中国家用电器研究院应用技术研究所副所长 赵鹏

赵鹏：各位领导，各位来宾，上午好！我是来自中国家用电器研究院智能研究中心的赵鹏。非常高兴能够借本次会议机会将我们在智能家电安全领域的工作与大家分享。
    我的介绍分为三个部分。
    第一、智能化时代家电带来美好生活。
    现在大家都说智能，人工智能首次出现是在1956年的dartmouth会议上，此后60年来，人工智能的发展潮起潮落，但是制造具有智能的机器一直是人类的重大梦想，现在恰逢人工智能第三阶段的增长爆发期，随着大数据的集聚，理论孙算法的革新，以及计算能力的提升，人工智能在越来越多的应用领域发挥重要的作用。
    以电冰箱为例，我们说智能化技术推动了家电产品的转型升级，电冰箱上个世纪20年代电动冰箱被发明出来，40、50年代进入消费者家中，其作用主要是用于冰镇和保鲜食物，在40、50年代之后，各种控制技术和自动化技术被纷纷运用到冰箱中，其主要目的就是为了使冰箱内部的温度、湿度得到更加精准的控制。此后随着技术的不断进步以及用户需求的提升，在前几年出现了智能冰箱，可以对冰箱进行智能化控制，对食品进行智能化管理。智能冰箱可以随时调整冰箱的工作模式，使食物始终处在一个最佳的保存状态，智能冰箱可以随时监测自珍的运行状态，如出现异常，主动推送预警信息，智能冰箱可以让用户通过手机或平板电脑远程察看里面的数量，保鲜信息， 另外，还可以向用户主动推送健康食谱，营养禁忌等等，冰箱的使用更加简单，便捷，节能，这就是智能化技术在冰箱中的应用。我们的冰箱也好，厨电也好，我们的厨房不再是简单的烹饪的场所了，而具有功能性和人文性的场所，我们电器也在这方面演进。未来我们希望家电的单品能够机器人化，无所不在，可以与人直接交流，甚至不需要交流，能够主动服务。
    家电的智能转型升级会从产品的智能向生态服务延伸，这个过程，我们可以简单的分为三个阶段，即产品智能化升级，系统智能化升级和智能化解决方案，智慧生活是终极发展目标。当前，我们整个家电行业的智能化进程正处在第一阶段向第二阶段的过渡期，过去几年是单品智能化的爆发期，同时也是各种智能单品互联互通的孕育期未来几年将是系统化，多场景应用联动的增长期，这是逐步发展升级的过程。
    从智能家电到智能家居再到智慧生活，现在不止家电行业，整个消费品领域各行各业都在努力打造一个能够融合各种生态资源的智慧生活大生态体系，力图使人们在各种场景下的生活变的更加简单，努力提升人们的获得感和幸福感。
    第二、智能家电安全评价体系的构建。
    实际上，尽管增长速度很快，但当前我国智能家电产业的发展尚不成熟，一方面，相关的行业标准并不健全，部分企业从传统家电向智能家电转型过程中经验不足，产品设计不合理，或者缺乏充分的市场评估。另一方面，智能家电应用广泛，从业者有传统的家电厂商，也包括了互联网的系统集成商，随着产品的网络化和交叉融合，在安全性，可靠性互联互通等方面又出现了新的问题，甚至存在新的安全隐患，从而要求我们从产品的整体性，系统性加强质量监管。
    先简单看一下智能家电可能存在的安全风险和安全隐患。实际上，我们家居中的各类家电产品，除了产品本身由于材料，结构设计，软硬件功能失效等引起的安全风险外，还有可能会因为网络操作，互联操作，远程操作等给产品带来功能安全和网络安全的风险，属于这些风险得不到合理的评估和及时处理，有可能透过产品传导给用户，使用户受到人身财产伤害。比如黑客通过网络操作洗衣机，突然以最高速的转动等等，这些操作都会给用户带来人身财产伤害。在网络环境下，智能家电的本地安全问题与网络安全问题是相互影响的，智能家电的本地安全包括设备安全和功能安全，其风险主要源于产品自身，将会给用户带来直接的人身财产伤害。网络安全一方面会给用户带来直接的数据泄露和财产损失，另一方面影响产品的设备安全和功能安全。
    针对智能家电的安全需求，构建功能安全，网络安全，设备安全三位一体的体系。下面针对这三类安全需求我逐一介绍。
    1、设备安全。设备安全就是我们目前所熟知产品安全，属于大家行业中都比较知道的传统安全范畴，设备安全的目的是用户人身财产的安全防护，各类设备的标准略有差异，但标准的主要内容和安全原则是类似的，评估的内容包括了电机危险，高温，着火，机械伤害，有毒有害物质释放等。各类型家电的设备安全评估都有其所遵循的国家标准，例如冰箱，空调，洗衣机功能型家电要遵照GB4706的国家标准，这个是整个行业最为熟悉的国家标准。对于电视、冰箱、计算机等内容型设备要遵照GB8898，GB4943.1。如果是由多类设备交叉融合的产品，是我们还要考虑综合运用多个设备进行安全评估。例如智能电冰箱，现在一般智能电冰箱上会带有多媒体的平板电脑，在做设备安全评估时除了用GB47.6.1，还要用GB4706.13，要根据产品的实际工作环境，选取最不利的标准要求进行考核。
    2、功能安全。功能安全是指采用电器电子可编程电子安全相关的系统来确保智能家电不存在不可接受的安全风险，这些风险包括温度类风险，着火，爆炸，机械伤害等，随着目前成本的压力，以及产品小型化，功能安全的内容越来越多，而功能安全现在主要依赖于软件控制功能安全的评估对象是智能家电的控制系统，一般包括传感器，处理器和可执行机构。功能评估的目标是确保智能家电产品的安全可靠，包括动性能的可靠性和结构的合理性。随着我们智能家电工作场景的变化，功能安全评估的范围也从某个设备单品拓展到多个设备组成的场景或者系统，例如使用手机APP控制智能冰箱，其中手机APP和云平台构成一个系统，共同完成控制指令。过程中，通讯数据保密性和完整性会直接影响操作功能的安全性和可靠性。
    3、网络安全。早期网络安全是用于保护数字化资产，当前在智能家电应用中，除了保护数字化资产外，网络安全在一定程度上影响产品的设备安全和功能安全，刚才我们也提到了，智能家电的设备安全和功能安全主要依赖于设备产品自身，而网络安全除依赖于产品自身，尤其是上面所带的通讯模块外，还要依赖于产品所对应的远程控制终端，及上面运行的APP，设置还涉及到三者之间的身份甄别，固件安全，存储管理等等过程。在目前来看，网络安全涉及的内容比较广泛，而网络安全是智能家电安全评估中最欠缺的一部分，现在全球都在说网络安全，信息安全，用户隐私保护，这些内容都是网络安全的评估范畴。对于智能家电网络安全评估，要求评估对象，也就是智能家电能够抵御攻击者的威胁，保证数据的完整性，保密性和可靠性，在当前的研究中还存在争论，评估对象究竟颗粒度能做到大，针对家电行业，我们针对的对象是家电整机产品，希望整机产品能够抵御外在的威胁，能够不被恶意的进行数据窃取和篡改，但是当前，安全行业专机认为，如果我们整机内通信模块与主控板之间绝大多数都是有线传输，有线传输过程中没有进行数据加密，或者保护性的校验工作，有可能会做数据可能性的重放，去威胁平台或者其他整机产品。对于网络安全的评估标准，2017年我国政府颁布了《中华人民共和国网络安全法》，从根源上对网络设备和网络服务网络安全提出要求。但是这个法只是一个大法，并没有具体的下面针对某一类型某一产品的具体要求。尽管还没有针对智能家电的安全标准，但是相关的实践几年前已经开展了相关的工作，我们可以从通信的带宽限制，丢包，误码等多个程序进行相关产品的评估。
   在网络工作条件下，家电的工作场景发生了变化，从而会给产品带来功能安全和网络安全的风险，尤其是特定的网络安全问题，有可能给产品带来风险，或者是给家居联动的场景安全功能失效，我们从设备安全，功能安全，网络安全三个独立的纬度分别评估产品和系统，另外要求我们将三者有机的结合起来，进行系统化的整体评估，只有这样，才能在一定程度上确保智能家电的安全运行。当前针对智能家电并没有对应的国家标准，刚才介绍了我们做了相关的研究与实践。
    第三、智能家电通信可靠性的测试与评价。
    网络通信是智能家电应用的基础。测试评价方法包括了基础通讯测试，网络仿真测试，环境测试，典型场景应用测试等。
    基本通信测试又称方向性测试，将智能家电置于电波暗室内，保证智能家电处在测试模式，同时保持连续通信状态，暗室类的信号源按照标准要求连续移动，这项测试是最为基本的测试，如果这项测试的结果不能满足标准的最低要求，后面四项测试就不需要做了，在整个暗室中，它的成功率说不能得到保证，后面加上干扰就不用提出了。
    网络仿真测试，是考核智能家电在各种复杂网络环境下的通信性能，各种复杂网络环境，包括了通信的时延，带宽限制，丢包，误码，乱序等等，为此我们院专门建立了参数可调的网络仿真测试平台，可以为测试提供稳定的网络背景。
    电磁兼容干扰测试，一共10项，考察在此过程中通信质量是否满足要求，工作人员要及时察看通信测试记录，来判断每项测试通过与否环境实验是考核智能家电在特定温湿度条件下的测试性能，测试时将智能家电置于环境箱，依据标准要求，调整实验箱内的温度和湿度变化，保持智能家电连续通信状态，测试在此过程中的通信成功率。
    典型场景应用测试，家电在开发过程中，我们只是拿了WIFI模块做相关的手机控制，并没有真正对整机，尤其冰箱比较大体积的整机进行相关测试，有可能导致产品在实际工作环境下与我们开发测试的环境并不完全一致，曾经在开发过程中给人做小厨宝的产品，一切测试没有问题，但在实际运用后，上市6个月，得到的反馈是APP收不到小厨宝的运行状态，一是厨房本身WIFI信号偏弱，另外产品大多数放在橱柜的下部，导致这个产品本身WIFI的自动上报功能几乎发不出来，怎么办呢？只能追加一些把WIFI加天线，所以典型应用场景并不是可有可无的。目前我们自己建立了600平方米的典型场景应用测试空间，包括了客厅，厨房，卫生间，卧室，老人房，儿童房等11个场景，将产品置于其中，并打开场景中其他的相关设备来考核在此过程中智能产品的通信成功率。
    经过上述5方面的测试，我们得出20项产品的单向成功率，同时结合产品的通信参数以及测试环境的网络参数，共同的综合评价智能家电安全可靠性，同时可以得出在不同条件下的通信质量，有些产品就是放在室内，可以忽略高低温限制，有的产品不具有插拔网线的，我们可以不去考虑空口的东西，这个在每项测试的时候还是要根据产品的具体性能做具体的分析。
    以上是我们在智能家电通信可靠性与评价方面所做的工作。我的介绍就是这些。谢谢大家！