展。
7.迪拜的追光建築物
迪拜擁有充足的日照條件，格拉夫特建築設計事務所(Graft Lab)為這個城市設計了一幢可充分獲取日光的大廈。建築物的向陽一面建有體積龐大的日照收集系統，與建築物表面形成特定角度。光收集器裝有自動旋轉樞軸，可以隨日照旋轉，讓建築物儘可能長時間地享受陽光，達到利用日照、減少電和熱能消耗的節能減排目的。
8.帝國大廈能效改造
紐約帝國大廈能效改造項目由克林頓氣候行動計劃(Clinton Climate Initiative,CCI)發起。該項目對建築物外窗、暖氣散熱器、照明供電和隔熱系統進行了技術處理；還對空氣過濾裝置、製冷設備進行了技術改造和更新。除硬件改造外，大廈的能源管理方案和機制也做了調整，包括租户能耗管理，按需控制換氣，增加數字控制技術等多個方面。根據已完成的項目進度測算，帝國大廈有望降低38%的能耗，每年節省440萬美元能耗消費，並將在15年內減少10.5萬噸的碳排放。
9.松下試驗零排放環保住宅
松下設計並正在建造“零排放環保住宅”。其目的在於節能、創能和蓄能。這種住宅使用環保隔熱建材和節能家電，以提高資源利用效率。在創能和蓄能方面，建築物大量採用燃料電池和太陽能，同時利用蓄電裝置對富裕的能源進行儲存和再利用，從而基本實現了二氧化碳零排放的目標。在其他方面，“零排放住宅”採用了自然換氣和機器換氣相結合，利用空氣熱能供暖；白天利用自然採光，夜間照明全部使用LED節能燈；廚衞全部採用節水設施；房屋大量使用高性能隔熱材料等。
10.香港“零碳天地”
中國香港耗資2.4億港元建造了一座城市綠洲“零碳天地”，由呂元祥建築師事務所設計。“零碳天地”屋頂面向太陽傾斜，裝有太陽能板，不但增加了室內採光，還可以利用太陽能發電和隔熱。“零碳天地”除使用太陽能發電外，還使用生物柴油發電。發電量能夠完全擔負131兆瓦小時的建築物自耗，多餘的電量還可以輸送至社會電網，而發電的餘熱則用來製冷和除濕，使能源利用率達到70%，高於傳統發電廠40%的能源利用率。整棟建築中裝配有2800個探測器，控制系統利用探測器檢測來調控室內温度、濕度、光照及換氣，避免了空調換氣系統和照明系統的消耗。建築牆面使用高通透的低輻射玻璃窗來獲取自然光，同時減少熱傳遞。而通風系統則用自然風采集進行室內換氣，自然且低能耗。
三、智能家居超越傳統起居空間
智能家居不再只是簡單的起居空間。通過智能技術的應用，人們可以在住宅內獲取、加工和傳遞信息，控制和使用一切可以控制的事物。同時，智能家居也能夠感知人們的需要和喜怒哀樂，為人們提供更安全、舒適、健康、充滿樂趣及想象力的生活體驗，實現人與空間、環境、信息、自然融為一體，實現人類自身智慧的擴展。
智能家居技術不是零散的創新實驗，也絕不是電飯鍋可以自己煮飯，空調自動控温這樣簡單。人們不會樂於每天面對各種屏幕，操作繁多的軟件去實現所謂的智能。家居的智能化應該是集成的、全面的智能技術與應用，包括諸如：健康醫療、電子商務、教育培訓、通訊社交、娛樂休閒、安全防災等服務，並且能根據主人的需要任意擴展，幫助人們完成可以在家中完成的所有事務。
1.SmartThings
SmartThings在眾籌平台Kickstarter上發佈了一個創業項目：通過SmartApps和與之相連的各種傳感器，遠程監控包括電源、門鎖、水龍頭、屋頂，甚至寵物等。該項目的最大特點在於：通過一套系統進行智能操控，而無需使用多種軟件。該項目還是一個開放的技術平台，接納更多研發者和極客參與其中。目前，項目的籌款額已經超過120萬美元，遠遠超過其在Kickstarter上公佈的25萬美元籌款計劃。
2.Yeelink
Yeelink關注家庭智能領域的硬件和App開發，已推出智能情景照明產品Yeelight blue。2013年初，Yeelink接受了硬件創業孵化器HAXLR8R的孵化。目前該平台的項目覆蓋農業智能管理、城市環境採集、家居環境監控等多個領域。
3.Seraku可觸摸智能鏡子
可觸摸智能鏡子由Seraku公司製造。鏡子安裝了Android操作系統，用户可以在鏡子前梳妝，也可以通過接近或觸摸鏡子，查看新聞、天氣、洗手間水温、體重等信息。隨着Android系統應用的豐富，鏡子能提供的服務還會更多。
4.IBM智能家居雲平台
IBM、意法半導體與Shaspa合作研發的智能家居雲計算平台，堪稱軟硬件結合創新在智能家居領域的一次強強聯合。平台把智能家居設備商、服務商與家庭用户緊密聯繫起來。一方面，設備商、服務商可以快速在該平台推出自己的產品和服務；另一方面，用户可以將家務管理延伸到雲端，獲得創新的管理和互動體驗，例如：查看家庭能耗數據、遠程監控家居安全、控制供暖和照明系統、監測家庭成員健康狀況、輔助殘障人士行動、開展電子商務等。某些功能甚至可以通過手勢和語音實現。
四、應對災害——家居安全的升級
智能家居技術的發展要滿足人類最基本的需求：安全、能源、舒適。其中安全是排在第一位的。安全在智能家居領域中包含2種含義：Safety和Security。也就是説智能家居應該在最大程度上防止和減少自然災害所帶來的傷害和損失，同時也可以應對人為或意外事件造成的風險。
1.應對火災
智能建築裝備了大量的機電設備和線纜，本身就具有火災風險。另一方面，智能家居功能高度集成，對控制系統高度依賴，一旦失控或者失靈，引發的危害甚至超過災難本身。所以，智能家居除了具備環境控制、風險預警和報警、救助功能以外，從建造材料、結構處理，到日常使用和維護都需要更加充分的考慮，以幫助人們避免或能迅速逃離火災，並將損失降到最低。
2.應對水災
泰晤士河畔，英國建築商巴克公司正在建造兩棟建築面積為225平方米的智能環保住宅。除具有智能住宅的一般功能外，房子還能夠在爆發洪水時隨水平面上升，避免被洪水淹沒。
3.應對地震
預防和減少地震造成的損失，是建築物安全恆久的主題。建築材料、抗震結構、抗震傢俱、應急物品在很早的時候就被應用。現在，智能家居在這方面需要提供的更多，例如預警信息發佈、逃生指引、求救信息發送、通訊維持、燃氣電的預先自動關閉等所有可以想到的方面。
五、智能家居在消除貧困方面應發揮的作用
智能家居不應只是少數人的奢侈享受，而應該覆蓋更廣泛的羣體，包括貧困人口。據聯合國發佈的數據顯示，全球貧困人口數量接近12億，而且仍有14億人沒有使用上電力。如何幫助他們獲得更好的生存環境成為一個全球課題。在這方面，創新者正依靠智能家居相關技術做出切實努力。
1.南非地區貧民窟棚屋改造
南非斯泰倫博斯大學利用現代科技，幫助南非地區的貧民窟居民進行棚屋改造。改造後的iShack棚屋結構更為穩固，房頂也改為坡屋面，便於雨水收集；太陽能集熱板為照明和通訊提供電力；牆壁用再生材料搭建，配合地板材料來保持屋內恆温，並塗有阻燃塗料以降低火災風險。據悉，比爾及梅琳達·蓋茨基金會（Bill & Melinda Gates Foundation）將為這一項目提供撥款補助。
2.依靠重力發電的電燈
倫敦設計與創新組織Deciwatt設計了一種靠重力自然發電的電燈GravityLight（重力燈）。重力燈用沙袋拉動繩子驅動發電裝置為LED照明燈供電。經試驗，拉動繩子3秒鐘，可以提供最長30分鐘的照明。Deciwatt正通過眾籌平台Indiegogo籌集資金，用於製造1000支重力燈，免費發放給非洲和印度的貧困地區，目前籌款額已接近40萬美元。
六、享受智**能家居營造的完美生活
智能家居是一套完整的體系，在技術應用方面涉及清潔能源、節能減排、智能操控、防災減災等多項現代技術的集成，也是未來物聯網的重要組成部分。它至少擁有以下功能，並帶給我們更美好的生活體驗：
1.使用新能源技術，為住宅/建築物提供清潔、易獲取、廉價、並可充分利用的能源供給；
2.利用節能環保技術及材料，實現建築物和人類家居活動的節能、減排；
3.通過智慧操控，充分發揮智能效應，讓生活和家居環境變得舒適、健康、高效和便捷；
4.在災害或事故面前，智能家居具有顯著增強的預防和減少損失的能力；
5.智能家居的發展將進一步改變我們的工作方式，更多人將在家辦公。
本文為資本實驗室《2013年硬件創新與趨勢報告》智能家居篇。完整報告包含更多內容、觀點及趨勢的解析與預測，歡迎下載PDF版完整報告或和更多人分享(132頁，7.5M，含72個案例分析、66條創投數據)。
本報告作者：資本實驗研究員 冉偉、王碩。微博：@資本實驗室