2018人工智能发展背景下国际智能家居行业贸易前瞻

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荣华英　廉国恩　燕京理工学院
摘　要：近年来，人工智能备受关注，国务院发布《新一代人工智能发展规划》。智能家居是人工智能发展的重要领域，本文分析了人工智能技术的发展历史，剖析了近年来美国、英国、日本、德国和中国智能家居行业的发展与创新，对人工智能背景下国际智能家居行业贸易进行前瞻，指出未来将呈现四大趋势：智能产品设计、智能生产制造、智能高效物流、智能商业服务。
关键词：人工智能；智能家居；智能设计；智能物流；智能商业服务
近年来，人工智能近乎沸腾。2016年，Facebook、亚马逊、谷歌、百度等公司不约而同地宣布AI是他们未来的业务核心。2016年10 月，美国白宫发布了题为《为人工智能的未来做好准备》和《国家人工智能研发战略规划》两份重要报告。2017年7月20日，中国国务院也印发了《新一代人工智能发展规划》，明确提出了我国人工智能发展的战略目标、总体部署和重点任务，以迎接国际智能家居行业大发展的春天。
一、人工智能技术的发展概述
人工智能是通过将人类的思维活动赋予给机器或系统，使其模仿和执行与人类学习、思考和决策有关的智能行为。1956年，人工智能（Artificial Intelligence，AI）的概念在达特茅斯会议上首次被提出。它先后经历了3次飞跃发展阶段：第一次飞跃是实现问题求解，代替人类完成部分逻辑推理、数理逻辑和启发式程序工作，如：表处理程序设计语言LISP。第二次飞跃是专家系统的出现，实现了人工智能从理论研究走向实际应用，如：化学质谱分析系统DENDARL、细菌感染性血液病专家咨询系统MYCIN、矿藏勘探专家系统PROSPECTOR、知识信息处理计算机系统KIPS。第三次飞跃是从专有人工智能向通用人工智能发展，由互联网技术群和应用场景互为推动，自我演进。2014年杭州政府与阿里巴巴合作建设智能城市交通体系。2017年百度利用跨年龄人脸智能识别系统帮助被拐27年的孩子回家。谷歌的 AlphaGo（阿尔法狗）、Master（大师）、IBM的Watson（沃森）肿瘤机器人更是一度引爆全球。以 IBM、Qualcomm（高通）为代表的芯片巨头推出了类人脑芯片。目前人工智能重点部署的应用有语音识别、图像识别、计算机视觉、自动驾驶、智能机器人等。
智能家居（Smart Home）以住宅为平台，利用综合布线、网络通信、物联网和自动控制等技术，集成家居生活设备，构建高效、安全、舒适、健康的家居生活管理系统，使居住者享受到更高的生活品质。2017年人工智能与智能家居的结合步入爆发的临界点，人工智能应用较广的语音识别、语音分析、图像识别等基础技术，正逐渐成为智能家居的标准配置，百度、海尔、格力等巨头都将人工智能技术嵌入到智能家居产品之中。人工智能驱动的语音交互、视觉技术、优质的内容服务以及包罗万象的第三方应用构成了智能音箱的大生态闭环，如亚马逊的智能音箱Echo、苹果的Siri、谷歌的Google Home等主要采用语音交互技术。波士顿iRobot公司的智能家用吸尘机器人、中国小米扫地机器人采用AI侦测技术识别房间大小、家具摆放、地面清洁度等环境，采用即时定位和地图构建算法实时构建房间地图，制定最优清扫路径。搭载阿里云，飞利浦中国首发智能空气净化器，拥有空气质量数显、粉尘传感器、等离子灭菌、UV配合光触媒杀菌等卓越功能。海尔的智慧家庭操作系统UHomeOS基于U+云平台、大数据以及U+大脑，以海尔智慧家电Smart Home、Smart Wash、Smart Refrigerator为载体，实现网器与网器、人与网器、网器与外部资源的互联互通、无缝对接。
二、国际智能家居行业的发展与创新
（一）美国：智能家居系统的领导者
世界首富比尔盖茨的家，位于美国西雅图的华盛顿湖畔，耗资约１亿美元，耗时７年，被称作未来之屋，堪称当今智能家居的经典之作，整个建筑分为12个不同的功能区。盖茨通过移动设备可以远程查看和遥控家中的系统、设备和人员，如安排厨师准备晚餐、智能控制浴池水温等；豪宅的入口采用了掌纹识别技术的钥匙，自动采集的访客指纹等信息被作为来访资料储存到电脑；大门处的气象感知器与室内电脑相连，将室外的温度、湿度，风力等指标输入电脑，电脑根据气象数据，控制室内的温度和通风，来宾须佩戴一只有即时定位功能的特制电子胸针。这幢科技豪宅拥有神奇的读心术，当你踏入一个房间，喜爱的旋律随即响起，墙壁上会投射出你熟悉的画作；当你游泳时，水下音乐系统智能开启，智能照明能在6 英寸范围内感应和追踪足迹，实现人来灯亮，人走灯灭；智能灌溉系统可以监测百年老树土壤中的水环境，变身智慧园丁，实现自动浇水。
Amazon Echo、Google Home、Apple HomeKit是美国智能家居语音控制平台的领导者，三大巨头正不断升级智能家居生态系统。亚马逊Echo将搭载约7英寸的人性化触摸屏，Echo助理Alexa已经获得了类似Facebook和Twitter等社交网络的粘性体验；Google Home在美国和加拿大境内免费通话服务重磅上线；全球首款支持三种语音助手的智能锁August，支持语音和蓝牙多种开锁模式。APP几秒钟能分发软钥匙，还有游客日志和客人簿等互动功能；Control4采用无线Zigbee技术，能与全球知名品牌家电产品完美整合，控制流行时尚的各种设备和系统；Honeywell（霍尼韦尔）整合可视对讲、安全防范、空调控制、场景联动等功能于一体，实现真正的智慧家居。
（二）英国：智能家居的集成体验
早在2000年，Laing Homt公司就在伦敦郊区建成了智能家居示范街区，每栋房子都装备了智能管理系统：主人可以通过手机或网络远程控制照明、空调、通风等系统；独特设计的智能冰箱可以检查家中食物的剩余情况，通知及时主人采购来保证充足的食物储备。
2016 年4月，John Lewis伦敦牛津街百货公司的五楼开了一间智能家居的集成体验式展厅，面积约1000平方英尺（大约 93 平方米），从进门开始的Nest安全系统监控、智能温控系统，到飞利浦智能灯具系列，装有内置摄像头的三星智能电冰箱、洗衣机、Nespresso Prodigio 智能遥控咖啡机、Sonos 扬声器等等。
（三）日本： 机器人+健康+美学的智能家居
日本是机器人王国，连超老龄社会和人口持续减少问题也用家庭服务机器人来解决，如：老年护理机器人、劳动助力机器人等。日本软银的人形情感机器人Pepper曾经1分钟之内被抢光，它通过深度摄像头和语音识别系统，能读懂人类情感并做出智能反应。全球已有1万多个Pepper机器人在为家庭、游轮和餐厅工作。日本门外的自动门禁系统采用高清红外摄像头侦测，１秒即可刷脸开门，解放双手。外墙上的智能储物柜可以全天候无人式接收快递，并智能选择不同的商品储存模式。智能冰箱既能冰藏食物，又有温室可用来种植蔬菜。智能厨柜会展示丰富的菜单，厨房能根据主人选定的菜单从冰箱里选取所需食材烧菜。智能客厅装有如同百科全书的计算机墙壁，能掌握主人日常所需的资料。智能马桶关注健康，同时拥有了座圈加热、臀部清洗、暖风烘干、自动更换薄膜、自行测血糖值和测血压等功能。
2017年松下发布Panasonic Home+全屋智能战略。松下未来馆Wonder Life-BOX的智能助理管家能提醒诸如外出防雨、防晒、地震警告、食材快过期等众多信息。智能客厅中的茶几能变身智能触控电视。智能厨房的每个小橱柜都可以充当小冰箱，通过自行差异化温度设置存放不同食材，无厨具也能烹饪。智能助理通过语音交互，能将水龙头出水量精准控制到毫升。卧室天花板上的实时星空投影，让你躺在床上便可仰望星空，看繁星点点，明月高悬。智能床能侦测睡眠，在墙壁上即可看到自己的健康状态。智能卧室完成女人的魔镜梦想，穿衣镜可随意变化服饰色彩，智能镜子能虚拟化妆。
（四）德国：简洁舒适的人性化智能家居
德国最具雄心的智能住宅项目Apartimentum未来型公寓坐落于德国汉堡，在生活智能和网络方面远超欧洲的众多住宅。公寓中众多的物联网应用和先进技术为住户日常生活带来简洁舒适的个性化居住体验。当业主驶入住宅车库时，公寓的电梯会自动下行。智能手机通过查看业主的日程，不仅能够实现自动叫醒、控制浴室的空调和热水，还能检查交通状况并随时根据拥堵情况提供替代路线。住户可以通过APP控制百叶窗、灯具、空调等。每间公寓均配有专属Lightify入口，住户可单独编程和调用照明场景。
德国LIECTROUX（莱尔克斯）家用扫地智能机器人荣获2016年度全球家居产业影响力品牌大奖。智能扫地机器人里面安装的陀螺仪，红外线感应系统，记忆系统可以让机器人规划好清扫路径。临时添加障碍物，它会重新规划清扫路线，也会记忆哪里没有扫到。拥有干擦模式和湿拖模式。德国Moorgen智能家居系统，每天清晨无需按键，系统自动启动起床模式场景。最炫酷的智能远程控制，下班路上设置空调温度。
（五）中国：智能家居迎来爆发期
随着中国制造2025国家发展战略的实施，未来3-5年，智能家居产业发展将迎来爆发期。在国内外各大展会上，代工企业从OEM走向ODM，海尔U-home平台及智能家电、美的M-Smart平台及智能空调、格力+智能家居、格兰仕G +智能白电、长虹的智慧家庭、海信4K智能电视、TCL量子点电视及智能门锁、志高云空调等都颇为抢眼。
海尔U-home设计了包括回家、厨房、客厅、卧室、卫浴和阳台的家居生态场景方案。海尔焙多芬智能烤箱能够智能制作各种甜品，让你变身烘焙达人。格力智能家居系统构成智慧空气、智慧用水、智慧食物、智慧能源四大管理系统。格力智能空调搭载了语音控制模块，可实现5米内高精度人机语音交互，采用最新的体感无风技术，可巧妙避开人体区域送风。美的M-Smart智慧生态系统，智能冰箱应用图像识别和智能标签技术，可自动识别食物保存位置、新鲜程度。智能微波炉可指导一个零经验新手烹饪美食。2017年3月，美的智慧家居推出国内首颗智能家电安全芯片Minerva。
小米推出了小吉智能迷你滚筒洗衣机、小蚁智能摄像机、小爱同学智能音箱、米家扫地机器人、小米智能马桶盖。阿里人工智能实验室发布智能音箱天猫精灵，集智能语音、智能搜索、智能购物、智能缴费、智能家居入口等多项功能于一身，已经成功应用于全国首家人工智能酒店杭州西轩酒店，通过语音可以控制酒店客房的灯光、空调、窗帘、电视、马桶等。
三、人工智能背景下国际智能家居行业贸易前瞻
Research and Markets预测，未来5年全球智慧家居市场年均增长率为14％，到2022年全球智能家居规模将达到1220亿美元；到2030年规模有望激增至4000亿美元。国际智能家居行业贸易将呈现以下四大趋势：
（一）智能产品设计
2016年Amazon Echo销量超过650万台，2017年销量逼近千万，Echo目前已经接入包括Uber、达美乐披萨、StubHub票务平台等第三方服务，Alexa语音助手成为目前全球最成功的消费级AI产品。近两年来，遭国人疯抢的日本智能马桶盖在中国走红。2017年8月小米发布了智能马桶盖。2017年1月 CES（美国拉斯维加斯国际消费类电子产品展）电冰箱、洗衣机、烘干机、门铃、灯泡、吊扇、烟雾警报器、扫地机器人都更加智能。小米、TCL、海信、乐视都利用CES拓展海外市场。
欧洲约80%的用户倾向于选择智能家居安防产品。ReportLinker2017年调查显示，美国智能家居普及程度高达58%，平均每个家庭拥有3.4个智能家居设备，自动化、语音和远程控制、能源管理三大功能最受美国消费者关注。NPD报告给出三类受青睐的智能家居产品：网络摄像头、语音交互设备、智能门铃。未来智能家居安防产品、智能音箱、智能马桶、智能空气净化器等将是国际智能家居行业贸易畅销产品。国内外智能家居的经典案例、拉斯维加斯CES展和广交会都带给未来智能家居产品更多的设计灵感。
（二）智能生产制造
近年来，世界第一制造大国中国低端劳动力正在逐年减少，制造业密集的广东、上海、福建、江浙等地出现用工荒，传统高投入、高耗能、高污染的产业发展模式已经不可持续，中国制造迫切需要推广智能制造，实现产业转型升级。为了降低人工成本，提高生产效率，一些家居企业已经开始尝试建立智能工厂。美的收购全球四大机器人公司之一德国库卡集团，计划把国内6个生产工厂都改造为智能工厂；格兰仕与欧洲装备制造公司在智能制造领域深度合作；海尔已经拥有四家黑灯工厂。珠三角不少家具企业生产自动化程度达60%以上，开料、喷涂、包装三大工序都是机器做主角。在容易产生挥发性气体、导致职业病的喷涂环节，引进静电喷粉技术，实现零挥发、零甲醛、零污染。
从全球来看，制造业正面临新一轮的智造升级，近年来家电行业中机器人的应用增速超过30%。TrendForce旗下拓墣产业研究所预测，全球智能制造规模到2020年将会超过3200亿美元。国际机器人联合会的数据显示：2013年中国机器人数量占全球的1/5；2015年总共有68000台，占全球的1/4；2016年超过日本，跃居世界第一，2018年中国将占全球机器人市场的38%。机器解放人，把人从危险的、繁重的、枯燥的、健康难以完全保证的岗位上解脱出来，让人从事创造性的工作，国际智能家居产业将向智能生产制造不断升级。
（三）智能高效物流
随着物联网、仓储机器人、无人驾驶等新技术的应用，智能高效的物流体系逐步构建。搬运、码垛、分拣、AGV等已经在为工厂的自动化物流仓储改造贡献力量。亚马逊为仓库引入机器人，Rolls-Royce和劳斯莱斯准备将自动化带入货轮运输领域。
目前，海上物流占全球贸易的 90%，市场规模为 3750 亿美元。2016年全球排名前十的港口中有7个位于中国，上海港、深圳港、宁波舟山港分列第一、三、四位。2017年２月，交通部曾发布《关于开展智慧港口示范工程的通知》，中国港口正掀起人工智能码头改造的热潮。上海西井科技已完成全球首套类脑智慧港口系统WellOcean，实现了集装箱码头真正无人理货。未来智慧理货、无人吊装、智慧闸口、区内无人车驾驶等WellOcean子系统将有更多应用。
国际海运中，人力占据了一艘货轮一半的运营成本。自动驾驶货轮将会让海上运输更加安全、低价、环保，未来将改变全球海洋货运贸易的物流格局。被称为海洋版特斯拉的全世界第一艘自动驾驶货轮Yara Birkeland，2018年将正式下水测试，它能装载100―150个标准集装箱。由于没有船员和燃油消耗，它每年能节省90%的运营成本。英国制造商Rolls-Royce计划在2020年底推出机器人操控的货运轮船，Rolls-Royce预计，完全自动航行的无人远洋货轮将在10-15年内成为一种常态。国际智能家居行业贸易未来将随之步入高效物流轨道。
（四）智能商业服务
传统的人工客服面临着人力成本攀升、人员培训贵、流动性高等问题。企业智能客服通过积累的大数据优势，基于语音识别、语义理解、个性化推荐、深度学习等人工智能技术，正逐步代替人工客服。随着企业想方设法提高客户满意度和降低运营成本，2019年智能客服的使用量将增至3倍。艾媒咨询分析师估测，企业级服务的市场规模在2020年将达到上万亿元，其中的垂直细分市场智能客服，是一块千亿级的蛋糕。智能图片大师将可以实现企业产品图片编辑及系统录入功能。2017年谷歌翻译已经提供超过100种语言互通，这是国际智能家居贸易人员的语言工具。在智能家居销售环节，人工智能将提供精准搜索和推荐，降低营销成本。智能决策系统将能根据家居产品的材质、设计、重量、体积、防震、抗压等要求，结合红外扫描等技术，智能选择和定制包装材料，并计算运费。人工智能还将能自动采集数据，如：月销售量、现有商品库存量、在途商品量，经过季节系数等因素调整，为贸易商作备货分析。