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智能家电

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2016-11-14 10:50:47        作者:       来源:环球家电网
核心提示:智能家电产品分为两类:一是采用电子、机械等方面的先进技术和设备;二是模拟家庭中熟练操作者的经验进行模糊推理和模糊控制。

智能家电就是将微处理器、传感器技术、网络通信技术引入家电设备后形成的家电产品,具有自动感知住宅空间状态和家电自身状态、家电服务状态,能够自动控制及接收住宅用户在住宅内或远程的控制指令;同时,智能家电作为智能家居的组成部分,能够与住宅内其它家电和家居、设施互联组成系统,实现智能家居功能。

 

概念

首先,智能这一概念并不是科学术语,人们将具有部分或全部智慧特征的能力统称为智能。人的智能主要表现在感知、思维、判断、学习、执行的过程。

 

如果把人类智慧特征能力搭载在某种家电上,从而部分或全部代替人完成某些事情,或完成人类不能完成的事情,这样的家电就可以称之为智能家电。因此,具备灵敏感知能力、正确思维能力、准确判断和有效执行能力,并把这些能力全部加以综合利用的产品就是我们所说的智能家电。

 

其实,智能家电一点也并不神秘,回想早期的电熨斗、电饭锅温控器,其实它们就有了智能化的特征。但是那个时候智能化特征相对来说比较低,也没有形成智能化的概念。而随着传感技术、芯片技术、RFID技术、网络技术的发展,真正意义上的智能家电就开始进入我们的生活了。

 

智能家电就是将微处理器、传感器技术、网络通信技术引入家电设备后形成的家电产品,具有自动感知住宅空间状态和家电自身状态、家电服务状态,能够自动控制及接收住宅用户在住宅内或远程的控制指令;同时,智能家电作为智能家居的组成部分,能够与住宅内其它家电和家居、设施互联组成系统,实现智能家居功能。

 

智能家电与传统家电的区别

智能家电和传统家电的区别,不能简单地以是否装了操作系统,是否装了芯片来区分。它们的区别主要表现在对智能二字的体现上。

 

首先是感知对象不一样,以前的家电,主要感知时间、温度等;而智能家电对人的情感,人的动作,人的行为习惯都可以感知,都可以按照这样感知做一些智能化的执行。其次是技术处理方式不一样,传统家电更多是机械式的,或者叫做很简单的执行过程。智能家电的运作过程往往依赖于物联网、互联网以及电子芯片等现代技术的应用和处理。最后是应对的需求不一样,传统家电对应的需求就是满足了生活中的一些基本需求,而智能家电所应对的消费需求更加丰富,层次更高。

 

所以,智能家电与传统家电的不同在于智能家电实现了拟人智能,产品通过传感器和控制芯片来捕捉和处理信息,除了根据住宅空间环境和用户需求自动设置和控制,用户可以根据自身的习惯进行个性化设置,另外,当智能家电与互联网连接后,其也就具备了社交网络的属性。另外,智能家电,还可理解为物联网家电。

 

智能家电的迅猛发展变成了一种必然趋势,其迅速发展的主要原因如下:

(1)网络技术和通信技术的成熟和广泛应用。

(2)信息化水平的不断提高,逐渐达到支持智能家电产业大规模发展的水平。

(3)互联网基础设施和技术条件,为智能家电的发展做了必要的准备。

(4)用户对高水平的家电的需求。


特点与功能

同传统的家用电器产品相比,智能家电具有如下特点:

 

1 网络化功能。各种智能家电可以通过家庭局域网连接到一起,还可以通过家庭网关接口同制造商的服务站点相连,最终可以同互联网相连,实现信息的共享。

 

2 智能化。智能家电可以根据周围环境的不同自动做出响应,不需要人为干预。例如智能空调可以根据不同的季节、气候及用户所在地域,自动调整其工作状态以达到最佳效果。

 

3 开放性、兼容性。由于用户家庭的智能家电可能来自不同的厂商,智能家电平台必须具有开发性和兼容性。

 

4 节能化。智能家电可以根据周围环境自动调整工作时间、工作状态,从而实现节能。

 

5 易用性。由于复杂的控制操作流程已由内嵌在智能家电中的控制器解决,因此用户只需了解非常简单的操作。

 

智能家电并不是单指某一个家电,而应是一个技术系统,随着人类应用需求和家电智能化的不断发展,其内容将会更加丰富,根据实际应用环境的不同智能家电的功能也会有所差异,但一般应具备以下基本功能:

 

(1)     通信功能。包括电话、网络、远程控制/报警等。

(2)     消费电子产品的智能控制。例如可以自动控制加热时间、加热温度的微波炉,可以自动调节温度、湿度的智能空调,可以根据指令自动搜索电视节目并摄录的电视机/录像机等等。

 

(3)     交互式智能控制。可以通过语音识别技术实现智能家电的声控功能;通过各种主动式传感器(如温度、声音、动作等)实现智能家电的主动性动作响应。用户还可以自己定义不同场景不同智能家电的不同响应。

 

(4)     安防控制功能。包括门禁系统、火灾自动报警、煤气泄漏、漏电、漏水等。

 

(5)     健康与医疗功能。包括健康设备监控、远程诊疗、老人/病人异常监护等。

 

智能控制技术、信息技术的飞速发展也为家电自动化和智能化提供了可能。智能家电具有自动监测自身故障、自动测量、自动控制、自动调节与远程控制中心通信功能的家电设备。

 

传统家用电器有空调、电冰箱、吸尘器、电饭煲、洗衣机等,新型家用电器有电磁炉、消毒碗柜、蒸炖煲等。无论新型家用电器还是传统家用电器,其整体技术都在不断提高。家用电器的进步,关键在于采用了先进控制技术,从而使家用电器从一种机械式的用具变成一种具有智能的设备,智能家用电器体现了家用电器最新技术面貌。


智能家电分类

智能家电产品分为两类:一是采用电子、机械等方面的先进技术和设备;二是模拟家庭中熟练操作者的经验进行模糊推理和模糊控制。随着智能控制技术的发展,各种智能家电产品不断出现,例如把电脑和数控技术相结合,开发出的数控冰箱、具有模糊逻辑思维功能的电饭煲、变频式空调、全自动洗衣机等。

 

智能家用电器的智能程度不同,同一类产品的智能程度也有很大差别,一般可分成单项智能和多项智能。单项智能家电只有一种模拟人类智能的功能。例如模糊电饭煲中,检测饭量并进行对应控制是一种模拟人的智能的过程。在电饭煲中,检测饭量不可能用重量传感器,这是环境过热所不允许的。采用饭量多则吸热时间长这种人的思维过程就可以实现饭量的检测,并且根据饭量的不同采取不同的控制过程。这种电饭煲是一种具有单项智能的电饭煲,它采用模糊推理进行饭量的检测,同时用模糊控制推理进行整个过程的控制。

 

多项智能家电在多项智能的家用电器中,有多种模拟人类智能的功能。例如多功能模糊电饭煲就有多种模拟人类智能的功能。普通智能家用电器所采用廉价模糊控制智能控制技术。少数高档家电用到神经网络技术(也叫神经网络模糊控制技术),模糊控制技术目前是智能家用电器使用最广泛的智能控制技术。原因在于这种技术和人的思维有一致性,理解较为方便且不需要高深的数学知识表达,可以用单片机进行构造。

 

不过模糊逻辑及其控制技术也存在一个不足的地方,即没有学习能力,从而使模糊控制家电产品难以积累经验。而知识的获取和经验的积累并由此所产生新的思维是人类智能的最明显体现。家用电器在运行过程中存在外部环境差异、内部零件损耗及用户使用习惯的问题,这就需要家用电器能对这些状态进行学习。

 

例如一台洗衣机在春、夏、秋、冬四个季节外界环境是不一样的,由于水温及环境温度不同,洗涤时的程序也有区别,洗衣机应能自动学习不同环境中的洗涤程序;另外,在洗衣机早期应用中,洗衣机的零件处于紧耦合状态,过了磨合期,洗衣机的零件处于顺耦合状态,长期应用之后,洗衣机的零件处于松耦合状态。对于不同时期,洗衣机应该对自身状态进行恰当的调整,同时还应产生与之相应的优化控制过程;此外,洗衣机在很多次数的洗涤中,应自动学习特定衣质、衣量条件下的最优洗涤程序,当用户放入不同量、不同质的衣服时,洗衣机应自动进入学习后的最优洗涤程序——这就需要一种新的智能技术:神经网络控制。

 

智能冰箱是一种能对冰箱进行智能化控制、对食品进行智能化管理的冰箱类型。比如,能自动进行冰箱模式调换,始终让食物保持最佳存储状态,用户可通过手机或电脑,随时随地了解冰箱里食物的种类、数量、保鲜保质信息,可为用户提供健康食谱和营养禁忌,可提醒用户定时补充食品等。

 

智能空调系统能根据外界气候条件,按照预先设定的指标对安装在屋内的温度、湿度、空气清洁度进行分析、判断、及时自动打开制冷、加热、去湿及空气净化等功能。同时用户还能通过手机等终端,在远程对空调进行控制。


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