由中国电子视像行业协会主办的首届中国智慧家庭服务发展峰会在北京隆重召开,来自家电行业高层、行业专家、主流媒体等一同出席。本次会议就在互联网快速发展的新时代,如何做好“智慧家庭”服务展开讨论,并宣布“中国电子视像行业协会智慧家庭服务分会”正式成立。与此同时,还发布了我国首部《智慧家庭服务发展白皮书》。
据奥维云网预测,2018年全球“智慧家庭”市场规模将达到710亿美元,其中,中国市场占比达32%。中国“智慧家庭”超过1400亿元的巨大市场。“智慧家庭”综合了互联网、计算处理、网络通讯、感应与控制等技术,未来将密切关联能源、医疗、安防、教育等人们生活的方方面面,因而客户体验决定了服务在“智慧家庭”中的地位非常重要,这种服务远超传统家电服务业的后市场服务,是包括前端应用服务在内更广义的服务。
智慧家庭标准化白皮书
前? 言
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随着我国物联网、信息技术的不断发展,数字家庭正逐 步向智慧家庭方向演进。智慧家庭可以看作是智慧城市理念 在家庭层面的体现,是信息化技术在家庭环境的应用落地。 智慧家庭是智慧城市的重要组成部分,是数字家庭的发展和 延伸,是广大人民群众信息消费水平提升的产物,也是数字 家庭产业转型升级的必经之路。
为加快落实《中国制造 2025》(国发〔2015〕28 号)和《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》(国发〔2015〕40 号)要求,按照《关于印发促进消费带动转型升 级行动方案的通知》(发改综合〔2016〕832 号)任务部署,发 挥标准化在推动智慧家庭产业发展和智慧家庭服务模式应 用推广方面的重要作用,促进居民消费扩大和升级,带动产 业结构调整转型,培育新兴服务业态和创新公共服务模式, 在工业和信息化部电子信息司指导下,中国电子技术标准化 研究院组织编写了《智慧家庭标准化白皮书》。本白皮书阐 述了智慧家庭产业及标准化发展情况、技术现状及发展趋 势,提出了智慧家庭生态体系,阐述了智慧家庭与其他技术 的关系,提出了智慧家庭标准体系框架,对智慧家庭相关认 证评价进行了总结,最后对智慧家庭产业进行了展望。
目? 录
一、? 智慧家庭技术产业及标准化发展情况............... 1
(一)智慧家庭概念.............................. 1
(二)国内技术产业发展情况...................... 2
(三)成熟技术产业发展情况...................... 4
(四)国外技术产业发展情况...................... 4
(五)国内外标准化组织工作情况.................. 7
二、? 智慧家庭的技术现状和趋势....................... 8
(一)技术发展现状.............................. 8
(二)技术发展趋势............................. 10
三、智慧家庭与其他技术的关系、生态体系及标准化需求 .. 12
(一)智慧家庭与相关技术的关系................. 12
(二)智慧家庭应用场景......................... 14
(三)智慧家庭典型服务......................... 14
(四)智慧家庭产业构成......................... 18
(五)智慧家庭标准化需求....................... 19
四、智慧家庭标准体系研究........................... 20
(一)标准体系建设目标......................... 20
(二)标准体系建设框架......................... 21
五、智慧家庭相关认证评价........................... 23
(一)智慧家庭现有认证体系..................... 23
(二)智慧家庭的未来认证....................... 27
六、智慧家庭产业展望............................... 27
(一)智慧家庭消费电子产品智能普及化............ 29
(二)智慧家庭产品网络普及化、控制云端化........ 29
(三)家庭入口和应用切入点的争夺更加激烈........ 30
(四)互联网模式升级推动传统企业加快转型........ 30
一、 ?智慧家庭技术产业及标准化发展情况
(一)智慧家庭概念
智慧家庭是基于新一代信息技术的智慧化家庭综合性 服务平台,是家庭智能设备、物联网、高速信息网络和应用 服务的有机融合,在感知消费者生活需求的基础上,与智慧 社区、新型智慧城市服务对接,是健康管理、居家养老、信 息服务、互动教育、智能家居、能源管理、社区服务及家庭 安防等智慧家庭应用接入公共服务资源后的以家庭为单元 的综合体。
从技术角度讲,智慧家庭以物联网、宽带网络为基础, 依托移动互联网、云计算等新一代信息技术,构建安全、舒 适、便利、智能、温馨的居家环境,实现服务的智能化提供、 人与家庭设施的双向智能互动。智慧家庭可看作是信息技术 在家庭环境的应用落地,是跨网络、跨行业、跨终端的综合 技术应用。
从产品角度讲,智慧家庭以产品形态多样化、操作智能 化、互联互通化为标志,产品横跨众多应用领域,集成各种 信息技术,具备丰富的功能,是信息消费的最直接载体。按 产品层次分,从基础软硬件产品、组网设备、智能终端、智 能家电、智能家居、集成平台和系统直到作为各类应用服务 人机接口的软件产品,形成了完整的智慧家庭产品体系。??
从服务角度讲,智慧家庭以家庭融合网络和智能终端为 载体,通过家庭内部、家庭与社区、家庭与社会的信息互联 互通和智能控制,提供各类面向家庭的文化娱乐、生活消费、 社区公益等综合应用服务,丰富资源利用手段,提升资源利 用效率,实现舒适、安全、便捷的家庭生活方式。
(二)国内技术产业发展情况
数字电视与数字家庭产业“十二五”规划实施以来,经过 持续推动和发展积累,我国数字家庭市场规模正在以每年 20%-30%的速度增长,目前已突破 1000 亿元。我国多个地 区和产业园区具备了发展数字家庭产业的较强实力,已建成 或筹建包括广东基地、浙江基地、湖北基地、四川基地、福 州基地、济南基地、厦门基地、大连基地、青岛基地等 9 个 数字家庭产业示范基地。相关技术与产品的研发和应用取得 显著进展,产业链建设日臻完善,数字家庭基地创建工作稳 步推进。
从横向范围来看,我国已构建了涵盖网络运营、智能终 端及数字化家用电子产品制造、数字家庭应用服务在内的全 产业链体系;并在进一步延伸三网融合的基础上,围绕数字 电视、计算机、智能手机、新型智能终端、家庭网关、有线 无线网络等关键要素,结合移动互联网趋势,探索了数字家 庭融合发展的技术体系;数字家庭的标准及数据安全、应用服务等支撑体系也趋于完善。从纵向范围来看,数字家庭融 合应用的各产业链条日益成熟,融合了多种技术与应用内容 的终端产品创新活跃,产业软硬整合趋势明显,以移动互联 网为切入点的互动性创新产品不断涌现,新型业务和应用服 务日趋多样化和规模化。
智慧家庭是基于家庭网络的众多产品门类以及信息系 统的整合体,集成了多领域的前沿技术和广泛应用,涉及电 子信息制造、软件、通信、建筑、安防、网络运营、内容与 应用服务等多个行业和领域,业务融合度高、产品关联性强、 行业牵涉面广。智慧家庭产业链是集制造与服务为一体,涵 盖研发、制造、运营、推广应用、服务保障全环节的生态链, 在基础领域已形成较为广泛的共识,总体而言其发展过程是 动态的,对其认识正在不断演进。随着移动互联技术的快速 发展,大数据、云计算技术不断更新,智慧家庭产业链将形 成一套包括芯片厂商、设备制造商、内容提供商、系统集成 商、网络运营商、服务提供商、平台运营商等完整的智慧家 庭生态圈。总之,网络基础设施不断发展完善、智能终端不 断创新涌现、应用服务不断创新普及,国内智慧家庭产业发 展空间巨大,据有关研究机构预测,至 2018 年中国智慧家庭市场规模将达到?1396?亿元,市场规模占全球总规模的32%。??
(三)成熟技术产业发展情况
智慧家庭应用普及的关键是打通智能家庭设备信息流 与服务流,研究互联互通技术标准体系。当前,智慧家庭互 联互通技术创新活跃,成为智慧家庭核心企业推动的焦点, 受到市场和资本的多方关注。在蓝牙、WiFi、Zigbee?等无线 通信协议基础上,e 家佳、闪联、DLNA 等均依据不同的应 用场景,开发不同的应用协议,以满足业务发展需求。目前, 以 e 家佳、闪联和 DLNA 的标准化和产业化工作起步较早, 具有一定的产品基础。三项技术的主要对比如表 1 所示。
表 1e 家佳、闪联和 DLNA 标准化和产业化对比
(四)国外技术产业发展情况
美国及一些欧洲国家在智慧家庭研发方面处于领先地位,日韩等国紧随其后。国外智慧家庭产业的发展主要包括 三个维度,一是运营商整合资源、捆绑自有业务,如德国电 信依托相互合作,建设智慧家庭业务平台,提供后端解决方 案;二是终端企业发挥产品优势、力推平台化运作,如苹果 公司的?HomeKit?平台、三星公司的?Smart?Home?平台、谷歌?收购?Nest?平台等;三是巨头公司建立联盟,如?Intel、微软及?三星主导的?OCF?联盟、高通主导的?AllSeen?联盟及谷歌主导 的?Thread?联盟等。其中?OCF?联盟将推动丰富的智慧家庭终 端设备实现互联互通。
国外相关技术特点:
1. HomeKit
HomeKit 是苹果公司 2014 年发布的智能家居平台,并 且开放了 API,该平台可以通过 iPhone 来统一控制家中的各 种智能家居产品,2016 年,建筑商开始支持 HomeKit。
2. Smart Home
Smart Home 是三星公司 2014 年部署的智慧家庭平台, 最初在韩国市场面世,随后为美国和其他国家。该平台帮助 用户通过统一的应用方便地管理家庭中各种信息设备和家 电电器。
3. Thread
Thread 是谷歌公司 2014 年牵头成立的智能家居联盟,该联盟主导制定一种基于?IP?网络的协议,用以连接家里的智?慧家庭产品,Thread?具有安全、低功耗的特点;谷歌公司同?时收购了以制造智能温控装置而备受市场关注的?Nest?公司,?致力于布局智慧家庭产业。
4. OCF
OIC(Open Interconnect Consortium)是开放互联联盟, 是英特尔、三星、博通、戴尔、Atmell 等于 2014 年 7 月牵
头成立,目前会员有 200 余家。2016 年 2 月,随着高通、微 软等公司的加入,该组织更名为 OCF(Open Connectivity Foundation),即开放互联基金会。在标准层面,OCF 的宗旨 是定义通用的通讯协议,从而实现个人计算与新兴网络设备 产生的信息流的无线互联及智能管理,适用于不同形式、不 同操作系统以及不同网络供应商提供的设备。随着 OCF 技术 发展及会员扩大,OCF 将专注于推进制定各种网络设备实现 互联及互操作的技术规范及认证技术规范。
5. Allseen
Allseen 是由 LG、高通、夏普牵头成立的采用高通所开 发的开放源始码平台 AllJoyn 为基础,开发出 AllSeen 技术, 是单纯的协议规范,其基于 TCP/IP 网络协议,制定类似 UPnP、DLNA 的概念,让智慧家庭设备通过 Wi-Fi、电线或 是以太网络实现互联互通。??
(五)国内外标准化组织工作情况
国际上多个标准化组织在智慧家庭领域开展工作,主要 包括 IEC/TC100,ISO/IEC/JTC1/SC25,ITU-T/SG9 及 ETSI 等国
际标准化组织,分别从智慧家庭概念模型、互联互通等方面 开展了标准化工作。其中 IEC/TC100 将国际联盟 DLNA 的标 准纳为 IEC 在智慧家庭领域的国际标准,我国企业牵头制定 的家庭网关标准也被纳入 IEC 标准。ISO/IEC/JTC1/SC25 侧 重于家用电子系统的标准化工作,我国企业牵头制定的有关 资源共享、协同服务的系列标准也被纳入该组织。ITU-T/SG9 致力于以家庭网关为核心的网络构架、家庭网络的安全机制 及家庭网络的电信业务的标准化工作,HomePNA 联盟的标 准化也被纳入该组织。ETSI 在接入和终端技术委员会下成立 了一个 NGN@home 的工作组,致力于开展家庭环境下的 NGN 技术的标准化工作,该组织同时开展家庭网络设备间的 互联互通标准化工作。
国内不同的标准化组织在智慧家庭领域也各有侧重,主 要包括 SAC/TC242,SAC/TC426,SAC/TC46 及 CCSA 等标准化组织。其中?SAC/TC242?是全国音频、视频及多媒体系统?与设备标准化技术委员会,该组织在家庭网络、数字家庭及 智慧家庭领域开展了大量工作,牵头制定了多项智慧家庭领?域的行业标准、国家标准及国际标准。SAC/TC426?????是全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会,目前主要侧重于 智能家居领域的标准化工作。SAC/TC46?是全国家用电器标 准化技术委员会,目前主要侧重于白色家用电器的网络化、 智能化方面的标准化工作。CCSA?是中国通信标准化协会,?目前侧重于基于公用电信网的宽带客户网络方面的标准化?工作。
二、 智慧家庭的技术现状和趋势
随着 SoC 硬件的性能日趋强大和应用程序商店的日趋 完善,智能终端的发展日新月异,智能终端进入了大规模的 普及时期。本章主要分析智能终端技术和市场发展的现状, 并从市场、标准等方面分析智能终端未来的发展趋势。
(一)技术发展现状
1.智慧家庭产品网络化 目前,智慧家庭产品已基本完成了数字化演进,进入网络化的发展阶段。“十二五”期间各种网络技术将进一步蓬勃?发展,并向智慧家庭应用环境进行渗透。智慧家庭中的网络 连接技术将呈现出多样化、宽带化、融合化的发展趋势。家?庭内部布线技术包括以太网、Wi-Fi、PLC、Bluetooth、Zigbee?等将构建出一个覆盖各种应用场景需求的完整智慧家庭网?络,突破设备间彼此独立的传统模式,完成智慧家庭产品的 互联互通。而各种宽带接入技术包括??xDSL、PON、3G/4G、?
WiMax?等将各种公共网络服务及内容引入的智慧家庭产品, 使得信息在智慧家庭之间实现无缝的流通和协同。
2.智慧家庭产品智能化 随着网络技术在智慧家庭中的普及,传感器技术的进步,以及嵌入式芯片计算能力的大幅提高,智慧家庭产品将 呈现出深度智能化的趋势。通过各种传感器、信息设备、以 及互联网服务之间的互联互通、协同服务,智慧家庭产品可 对各类情境数据进行存储、建模、推理及分析,并最终反馈 至其他相关产品,最大程度地方便用户的使用,并形成各种 创新产品和应用模式。
3.对绿色低碳技术的应用加强“绿色低碳、节能环保”是智慧家庭产业所持续关注的主 题。新技术的引入将突破从产品材料上进行能耗控制的传统 模式,通过网络化、智能化的室内外环境传感器、用户行为 监测、实时能耗提示、自动控制反馈等新型技术手段,实现 系统管理上的节能。并通过智慧家庭产品来转变和改善用户 的生活方式及习惯,从而在日常生活中实现主动式的“绿色节 能”。此外,通过与智能电网技术的结合,通过智慧家庭产品 与智能电网的自动交互,实现能源资源的大范围优化配置。
4.物联网技术让智慧家庭更聪明 物联网技术是无线连接的平台,针对家庭中的智慧照明、智慧监控与娱乐系统等细分市场,无线连接技术是物联?网的基础,?也是实现智慧家庭产品功能的推手,特别是?Wi-Fi、蓝牙与?ZigBee?等主流技术,吸引业界半导体厂商纷 纷开发相关无线连接产品解决方案。智慧家庭应用以物联网?技术为基础,而处于物联网感知层的传感器则扮演重要角?色。因为布线成本、安装环境以及无线通讯等因素的影响, 具有低功耗与智慧化特色的传感器成为胜出关键,可望成为 未来智慧家庭中的主流产品。
5.手势/语音控制蓄势待发 手势识别以及语音控制等新兴的交互模式逐渐在智能终端产品上崛起,由于该类技术符合人类对于原始语言的使 用且简便易用,从而大幅提升了用户体验。如今,这些交互 模式也悄悄地扩展至智慧家庭市场,衍生出智能音箱以及可 用手势控制的智能电视等产品。语音和手势控制系统也是传?感器应用之一,但较传统的遥控器更加自然,更符合用户的 日常习惯,从而提升智慧家庭产品使用体验。
(二)技术发展趋势
1.智慧家庭网络从接入转向智慧家庭组网 随着业务种类增多,用户家庭中用于承载业务的终端数量也越来越多,家庭网络从简单的接入互联网需求转变为多 终端接入和组网需求。众多终端实现接入并互联互通是当下最直接、最迫切需要解决的问题。?
2.需要构建泛在智慧家庭网络环境?泛在的智慧家庭环境,能提供任何时间、任何地点、任何人、任何终端都可以接入智慧家庭的能力。要构建这样一?个智慧家庭网络环境,可利用家庭网关、使用多屏互动技术、?充分利用有线无线通信技术,实现高宽带,有线无线全覆盖 的泛在智慧家庭网络环境。
3.多种交互方式和人性化的用户体验 智慧家庭发展的核心理念都是为人类提供更好的服务。
其人机交互将向更加人性化的方向发展,为人类提供更好的 用户体验。随着新型交互技术的采用,体感、语音等方式已 被更多的集成到智慧家庭产品上。体感输入能让智慧产品“感 受”到用户的特定手势,并且根据用户的特定手势做出回应。 体感输入能提升用户体验,并且能带动创新性的应用,如交 互式游戏等。
4.新型显示技术的综合运用 随着节能、环保的理念被更多的人接受,直接带动了新型显示技术将在智慧家庭产品上得到广泛的应用。目前的液?晶显示设备已得到广泛的应用,随着产业化的持续推进,3D、?4K/8K?超高清、显示技术将会更加的成熟,同时?OLED、激 光显示、电子纸和柔性显示等技术将为智慧家庭产品提供更多的选择。而虚拟现实和增强现实技术也将在智慧家庭逐步 应用。
5.新型网络接入 网络的接入速度和接入方式直接影响到智慧家庭用户体验。随着?802.11n?的普及,未来?WLAN?将成为视频流传输的?载体,尽管有线技术实施起来仍更可靠,但是在?QoS和吞吐 量方面逐渐得到改善的?WLAN?由于具有移动性将会使其占 据优势地位。移动?4G/5G技术的发展应用, IPv6?等技术的快 速发展,智慧家庭的网络接入技术将随宽带技术的发展而发 展,智慧家庭必然会兼容泛在网络。
6.物联网、云计算等技术的应用 智慧家庭不是一个独立的产品和系统,而是可以通过软件升级、应用安装等方式提供更多的增值服务,为其功能的扩 展奠定了基础。未来的智慧家庭不仅仅是个人娱乐中心,而?且是个人信息服务中心,是物联网和云计算的重要应用场?所。
三、智慧家庭与其他技术的关系、生态体系及标准化需求
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(一)智慧家庭与相关技术的关系
智慧家庭充分吸收了物联网、云计算、大数据及三网融合等新一代信息技术发展的成果,以应用服务为牵引,又反过来推动了下一代信息技术的演进,两者相互融合,相互促 进,形成了正向反馈,带动了信息消费的蓬勃发展。
物联网是指通过感知设备,按照约定协议,连接物、人、 系统和信息资源,实现对物理和虚拟世界的信息进行处理并 做出反应的智能服务系统。物联网是智慧家庭的重要技术组 成部分,智慧家庭部分场景可认为是物联网技术的一种应 用。
云计算是一种将可伸缩、弹性、共享的物理和虚拟资源 池以按需自服务的方式共赢和管理,并提供网络访问的模 式。云计算模式由关键特征、云计算角色和活动、云能力类 型和云服务分类、云部署模型、云计算共同关注点等组成。 云计算是智慧家庭应用服务实现的技术依托。
三网融合是指电信网、广播电视网、互联网在向宽带通 信网、数字电视网、下一代互联网演进过程中,三大网络通 过技术改造,其技术功能趋于一致,业务范围趋于相同,网 络互联互通、资源共享,能为用户提供语音、数据和广播电 视等多种服务。“三网融合”是为了实现网络资源的共享,避 免低水平的重复建设,形成适应性广、容易维护、费用低的 高速宽带多媒体基础平台。三网融合使得智慧家庭的业务承 载网络更加丰富、便捷。
本标准体系与物联网、云计算及三网融合等相关技术及标准体系形成了有机整体,既保持了各自的技术体系特点, 同时又融合互通。
(二)智慧家庭应用场景
智慧家庭主要是以人为中心,以应用为导向,向用户提 供便利的生活环境,智慧家庭是智慧社区的中心,智慧社区 又是智慧城市的中心,智慧家庭的应用与智慧城市的方方面 面是分不开的,智慧家庭应用场景如图 1 所示。
图 1 智慧家庭应用场景
(三)智慧家庭典型服务
智慧家庭服务开展的各类业务包括音视频数据、多媒体信息等综合业务,用于满足家庭用户个性化和综合化需求。 从业务内容上分,智慧家庭服务的典型应用主要包括健康管?理、居家养老、信息服务、互动教育、智能家居、能源管理、 社区服务及家庭安防?8?个方面。
1、健康管理 健康管理是指以物联网、移动互联网及云计算等技术为依托,将健康管理类可穿戴式设备等多层次感知智能终端作 为数据采集来源,以智能显示终端为服务、资讯、个人健康 信息档案等内容汇集终端,在健康管理信息系统的基础上, 通过整合健康服务机构来为消费者提供健康管理信息服务。 通过健康管理服务平台,对空气、水、食品等进行安全监测 和预告,提供运动健身、食品营养、网络预约挂号等信息服 务,并进行服务请求。
2、居家养老 居家养老是指充分借助互联网、物联网等先进科技手段,形成基于云计算、大数据处理等以家庭为核心、以社区 为依托、以专业化服务为依靠的新的养老模式,从而为居住?在家的老年人提供以解决日常生活困难和健康问题为主要?内容的社会化服务,主要包括应急服务、一键式上门服务、 远程健康咨询、身体状况监测、实时健康提醒、老人位置监 控等。
3、信息服务 智慧家庭在信息服务方面的应用是指用户通过智能手机、智能电视、虚拟现实、增强现实、可穿戴设备等智能终 端产品,利用网络资源观看各种音视频影音节目、获取最新?娱乐资讯,并进行游戏、社交、网上购物、室内定位等活动, 从而丰富人们的生活。信息服务是智慧家庭最广泛的应用之 一,也是智慧家庭最初的和最显著的体现,它在视频点播、?网络音乐、在线游戏、社交互动、实时娱乐资讯、网上购物、 室内定位等方面均有体现。
4、互动教育 互动教育是以云概念为基础,以网络为支撑,构建一个智能教育管理平台,以优质教育资源共建、共享、应用及资 源整合为中心,在教学、学习及管理等各个环节使用,最终实现全民互动教育,逐步提高国人综合素质。互动教育的方 式体现在远程视频授课、在线课堂讨论、个性化教学目标设 置、教育资源共享、教育资源融合、突发事件指导等通过网 络和智能电子设备进行学习的方面。
5、智能家居 智能家居是利用计算机、通讯与网络、自动控制等技术,通过有效的传输网络,将多元信息服务与管理、住宅智能化 系统集成在一起,构建高效的住宅设施与家庭日常事务的管理系统,为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手?段,以期实现快捷高效的超值服务与管理,提供安全舒适的 家居环境。同时从用户角度出发、优化控制环节及方法,降 低用户使用难度,提升用户使用兴趣。
6、能源管理 智慧家庭能源管理是指对家庭能源如水、电、气及新能源消费过程中的计划、控制和监测等方法。通过家庭能源监 控,能源统计,能源消费分析,重点能耗设备管理,能源计 量设备管理等多种手段,使消费者对能源消耗比重,发展趋 势有准确的掌握,并将家庭的能源消费规划自动分配到各个 家庭智能化设备,达到家庭节能的目的,促进社会整体能耗 的降低,保持环境健康和可持续发展。
7、社区服务 智慧家庭中的社区服务包括了便民服务、社区服务、物业管理服务等。包括智慧家庭物业基础设施、提供的相关服?务要求、业务流程和方案能力要求,包括相关系统运营维护、?服务信息接口、可靠性等管理要求。同时为社区成员提供公 共服务和其他物质、文化、生活等便民服务,帮助家庭与外 部保持信息交流畅通,优化人们的生活方式。
8、家庭安防 家庭安防是指利用新型网络及传感技术,通过各种传感器、摄像机、门窗磁、读卡器、门禁控制器等及其它安防监?测设备为住宅提供入侵报警、防火、防意外等安防功能的综合性服务系统。通过环境感知、红外探测等手段,实现报警、 紧急求助等功能,增强家居生活的安全性。
(四)智慧家庭产业构成
智慧家庭产业结构主要由四部分组成,分别是硬件、软 件、用户及服务。硬件接口实现统一,软件接口实现统一、 软件和硬件结合开放互通,并且实现产品与服务的融合,通 过用户使用,实现家庭服务的盈利。智慧家庭产业构成图如 图 2 所示。
图 2 智慧家庭产业构成
从全球范围来说,智能家庭的终端设备比较多,技术发 展日渐丰富,产业链比较完善,但根本是要互联互通。目前?
产业还面临底层核心技术不足、缺乏龙头产业、没有真正吸 引消费者的产品和服务、多部门的联动机制商没有建立。
(五)智慧家庭标准化需求
1.智慧家庭标准化特点
智慧家庭产业具有“技术集成”和“跨界应用”的突出特 点,通过向用户提供的重要延伸性服务,包括健康管理、居 家养老、信息服务、互动教育、智能家居、能源管理、社区 服务及家庭安防等各种服务类型,促进各类信息产品间的互 联互通以及将社会资源和服务接入家庭,极大地丰富信息产 品的功能,提升信息产品的价值,从而激发和扩展市场需求。 近年来,我国已经在家庭网络、智能电视、移动智能终端、 安防监控、健康管理、老年看护等方面开发了多种产品和应 用,形成了一定的规模效应。但我国智慧家庭存在产业范畴 不清晰、互联互通程度不足、标准体系不完善等问题。应用 创新不是单个技术或产品的研发创新,而关乎产品的集成应 用和产业链上下游联合协作。尽快形成与产业发展相适应, 并有效引导和聚集产业力量的智慧家庭标准体系有助于促 进企业间的合作、引导市场行为,对推进智慧家庭应用创新、 加快智慧家庭产业发展具有重要作用。通过该标准体系,明 确了智慧家庭产品、系统和服务,有利于增强对智慧家庭产 业的引导和规划,促进智慧家庭产业链上下游合作。??
2.智慧家庭服务标准化需求 近年来,我国人口老龄化速度加快,既为智慧家庭的健康管理、居家养老服务产业带来了广阔的市场,也给信息技?术在健康管理、居家养老中的应用提出了更高的要求,需要 推动信息产业和健康管理、居家养老产业融合发展。同时, 信息服务、互动教育、智能家居、能源管理、社区服务及家 庭安防等智慧家庭典型服务在服务管控、服务连接、服务内 容及服务安全等方面需要加以规范,开展相关标准研究和制?定,建立并完善智慧家庭典型服务的相关标准,打造孵化平 台、公共服务平台、技术创新平台等一系列平台,让小微创 新企业有能力推出智慧家庭服务方案。综合标准化理顺智慧 家庭服务产业涉及的技术和产品,有效支撑智慧家庭的产业 化和关键技术研发,开展智慧家庭服务应用示范推广工作, 以点带面,加强对智慧家庭服务产业体系的推广,做大做强 智慧家庭服务产业。
四、智慧家庭标准体系研究
(一)标准体系建设目标
智慧家庭标准体系重点服务和支撑我国智慧家庭服务 平台、数据交换、终端制造的产业发展和行业监管,统筹规 划、系统布局,为智慧家庭技术和服务体系的顶层设计和发 展思路提供参考。标准体系涉及智慧家庭服务产业链条和产品技术链条的多个环节,基于智慧家庭产业链构成特点,突?破传统标准体系组织形式,以“应用牵引,产业需求”为引导,?结合智慧家庭产业发展现状和成熟应用,开展标准体系构?建,促进智慧家庭产业的有序发展,推动关联产业的衔接与 协作。
(二)标准体系建设框架
智慧家庭标准体系为产品、技术、应用服务等智慧家庭 生态体系提供支撑,与智慧家庭相关的技术和产业发展紧密 相关,也关乎标准化工作的目标和定位。对现有各层次标准 进行梳理,明确各层面标准化内容、范围和相互之间的关系, 形成分层次、结构化的统一标准体系框架。根据智慧家庭典 型生态体系,在产品、技术、服务等方面,归纳出共性属性, 从而形成了基础标准、终端标准、服务标准及安全标准四大 类的标准体系表,如图 3 所示。?
图 3 智慧家庭标准体系表
五、智慧家庭相关认证评价
智慧家庭的发展伴随着众多技术的推动,其中很多技术 需要认证后才能正常上市销售。本白皮书收集智慧家庭需要 进行的认证工作和未来有可能开展的认证工作,为智慧家庭 的开发工作提供一定的参考依据。
(一)智慧家庭现有认证体系
智慧家庭产品的上市销售,需要终端完成的认证有 3C 认证、入网认证、Wi-Fi 认证、HDMI 接口认证、USB 认证、 DLNA 认证等。3C 认证、入网认证是基础性认证,保障智慧 家庭产品的安全使用,Wi-Fi、HDMI、USB、DLNA、蓝牙 认证等属于技术符合性认证,用于规范终端的性能。
1.3C 认证
3C 认证的全称为“中国强制性产品认证制度”,英文名称 China Compulsory Certification,英文缩写 CCC。它是中国政 府为保护消费者人身安全和国家安全、加强产品质量管理、 依照法律法规实施的一种产品合格评定制度。
智慧家庭产品可作为音视频设备类产品,需通过国家统 一推行的 3C 认证。
2.入网认证?
更多的智慧家庭包含通信模块,为智慧家庭的移动数据业务提供了支撑。智慧家庭产品携带有无线移动通信或者??
WIFI?接口的,需完成通信设备的入网认证。
3.Wi-Fi 认证
Wi-Fi(Wireless Fidelity)是建立于 IEEE 802.11 标准的 无线区域网络技术,Wi-Fi 认证计划是由 Wi-Fi 联盟推行的 用于认证基于 IEEE 802.11 技术的产品和服务的互通性。
Wi-Fi 认证测试要求的项目为 Wi-Fi 802.11 a/b/g WPA2
互操作性测试,802.11a, 802.11b,802.11g,802.11d, 802.11h
和 802.11n 的互操作测试。
4.HDMI 认证
HDMI 是高清多媒体接口(High Definition Multimedia Interface)的缩写,由日立、松下、飞利浦、Silicon Image、索 尼、汤姆逊与东芝七家厂商共同推广的多媒体传输接口。 HDMI 可在一条线缆上传输无压缩的高清视频和音频,HDMI 的最新版本为 1.4b。
HDMI ?认证由 HDMI ?协会推行, 需在 HDMI ?ATC
(Authorized Testing Center,授权测试中心)完成符合性测 试的全部项目。HDMI 认证的产品类别包含 Source、Sink、 Cable 和 Repeater,和智能终端相关的 HDMI 认证主要为 Source 和 Sink 两种产品。
5.USB 认证
USB(Universal Serial Bus)认证计划是由 USB-IF(USBImplementers?Forum)推行的符合性认证测试,USB-IF?是致?力于推广并发展?USB?技术的非盈利性组织。USB-IF?制定了?符合性测试流程和标准,来判断产品是否符合?USB?的规范。?通过?USB?认证的产品可获得试用?USB标志的权利。
6.DLNA 认证
数 字 生 活 网 络 联 盟 ( Digital Life Network Alliance, DLNA)成立于 2003 年,其前身为数字家庭工作组(Digital Home Working Group, DHWG)。DLNA 旨在家庭内建立一 个集中管理个人电脑(PC)、家电(CE)和移动电子设备 的互操作性网络,创造一个能够共享和发展全新数字媒体和 内容服务的无缝环境,可通过有线或无线网络共享媒体内 容。
2005 年 9 月,DLNA 发布了认证和标识计划,以确保根 据 DLNA 技术规范设计、生产的产品具有协议一致性和互操 作 性 。 DLNA 成 员 单 位 通 过 测 试 , 可 以 获 得 DLNA CERTIFIED?标识。
7.Bluetooth 认证 蓝牙(Bluetooth)蓝牙技术是一种近距离地保证可靠接收和信息安全的无线通信技术。它是一种开放的技术规范,?它可以在世界上任何地方实现近距离的无线语音和数据通?信。它使用调频扩谱(FHSS)、时分多址(TDMA)、码分??
多址(CDMA)等先进技术,在小范围内建立多种通信与信 息系统之间的信息传输。
智慧家庭产品具有蓝牙功能并且在产品外观上标明蓝 牙标志,必须通过一个叫做蓝牙认证团体(BQB)的认证, 蓝牙认证团体是由蓝牙认证评估委员会(BQRB)授权的, 为需要获得蓝牙产品认证的成员提供服务的团体。成员直接 通过 BQB 获得认证服务。BQB 负责检查不符合规范的声明 和文档,评价产品测试报告,在蓝牙授权产品的官方数据库 中列出产品。BQB 必须是蓝牙 SIG 成员或者蓝牙 SIG 的雇 员。BQB??? ?是独立的个体,不需要附属于测试机构和生产商。
8.Zigbee 认证
ZigBee 是基于 IEEE802.15.4 标准的低功耗局域网协议。 根据国际标准规定,ZigBee??? ?技术是一种短距离、低功耗的无 线通信技术。ZigBee 是 IEEE 802.15.4 技术的商业名称,其 前身是“Home RF lite”技术。该技术的核心协议由 2000 年 12 月成立的 IEEE 802.15.4 工作组制定,高层应用、互联互通测 试和市场推广由 2002 年 8 月组建的 ZigBee 联盟负责。ZigBee 联盟由英国 Invensys 公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗 拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司等组成,已经吸引了上百 家芯片公司、无线设备开发商和制造商的加入。
产品生产商必须是 ZigBee 联盟成员才可以提交产品进行认证和兼容性测试,并被授予证书。通过成为?ZigBee?联?盟成员,产品生产商便可获得所有?ZigBee?标准和测试规范, 同时他们也需承诺遵守联盟的政策。
(二)智慧家庭的未来认证
随着技术的发展,越来越多的智慧家庭产品会涌入市 场,其功能也会呈现多样化的需求,现有的认证体系不足以 支撑智慧家庭产业的蓬勃发展。
逐渐增多的应用程序为智慧家庭产品的扩展功能提供 了方便,也为智慧家庭的发展提供了基础。目前应用程序质 量控制方法还是由各厂商分散的掌握,应用程序的质量由开 发者自行控制,故推进智慧家庭应用程序质量认证势在必 行。智慧家庭应用程序质量认证的范围包括应用程序接口、 应用程序的兼容性、应用程序稳定性、易用性和应用程序用 户界面系统。
智慧家庭信息安全也是未来研发的重点,接入网络后, 如何保证智慧家庭系统各种业务的安全,如何保证个人信息 的安全,如何保证多媒体内容本身不被复制等一系列安全问 题都十分重要。智慧家庭信息安全认证用于评估智慧家庭产 品的信息安全等级和标准符合性,为智慧家庭产品的安全设 计提供规范依据。
六、智慧家庭产业展望
随着我国物联网、信息技术的不断发展,以及智慧城市 建设如火如荼地开展,智慧家庭的产品及应用正在逐步被消 费者接受和使用。智慧家庭实现的硬件基础是以智能终端为 主的消费类电子产品,以物联网、宽带网、移动互联网为基 础,依托云计算、大数据等新一代信息技术,构建安全、舒 适、便利、智能、温馨的居家环境。
智能电视目前是智慧家庭体系中主要智能终端产品之 一。2009??? ?年开始,国内彩电骨干企业就抓住了互联网和智能 化发展的重要机遇,大力发展智能电视,目前一二级城市智 能电视已经到了普及应用阶段。据市场研究机构测算,2014 年国内智能电视销售 2603 万台,同比增长 22%,占国内销 售总量的5.4%。同时,网络智能机顶盒继续呈现快速增长, 2014 年网络智能机顶盒国内市场累计出货量达到 3040 万台。 除了智能电视终端之外,目前传统的家用电器也在加速朝智 能化方向发展,智能化的冰箱、空调、洗衣机等家电屡见不 鲜。此外,可穿戴设备、家庭智能机器人等多种类型的智慧 家庭智能终端产品也逐步走进人们的生活,为人们提供多种 多样的生活便利与服务。可以看出,智能终端的广泛渗透为 智慧家庭业务与服务的快速发展奠定了良好的硬件基础,同 时,智慧家庭概念与产业链的不断延伸,也为智慧家庭产业 的蓬勃发展开拓了广阔的前景。
(一)智慧家庭消费电子产品智能普及化
随着网络技术在智慧家庭中的普及,传感器技术的进 步,以及嵌入式芯片计算能力的大幅提高,体积更加灵巧, 智慧家庭中消费电子产品将呈现出智能普及化的趋势。各种 传感器、信息设备、互联网服务并不再是传统智能终端产品 的专享,普通家电依靠小型化的智能控制芯片,将实现对周 围环境的感知、对使用者指令的接收以及对各类情境数据进 行存储、建模、推理及分析,通过家庭宽带网络、移动互联 网、物联网等技术实现互联互通、协同服务,最大程度地方 便用户的使用,并形成出各种创新产品和应用模式。智能电 冰箱、智能洗衣机、智能空调等智能化家电产品将为智慧家 庭服务的创新提供新的载体。
(二)智慧家庭产品网络普及化、控制云端化
智慧家庭技术已全面进入网络化的发展阶段。智慧家庭 中的网络连接技术将呈现出多样化、宽带化、融合化的发展 趋势。家庭内部布线技术包括以太网、WiFi、PLC、Bluetooth、 UWB、Zigbee??? ?等将能够构建出一个覆盖各种应用场景需求的 完整家庭内部网络,突破设备间彼此独立的传统模式,完成 智慧家庭设备的互联互通。而各种宽带接入技术包括 ?xDSL、 PON、3G、WiMax,Cable Modem 等将各种公共网络服务及 内容引入的智慧家庭,使得智慧家庭终端可以轻易连接到云端,通过互联网和云端服务器,实现远程的信息获取和指令 传输,消除家庭和人之间物理距离的藩篱,随时建立沟通与 联系。
(三)家庭入口和应用切入点的争夺更加激烈
家庭入口大致可分为智能电视的 TV 屏幕入口,手机、 Pad 等移动智能终端入口,智能机顶盒等内嵌应用入口和宽 带光纤等网络入口几种类型。其中,智能电视和智能机顶盒 与多媒体业务具有较强的耦合关系,即该类终端设备中早已 内置了业务应用,实现硬件与服务捆绑销售。运营商依托自 有网络能够为用户提供更好的业务体验,宽带光纤网络在某 种程度上实现了家庭与运营商服务的绑定。而其他智能终端 设备,如安防监控、健康监测等方面的应用,解决的用户的 切身需求,也成为用户接纳智慧家庭应用的重要切入点。由 此可以看出,家庭入口在很大程度上将影响用户对业务的选 择,应用切入点将成为智慧家庭应用业务竞争的焦点。
(四)互联网模式升级推动传统企业加快转型
互联网企业强化智慧家庭领域发展优势,在市场开拓、 资源整合和用户体验方面继续发挥自身特点。互联网企业运 用线上方式展开营销活动,极大压缩了渠道运营成本;硬件 价格偏低,以提供内容服务和开展增值业务为主,延伸了终 端价值链,对传统企业造成巨大冲击。面对互联网模式的加速冲击,传统企业被迫加快自身转型。