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——国外智能家电发展趋势扫描
黄逊青
2014 年,智能家电是业内最火热的话题之一.利用传感技术主动采集服务对象的信息实现任务识别,利用全面运行信息实现自适应调节的自主运行技术；利用语音识别手段与云计算手段,实现语音控制,从而将家电操作便利性提高至更高水平；应对网络攻击以及信息系统的安全性挑战,已经成为智能家电技术发展的关键课题,自主、便利、安全构成了国外智能家电发展的重要内容.
家电智能化的动力源于为用户提供便利.减少操作频率和降低操作复杂程度是衡量操作便利性的基本准则.自动运行方式是最大限度降低人工操作频率的主要措施.利用各种探测手段收集器具内部以及环境、服务对象的信息,从而实现自主优化运行,不仅最大限度地降低了操作复杂程度,而且超越了简单替代人工操作的期望.
语音操作使人工操作变得更加便利,虽然目前的技术发展水平尚不能支持完全操作家电,但是,从近年该领域的发展趋势预测,实现语音操作取代手动操作方式的日子已经为期不远.由语音操作应用引伸的家电与人类的语言交流,客观上使家电具有感论文范文彩,从而使家电延伸出新的功能——成为人类的朋友.作为语音操作的基础,语音识别是关键技术.目前语音识别技术通常需要云服务器的支持,但是云计算技术的应用远非如此,云计算技术未来将赋与家电新的内涵.
智能化技术以信息交换为基础,但是,随着信息交换范围逐渐扩大,信息安全性越来越成为家电智能化发展中无法回避的关键问题.信息通道可能会遭受外部攻击,从而危害用户的利益,智能化的家电也可能成为信息系统的入侵者.所以,安全性问题客观上是家电智能化技术发展的关键.任务识别与自适应、语音识别与云计算、网络攻击与安全性是近年智能家电技术发展的重要课题,但是家电智能化的发展并非仅局限在这些领域,系统协调与物联网、需求响应与新能源、信息与电力传输集成等领域的发展同时对家电的智能化技术进步产生重要影响.
任务识别与自适应
家电智能化发展是大势所趋,某家电企业的管理人员指出,目前市场上有很多“伪智能”的产品,好像在冰箱上装一个显示屏幕、能接U 盘,就可以称之为智能产品,然而事实并非如此.真正的智能,是机器能够帮助用户完成复杂的步骤,留给用户‘傻瓜式’的简易操作,同时达到最好的效果.这是对智能家电自主管理特征的简单理解.惠而浦“清新系列”洗衣机的“第6 感智能操控系统”能够根据衣物重量、质地、脏污程度自动设置洗衣程序,以达到最佳的洗衣效果.
白色家电运行方式主要是由服务对象的状态决定,以往的自动控制方式基本上是依据对象的基本状态特征参数,例如空调主要通过测量回风温度.随着电子技术的进步,利用传感器获得更多服务对象的信息,成为家电技术发展的方向,特别是自20 世纪80 年代以来,微电子技术在家电领域的应用普及已经在高端家电中得到全面应用.
三菱电机于2012 年8 月21 日发布了家用空调“混合雾峰”的新商品“ZW 系列”.该系列产品在房间中无人时会自动切换至低耗电模式的“智能STOP 系统”.智能STOP 系统是利用红外线传感器判断房间中是否有人,除了原机型中配备的ECOMove Eye 外,又新增了两个名为Smart Eye的红外线传感器.据三菱电机有关负责人介绍,ECO Move Eye 用来检测论文范文房间整体的状况,Smart Eye 能够在0.3 秒内感知位于空调正面的人体.通过组合使用这两种传感器,ZW 系列3 分钟后即可切换至低耗电模式. ZW 系列配备的红外线传感器,用来检测人的体感温度,通过在制冷、冷风和送风三种模式之间自动切换,实现节电的“智能混合系统”功能.如果设定温度为26℃,在体感温度为29.5℃及以上时能够自动切换为制冷模式、28 29.5℃时切换为冷风模式、28℃以下时切换为送风模式.
2013 年8 月,日本三菱电机公司发布了室内空调“雾峰”的新产品“Z 系列”.Z 系列配备更高分辨率的红外线传感器,实现了对人的姿势和部位的识别,从而提高了空调的舒适性.值得一提的是,该系列采用新红外线传感器“Move Eye 至极”和独立控制6 片导风板的“匠心导风”两项新技术.与Move Eye 相比,Move Eye 至极的纵向分辨率达到3008 像素,能够判断人体的姿势以及头、手、足等部位,还能以0.1℃为单位,测量人体各部位的温度.“匠心导风”技术可以独立控制四片大尺寸水平导风板和内部左右两片垂直导风板,形成343 亿种气流.由此,便可精确地朝特定位置吹送暖风,或者向大范围吹送低速冷风.通过采用上述两种新技术,可以实现精确控制冷暖气流.
三菱重工业公司自2013 年11 月起,正式推出家用室内空调“BE论文范文ER”新系列“SR”的6 款机型.该系列提高了自动调整设定温度的人感传感器功能,同时还具备抑制病毒、病菌及美肌功能.
人感传感器检测到室内无人时,可以将节能运转的时间从原有系列的60 分钟将至15 分钟,自动停止运转的时间也从4 小时将至1 小时.与以往相比,可以大幅降低用电量、抑制耗电量,同时具备自动恢复运转的功能.
日本日立电器公司于2009 年8 月开始销售H T - D 系列电磁灶,该产品的加热器中内置了1 个光传感器和4 个温度传感器,可以实时监控水壶及平底锅等烹饪器具的温度,根据不同的烹调需要自动调节温度.通过改变光传感器的设置位置,能够更准确、迅速地感知最高热度区域的温度.
据日立电器有关负责人介绍,与2007年上市的机型相比,HT-D 系列的温度传感器从1 个增至4 个,同时具备可在140300℃高温区发挥出色性能的光传感器,有助于提高“适温烹调”的功能.
值得一提的是,HT-D 系列为改变光传感器的设置位置而改变了线圈的结构,将1 个大线圈改为2 个线圈,小线圈嵌在大线圈内,光传感器就设置在这两个线圈之间离论文范文50mm 的位置上.这样,能够准确检测线圈正上方的最高热度,提高产品的安全性.此外,HT-D 系列电磁灶已经实现“所有金属烹饪器具均适用”的目标.
家电用户体验:论文范文社：全国14个省市五类家电用户调查——手机满意度最低 上海早晨 160211
在德国柏林举行的IFA2012 展会上,日本松下公司展示了一系列的白色家电,包括了滚筒式洗干一体机、对开门冰箱、大型吸尘器、内置式洗碗干燥机、微波炉、家用面包机、电熨斗、美容家电等产品.其中,最吸引眼球的是加热板上安装了45个小型线圈、名为Freestyle 的概念电磁灶.该产品的加热板非常大,无论烹饪器具放在加热板的哪个位置,电磁灶都能够立即检测到它的位置并加热,通电的位置会通过蓝光提醒用户.
F r e e s t y l e 电磁灶除了可以按照用户的喜好, 在加热板的任意位置烹调外,节能性也非常好,烹调时间也较短.这是因为该产品能够以线圈为单位,精密、准确地控制温度.例如把铁板放到电磁灶上后,用户身旁的操作面板上将显示铁板内的加热状态,当铁板的局部因为放了肉而导致温度下降时,电磁灶可以只对这一部分加热,使铁板恢复到原来的温度,避免能源浪费,烹调时间因此缩短,在没有放肉的地方还可以降低温度,进一步节约能源.
该款电磁灶还具备预测溢锅的功能.原理是通过准确检测锅底温度以及对锅内水温的监控,在溢锅前调小火力防止溢锅.当然,各地区水质的硬度、饮食习惯也不尽相同,在应用时需要用户根据实际情况设定.德国西门子公司在IFA2013 上展示了Cook论文范文 系列电磁灶.该系列是采用内置型感应线圈的电磁灶,整体面板都是加热板,可以在面板上的任意位置同时加热4 个烹饪器具.Cook论文范文 系列电磁灶通过自动识别烹饪器具的放置位置、自动判断尺寸和形状,从而提高了加热效率.同时,该系列产品的机身还配备了TFT 液晶显示屏和童锁功能.
语音识别与云计算
语音信息的利用在家电控制技术中似乎不是新概念,但是目前在市场上声称具备语音控制功能的产品,基本上属于语音提示,即使用语音来代替显示器的部分作用.然而,近年来语音识别技术应用展示了不同的概念,用户可以使用自然语音操控家电.同时,云计算技术也以不同的应用方式,出现在家电行业.
在IFA2013 上,日本松下公司发布了基于云技术的住宅网络概念模型.该系统采用语音实现操作家电及住宅设备,目前松下正在以2018 年前后实现实用化为目标,推进研发工作.此次发布概念模型的主要目的是将客户意见反馈到研发中.因此,该公司在展会洽谈区的一角设置了类似家中厨房和餐厅的样板间,在天花板上安装了两个麦克风,用于收集系统用户的声音,以控制房间内的家电及住宅设备.构成系统的麦克风、家电与住宅设备通过互联网与松下的云服务连接,系统将麦克风收集的语音数据发送至云服务,在云上进行语音识别并确定控制顺序,然后按照该顺序对家电和住宅设备发送操作命令.
该系统的特点是用户可像与他人对话一样,操控家电及住宅设备.例如,把锅放在自来水龙头下并说出“放入400ml 水”,水龙头就会从自动流出指定的水量；将水壶放在电磁灶上并说“想泡咖啡”,系统会做出“加热3 分钟”的响应,并自动打开电磁灶的电源.此外,松下该系统还能自动搜索推荐的菜肴,并根据菜谱自动调节电磁灶的火力.
目前,该系统只支持英语,今后还将支持日语等多种语言.家电及住宅设备的控制采用了松下的自主协议,未来还将支持Echonet Lite 及SEP 等住宅网络标准.据悉,松下正在考虑开发通过分辨“ 电视机声音及家中的日常对话”或是“向系统发出的指示语音”等防止误操作的技术.
在CES 2014 上,日本松下公司还特别设置了内部展览室,用于向特定的观众展示语音识别技术的最新进展.该展览室内展示的语音识别系统,可以利用佩戴挂件式或手表式麦克风Oto-mate 与名为“松下云”的服务器实现系统对话.
在以住宅为场景视频中,松下演示了用户一天的生活.例如一名女性在起床后说一句“早上好”,松下云便会做出用户已经起床的判断,以自动拉开窗帘作为对用户“早上好”的应答；如果用户说“现在我要出去,把衣服洗一下”,系统就会询问“是否按照平时的普通模式洗涤”.通过用语音指示松下云,还可以让系统实现启动汽车的发动机或者为房门落锁功能.此外,在寻找餐厅的视频短剧中,如果说话人提供的查询信息不足,计算机还能够积极询问“需要哪类菜肴”等问题,帮助用户获得查询所需要的信息.
在安静的环境中,松下公司的语音识别技术能以超过90％的超高精度进行识别.但是,如果周围的噪声等造成S/N（信号/噪声比）降低,就会导致识别率迅速下降.因此,松下最新开发出了采用风及振动等噪声容易附着的数码摄像机技术,能够捕捉清晰声音的麦克风.而且,为了能够用清晰的声音回答用户的问题,松下还改进了扬声器,通过改进扬声器的构造,使播放的声音能够朝向用户的方向；将扬声器的播放频率扩展到低频方向,以便更清楚地听到用户的指令.
2014 年5 月,韩国LG 电子公司在韩国发布具有语音信息服务高端智能家电系统——Home ChatTM.这一系统嵌入NLP 和LINE 两款流行手机的社交软件中,用户可以与LG 最新的家电实现语音交流互动,并通过手机控制使用.采用Home ChatTM 技术的高端智能家电包括配备摄像头的冰箱、可以允许用户通过Home ChatTM 技术开始或下载洗衣程序的洗衣机,以及一台支持NFC 互联技术和Wi-Fi 连接的变频微波炉.目前,采用Home ChatTM 系统的智能家电仅在韩国销售.
据介绍,LG 在 Home ChatTM 嵌入LINE是为了能够实现远程控制家电的设想,通过一个直观性界面,Home ChatTM 能够让用户与LG 智能冰箱、洗衣机以及微波炉之间语音交流互动.Home ChatTM 系统为用户提供了3 个不同的选择模式：度假、外出和回家.这项新服务提供了40 多个独特的LINE 标签,足以保证用户与家电之间的对话更加顺畅和私密.
在CES 2014 上,韩国三星公司发布了论文范文智能家居平台,该平台被命名为“三星智能家居”.用户可以通过智能手机、平板电脑或其他可穿戴设备上与家电相适应的单一应用程序,控制家中所有联网的设备,例如洗衣机、空调和电灯.只要选择三星智能家居图标,便可以一次性控制多台设备,无论坐在客厅,还是出门在外,用户都可以使用这项功能.
“三星智能家居”前期的基本功能为设备控制、住宅监视、远程维护.设备控制功能,可以让用户通过智能手机对所有联网家电实现远程论文范文设置.同时,具备语音控制功能,允许用户通过Galaxy Gear 或智能电视遥控器发出语音指令.例如,用户在睡觉前只需对智能电视道一声“晚安”,电视机就会自动关闭,电灯也会变暗；住宅监视功能允许用户通过三星联网设备内置的摄像头,远程查看家中的情况；远程维护功能是指家电需要维护时向用户发出通知,并为用户提供售后服务方面的帮助.作为下一步的计划,三星将通过与第三方企业的合作,最终覆盖家庭能源、家庭安保和医疗保健等领域.
网络攻击与安全性
自从“棱镜门”事件发生后,网络安全已经成为国际上的敏感话题,智能家居也是物联网的应用形式之一.调查显示,目前接入互联网的设备已达到15 亿台,2020 年将达到500 亿台.目前,智能家居设备带来的安全威胁远远超过易被入侵的计算机.更严重的是,智能家居设备与手机和笔记本电脑不同,不具备论文范文保护和通过安全测试功能.大多时候,制造商由于担心错过营销时机和无法及时上市,而没有对产品做任何安全评估.所以,家电企业提高自身产品智能性及拥有高级的防火墙安全机制,将成为最有利的竞争优势.
来自信息安全技术公司McAfee 的Todd Gebhart 指出,与上世纪末相比,随着网络应用的迅速普及,信息安全风险问题发生了巨大变化.首先,制作病毒、木马之类的恶意软件的目的变成了以金钱或攻击为主,例如使用恶意软件*企业的知识产权或个人的重要信息等.随着宽带网络的普及,恶意软件将信息扩散到全世界只需要两秒.同时,国际上已经出现电网及自来水等重要基础设施被网络攻击的事例,也出现过某国政府对其他政府网络攻击的情况.
来自个人电脑、智能手机及平板电脑以外设备的威胁构成信息安全的重要问题,原因是接入互联网设备的数量正在爆发性增长.由于未来不仅仅是电视机,为数不少的冰箱、洗碗机及其它家电都将连接网络,就会出现瞄准这些家电的新威胁.要防止新威胁,就必须采用新的防护技术,McAfee 目前正在开发用来保护网络家电的技术.
最近几年,针对企业及个人的网络安全威胁发生了巨大变化,用户必须要采取的对策及安全服务提供商的措施也随之发生变化.McAfee 一直在推进“防御技术的自动化”,原因是恶意软件等威胁的数量越来越庞大,十年前还可以通过手工处理,但现在每天都会产生庞大数量的威胁.要处理这些威胁,必须实现自动化.GTI（全球威胁智能感知技术）是解决方案之一,GTI 可以自动收集并分析互联网上的威胁,并将信息提供给IPS（入侵防御系统）、防病毒软件、网关等安全产品.McAfee 于7 年前开发出了使用云的信息收集技术Artemis,GTI 由该技术扩展而来.GTI 使用1.4 亿多台设备,每月收集800 亿条信息.
随着目的变化,恶意软件攻击手段也变得更加巧妙,从利用电子邮件等单纯发送恶意软件的攻击,演变成连续进行高级攻击的高级持续性威胁（APT）攻击等.
2013 年7 月在美国拉斯韦加斯举行名为黑帽（Black Hat）的信息安全技术会议上,与会人员展示了由韩国三星公司生产的最新型号智能电视上配置的摄像头,该摄像头用于监视用户,即使已经关闭电视机,该摄像头仍然能够被外部入侵者操纵.对此,三星公司回应,除了其他解决方案,用户可以通过调整摄像头的位置,使之被覆盖, 或当不使用电视机在线功能时,将电视机与网络断开.韩国首尔大学一名信息安全研究人员指出,可以利用携带病毒的电子邮件或网站链接,远程控制三星的智能电视,让电视机将图像发送到另外一台电脑上,即使已经关闭电视机开关,也能够被远程控制.在这种情况下,用户的对策就是拔掉电源插头.
显然,在目前物联网标准不统一的情况下,对所有设备进行安全分析和风险评估十分困难.美国思科公司工程师Eric Vyncke 认为,开发者和科技公司应该开始关注通用性,并逐步确立统一标准,进行安全性评估,以降低安全隐患.对于一些已经开始使用物联网产品的用户来说,积极检查固件版本升级,或许是目前最有效的防入侵行为.有关人员还指出,像门锁这样重要的设施或许不应该与网络连接.
2014 年2 月,Eric Vyncke 在旧金山召开的信息安全技术（RSA 安全）会议上,提出了一个新的互联网安全威胁,即物联网设备.作为案例之一,在此之前1 个月,一种智能冰箱被确认为垃圾邮件的源头.EricVyncke 对此解释,曾经仅限于个人电脑与移动设备领域的木马、蠕虫和远程控制,现在已经蔓延到智能家电或家庭安全系统领域.论文范文的入门级论文范文,并无特定目标和对象,只要在互联网中发现任意可攻击对象,就会展开攻击,能够通过不安全的家庭监控摄像头窃取内容、调节恒温器温度、打开电视机内置的摄像头甚至是关掉电灯.即便是一些无需使用IP 地址的设备,例如健身手环也同样存在风险,因为设备会收集用户的信息并同步至互联网服务器中,该过程极有可能被论文范文利用.
物联网还存在服务器及网络受到论文范文攻击的危险,因此安全性也十分重要.为此,日本ARM 公司一直在致力于名为TrustZone 的虚拟化技术.该技术通过在一个处理器内核中设置不同于通用OS 运行区域的安全区域,防止网络攻击.该公司有关人员表示,要实现物联网社会,包括服务器、网络及末端在内的所有位置,都必须采用Trust Zone 用来确保机制的安全.
总结：这篇家电用户论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
家电用户体验引用文献:
[1] 用户体验论文范文 用户体验有关专升本毕业论文范文10000字
[2] 用户体验论文范文 用户体验论文范文例文8000字
[3] 用户体验论文范文 用户体验类有关论文写作参考范文3000字
