項立剛：5G時代智能家居將多一樣東西，你猜是不是“腦子”？

【文/觀察者網專欄作者 項立剛】

人們一直以來都夢想着讓家居更加方便好用、和藹可親，充滿人性化，實現“智能家居”。事實上，目前的物聯網技術，已經能夠將家中的音視頻、照明、窗簾、空調、安防、數字影院等設備連接到一起，並提供各種控制功能。不過，很顯然，目前的技術仍處於初級階段，遠未達到人類要求的極致。

智能家居的概念已經提出20年了，但是在很長一段時間內發展得並不好，其中的核心原因是通信能力沒有被加入到智能家居中。這些家居產品的智能控制過於簡單，控制能力較差，還無法真正形成智能化系統。在這種情況下，大部分智能家居產品功能單一，體驗較差。隨着5G時代的到來，NB-IoT和eMTC技術會被廣泛應用於智能家居中，智能家居將迎來巨大的機會。

環境感知成為現實

1984年，美國聯合科技公司在對康涅狄格州哈特佛市的一棟舊式大樓進行改造時，首次採用計算機系統對大樓的照明、電梯、空調等設備進行了監測和控制，並對大樓提供諸如語音通信、電子郵件和情報資料等一系列信息化服務。

這是建築設備信息化的首次應用。以前那種遊離於信息主體之外，僅靠人為手動或傳話控制的建築載體似乎一定程度地活了起來，變得不再那麼效率低下和死板僵化。

在建築界，這是智能化的開端，這棟舊大樓也有幸被人們稱為世界首棟“智能型建築”。雖然只是一棟舊樓，但代表着一個新趨勢的開始。

也就是從那時起，“智能家居”概念被廣泛提及，人們將其定義為：“將家庭中各種與信息相關的通信設備、家用電器和家庭保安裝置通過家庭總線技術（HBS）連接到一個家庭智能化系統上進行集中的或異地的監視、控制和家庭事務性管理，並保持這些家庭設施與住宅環境的和諧與協調。”

智能家居顛覆了人們對家居的認知。在智能家居之中，信息互動無處不在，我們不需要人為地控制，建築本身就能為我們完成一切，人、物和環境都只是這個智能網絡中的一環。

智能家居想要達到的是信息的自動捕捉和調節，隨着5G時代的到來，這一切正變得愈發簡單。在3G或4G時代，人們對智能家居的控制主要依賴於手機遠程遙控，而5G時代，人們更加註重智能設備的“自我感知”。也就是説，智能家居將不再是被動地接受用户的控制，而是主動地去“感知”環境，並做出相應的反應。

一棟只能的大樓應該可以感應天氣，並自動調整窗子的狀態（圖片來源：視頻截圖）

家居環境包含很多參數，例如室內的空氣濕度、温度、質量以及光照強度、聲音強度等。這些都是現代人非常看重的，畢竟現在城市的空氣質量越來越不盡如人意，霧霾、沙塵暴的出現也讓人們迫切地需要一個能夠智能調節的家居系統。而5G智能家居能感知這些環境參數，並對這些參數進行分析，然後自動地聯動相關設備。與之前的智能設備最大的區別，就是這些設備不需要人類去指導或遙控，一切都是主動進行的。

比如，中國柒貳零健康科技公司就是從環境感知切入，開發出世界上集成度最高的環境監測器，可以監測温度、濕度、噪聲、甲醛、TVOC、PM2.5、PM10、二氧化碳等數據，通過Wi-Fi、NB-IoT等多種通信能力，把數據傳送到網絡上，通過智能雲平台進行分析，對家庭中的空氣淨化器、新風機、抽油煙機等設備進行控制，進而實現環境感知和對空氣質量的智能管理。

華為公司的智能家居平台，通過HiLink協議，把各種智能家居產品連接起來，照明、清潔、節能、環境、安防、健康、廚電、影音、衞浴等各類設備都通過HiLink協議逐漸打通，實現互操作，形成一個智能的服務體系。

隨着5G的到來，智能家居將迎來爆發，這個領域的大量設備已經擁有智能化的基礎，只是需要一個低功耗的通信能力加入，就能在很大程度上改變產業格局。

安全防護更可靠

智能家居的基礎是物聯網，而物聯網的一大優勢，就是能將我們原先認為是“高大上”的企業級應用融入家庭住宅之中，比如安全防護系統，能最大限度地消除家庭安全中的各種隱患。

傳統意義上，智能家居的安全防護系統是一個集傳感技術、無線電控制技術、模糊控制技術等多種技術為一體的綜合應用。

3G及4G時代，常見的家居安全防護系統多采用如下形式：用户在家中安裝攝像頭，並設定智能控制程序。在這個智能控制的基礎上，用户可以隨時隨地通過手機或平板電腦監控家裏的情況。如遇突發情況，用户發出相應指令，屋內的智能終端接收指令後，迅速採取措施，控制險情。另外，窗户傳感器、智能門鈴和煙霧傳感器等，都是家庭安全防護系統的一部分，這些系統本身內設一些極限值或帶有攝像頭，遇有危險情況時發出警報，由人為手動或自動關閉相應終端。

這些安全防護系統一定程度上保證了家的安全，改善了人們的家居生活，但也存在一些問題。比如，如果敏感數據被盜，就可能導致個人隱私泄露，或者是智能家居被非法入侵。知名智能家居廠商貝爾金的產品，就曾因為簽名漏洞使其旗下的幾款產品都遭遇了黑客入侵，兒童監視器最終演變成了黑客的竊聽器。另外，傳統網絡本身安全防護的不足也使一些安全系統存在安全漏洞，原有的安全防護恰恰成了不安全的環節，這實際上是用户最為擔心的問題。

但在5G時代，情況會完全改變。5G的超高速傳輸極大地方便了信息的檢測和管理，如此一來，智能家居各部件之間的“感知”更精準和迅速，智慧化程度也會大大提高。

現在市面上各智能家居製造商都專注於連接自己的產品，為了凸顯自身亮點，紛紛製造一些競爭者沒有的產品，行業並無標準。而5G通過官方牽頭制定國際標準，會打破各廠商自訂標準的局面。如此一來，智能家居整個系統就會更為穩定，更重要的是它本身就是一個封閉的系統，受到黑客攻擊的可能性將大大降低。

作為考驗智能家居的重要標準之一，安全防護已經得到高度重視，相關廠家也在不遺餘力地開發更先進的產品。如今，澳大利亞的某些智能家居，系統內就內置了數量眾多且靈敏度極強的傳感器，即使是居室外飛過一隻小蟲，系統都可以輕易地探測出來，並做出應對。

5G全面商用以後給智能家居安全防護帶來的變化，我們可以從室內與室外兩個維度來説明。

在室內，用户走到哪裏，智能家居都能精準有效地感知，例如用户離開以後，室內的燈光自動熄滅；家中的孩子爬到了飄窗或陽台上，系統能夠自動地關閉窗户，防止孩子從高處墜落。

在室外，住户離家或是熟睡時，安全防護系統就會自動開啓，如遇入侵者，系統會自動發出警報，阻止入侵者有下一步的行動，減少家庭的財物損失。

也就是説，5G時代的智能家居，系統可以輕鬆實現對所有安全問題的控制。安全防護系統對家中可能出現的險情進行等級佈防，以高速的信息傳輸為依託，利用準確的邏輯判斷，險情發生以後，系統會自動確認報警的信息，出現險情的位置和狀態，發出相應的指令，必要時強制佔線。此外，5G商用之後，監控設備的分辨率達到8K，用户能夠輕鬆獲取更高清的畫面、更豐富的視頻細節，視頻監控分析價值也會更高，這些無疑都是為安全防護加碼的必備措施。

上述這些功能不僅包括安防狀態，也包括設備本身的狀態，目的就是將所有可能出現的險情消弭於無形，實現住宅的安全無憂。

智能化融入日常生活

前世界首富比爾•蓋茨曾在《未來之路》一書中用了很大篇幅來介紹他正在華盛頓湖畔建造的一所豪宅。

這本書1995年出版，而兩年之後的1997年，這所豪宅就已正式竣工。從整體上看，豪宅佔地約6600平方米，臨山近水，有着濃郁的“西北太平洋岸別墅”風格。據説，豪宅整體造價9700萬美元，絕非普通人敢想。

比爾•蓋茨的豪宅（圖片來源：視頻截圖）

最主要的是這所豪宅稱得上是一所真正的“智能豪宅”。按比爾•蓋茨自己的説法：“這是一所由硅片和軟件建成的，並且不斷採納前沿的尖端技術的‘房子’。”豪宅完全按照智能家居的概念打造，不但有高速上網的專線，所有的門窗、燈具、電器都能通過計算機控制，而且有一個高性能的服務器作為系統的管理後台。

我們來看一看蓋茨在這個豪宅中所能享受到的便利之處。

因為屋內配備了先進的聲控和指紋技術，他進門並不需要啓用鑰匙，系統會根據他的聲音和指紋來識別。如果是炎熱的夏天，蓋茨想要一進門就享受到空調的涼爽，他可以事先拿起手機接通家中的中央電腦，利用數字按鍵來和中央電腦溝通，啓動遙控設備，開啓空調，甚至事先做一些簡單的烹飪，調節浴缸中水的温度等等。

如果有訪客，在訪客進門時，就會領到一個內置芯片的胸針，胸針中有訪客的偏好信息，屋內的所有設備都可以根據胸針中所包含的信息來進行對接處理。訪客進入房間以後，房間的空調自動調至客人喜歡的温度，屋內的揚聲器也會自動播放訪客喜歡的旋律，牆壁上則會投放客人最喜愛的畫作，處處給客人一種賓至如歸的感覺。

蓋茨的豪宅雖然大，但對細節的追求卻達到極致。整棟建築物的牆壁上看不到任何插座或開關，供電系統、傳輸光纖都藏於地下，作為主人需求和家中電腦的連接中介，實現蓋茨和電腦的對話。家中的所有設備也都能夠聽得懂蓋茨的語言指令。也就是説，蓋茨豪宅的家居控制建立在一個典型的數字控制基礎之上。

蓋茨的豪宅算得上是“智能家居”的一個經典之作，科技界大佬總有超出常人的眼光和設計，家居也不例外。這棟1997年落成的豪宅仍在不斷改進之中。但不可否認的是，它前瞻性地實現了5G智能家居的部分功能，那就是儘量讓生活的一切都變得智能化。

如果説之前的這種智能家居設想只可能建立在大佬大把的錢財之上，那麼在5G時代，智能家居卻可能成為很多普通家庭都可以擁有的現實。

隨着信息時代的高速革命，以前的一些限制條件被快速打破。例如蓋茨豪宅中那長達48公里的光纜，現在能被一個Wi-Fi模塊輕鬆替代。

對於需要不同設備進行互聯的智能家居來説，5G特有的低時延、快緩衝、低功耗連接的特性，使得眾多家用設備接入系統之中成為了可能，而且它帶來的還是一個大範圍、全方位的配套進步，垂直細分領域和移動通信行業的合作也將變得越來越緊密，這對於智能家居需要的“互聯互通”，意義重大。

可以確信的是，5G時代智能家居能夠上演的場景，就是上面提到的——生活的一切都變得智能化。

我們可以大膽地設想：“早上，被子、牀榻能以一種很自然的狀態將住户喚醒；接下來開啓窗簾和調節燈光，在進入衞生間時，自動調節好水温甚至馬桶圈的温度；在外出回家之前空調就已經打開；回家後熱水已經燒好，浴缸中的水調到了合適的温度，飯菜已煮好，想要瀏覽的新聞和資訊已經自動推送到了手機上。”智能家居就像是一個貼心的私人管家，無時無刻不在照顧着住户的生活起居。

5G到來後，NB-IoT和eMTC技術將被廣泛採用，它為用户提供的服務將遠遠超出比爾•蓋茨20年前對於智能家居的想象，服務能力會更為強大，大量噱頭的東西會被淘汰，而安全、舒適、便捷、節能等四個方面會湧現大量的產品和服務，並被整合在幾個智能家居的平台中。還有最為重要的一點，就是價格便宜，絕大部分普通用户都可以使用，而不只是富豪的專享。

被取代的不僅是體力勞動

2015年，《紐約時報》記者尼克•比爾頓講述了自己不愉快的智能家居體驗：

尼克購買了一款智能恆温器Nest，某一天睡前他將恆温器的温度設置成21攝氏度，然後安然入睡。但不幸的是，智能恆温器因一個軟件bug導致電池被耗盡，無法發揮作用，室內的温度立馬降到了3攝氏度。尼克的妻兒在睡夢中被凍醒，按尼克的説法就是：“家裏變成了‘冰窖’。”

這款智能恆温器沒有發揮應有的作用。假想一下，如果這款恆温器有一個能夠替代人腦的“大腦”的話，也許就不會出現這樣的情況。説到底，這種恆温器還算不上是一款真正的“智能”產品。

現在的智能家居，普遍的操作方式需要用户手動控制，即利用手機、平板電腦顯示的信息，進行人腦處理，然後將人腦處理的結果由人手傳輸到手機或電腦上，家居設備接收指令，再進行相應的調控。

實際上，利用手機、平板電腦來控制的智能家居只能説是比較低級的智能。智能家居真正要實現的絕不只是單品的智能化，而是要實現不同產品間的智能聯動，系統化操作。也就是説，智能家居要有超越智能之上的智慧，有一個真正能夠替代“人腦”的“大腦”。

這個控制中樞可以看作智能家居的數據大腦，它和家中所有的設備互聯，接收傳感器感知到的人和物的所有信息，然後代替人腦思考，進行自主判斷，併發出最為合適的指令，各設備接收指令後進行相關操作，使得各設備始終保持在用户最需要的狀態。

智能家居僅僅能實現遠程控制是不夠的，它必須要有感知的能力，而且能夠自主判斷，協調聯動，在正確的時間做正確的事，實現人、物和環境的有機協調。

帶上“腦子”的智能家居才是一個4S的生態系統，即Software(軟)、Smarthardware(硬)、Supercloud(雲)、Service(服務)四個方面，能夠覆蓋人們衣食住行的各個方面，提前做出預判。

我們現在能夠看到的是，智能領域已經在三個主方向上有了重大進展，即機器學習、計算機視覺和自然語言處理，而這三個方向在5G時代都可以應用在智能家居領域，在家居中實現萬物互聯、中樞控制的場景，人跟家居設備的互動也會更快更準確。

智能家居能夠取代的，已不僅僅是體力勞動，而是不需要人們採取任何操作，就能根據生活習慣和實際需要給人更加靈活有效的照顧，讓生活變得更加方便美好。

《5G時代》，項立剛著，中國人民大學出版社（想入手的點這裏）

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