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家居空间中人工智能的应用探究

2020-12-29 1118 上传者：管理员

摘要：随着AI人工智能、大数据、物联、云计算、5G等技术的成熟与相互融合，让我们的生活在21世纪变得更舒适、便捷、高效，人工智能已经在我们生活的很多方面发生了令人难以置信的改变。家是温馨的港湾，人们在忙碌了一天后，回到家里才得到真正放松，人一生中在家里的时间将超过一半，社会在不断发展，家居空间设计更应与时俱进。人工智能走进家居空间将是新时代室内设计的趋势，更是空间设计中以人为本设计这一原则的现代体现。本文以“智能之家”为主题探索人工智能在家居空间中的应用。

关键词：
人工智能
家居空间
智能之家
智能家居
空间设计
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1、绪论

人类自诞生之日起，对高品质生活的追求就从未停止过。从旧石器时代使用石器到现在人人都拥有智能手机;从席地而坐到明代经典家具再到现在的智能按摩椅;从群居洞穴到聚落的产生再到现在的高楼大厦，人类在各个领域不断地实现新的超越。

当前计算机网络技术、现代通信、AR虚拟现实、人脸识别、指纹识别、声音识别、现代智能等科技的不断成熟已经在各个方面改变着我们的生活。科学技术的进步，最终目的是为人类服务。人类的平均寿命按现阶段的78年计算，人的一生中待在家里睡觉的时光就要占去1/3，那就是26年，再加上平时的生活起居和休闲娱乐的时间，人在家中度过的时间将超过一半。因此在家居空间中探索智能设计具有重大的研究意义和现实意义。

2、智能家居的概念

世界上最早的关于智能家居的研究可以追溯到20世纪80年代的美国，当时在对一些旧建筑的改造中对大厦的空调、电梯、照明和其他设备进行了监控，给大厦提供了一些简单的通信服务。之后，加拿大、澳大利亚、新加坡等一些经济比较发达的国家也先后在智能家居的设计领域进行了探索。智能家居在美国、德国、西班牙、日本等国都有广泛的应用。比尔·盖茨在1990年建立的“未来之屋”完全兼容智能住宅的概念。不仅连接上了互联网，所有门窗、灯具、电器设备都可以通过电脑控制，它被称为Smarthome，是现代智能之家的原型。

智能家居在住宅空间中，兼备建筑、家用电器、网络通信和设备自动化及系统结构、服务和管理为一体，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境;智能通过物联网技术和移动互联网将家用电器或设备等连接到一起，提供安防控制、照明控制、水电控制、网络控制以及健康监测等多种功能和手段，提供高效、舒适、安全、便利及环保的家居空间环境。

3、智能家居在室内空间中的应用

如前所述，人的一生，平均超过一半的时间是在家中度过，那么当代的室内设计如何立足当代科技构建理想的智能家居，让人们在家居空间中，共享科技发展的成果?家居空间中的智能需求主要有门禁安防智能、灯光智能、家电智能、健康卫生智能以及情感智能(如下图所示)，其具体如下:

智能家居系统结构图

3.1门禁安防智能

智能门通过语音和虹膜技术或人脸识别与智能主机对接，通过网络将信息传输到手机、平板电脑或者电脑，智能门通过以上的识别技术辨别主人。其具体表现在:(1)当智能系统识别主人信息后，发出指令:如“欢迎主人回家”之类语言提示，大门随即打开，迎接主人回家;(2)当外人或陌生人需要进入家门时，智能门将信息传输到智能主机，智能主机通过网络将信息传输到手机，主人可以通过手机或者是平板电脑完成与外来人员进行远程通话，经许可方可进入;(3)窗户安装红外感应器与传感器等设备，并与智能主机连接。如果风雨来袭，窗户自动关上;(4)如果发生陌生人或盗贼强行闯入，系统将信息传输到手机提醒主人，并发出警报。

3.2灯光智能

灯光智能是家居空间中的灯具通过对光线的感应与对人物捕捉实现智能开启。在白天光线比较强的时候，则自动关闭;在阴雨天光线不足的情况下，灯具通过红外感应实现智能开启;当人离开灯具的辐射范围时，灯具自动关闭。环保节能又人性化。卧室与卫生间的灯具可以设置多种模式。当主人进入睡眠以后灯具自动进入睡眠模式;当主人起夜的时，等具缓慢开启微弱柔和的灯光，而不至于使你的眼睛在蒙蒙的睡意下被刺眼的白光照着难受;当需要正常光照时，可以通过语音切换照明模式。

3.3家电智能

家电是指电视机、冰箱、洗衣机、空调等家中主要的电器，家电智能是使家用电器实现智能化。电视机可以通过语音开启和关闭，可以通过语音寻找你想要看的频道或节目，也可以用手势、眼、距离与电视实现界面交互;当人离开电视机，没人观看的时候，电视机自动进入待机状态或者自动关闭，再也不用担心找不到遥控器了，同时达到节能的目的。空调则可以通过人的行为以及整体空间气温自动调节，而不是现在的通过遥控器手动调节。再也不担心夜里被冻醒且很不情愿的状态下到处摸遥控器。当空间内主人离开一段时间，空调则自动关闭，而不需要担心离开家却没有关空调!

3.4健康卫生智能

在家居空间设计中健康卫生智能将越来越被重视。在家居空间中安装紫外线杀菌设备，通过检测系统自动检测家居空间中的有害病菌，将信息传输到智能主机，智能主机将信息传输到手机或平板。通过远程控制开启紫外线系统对整体空间进行杀毒灭菌处理，呵护家人健康。家中的智能马桶更是一台检测机，它将粪便、尿液检测分析后，将相关参数发送到手机提醒主人注意健康。比如说有一天女主人上完厕所，“小马”温馨提示:恭喜主人怀孕了。扫地机器人早已问世，在家居空间中配备一台扫地机器人，你省事多了。你在上下班的路上通过手机操作远程控制智能扫地机器人清扫家中卫生，在碰到故障时，将信息传输到手机APP，主人可以通过家中监控实现远程调整，完成清洁工作，保持家中清洁卫生。

3.5情感智能

情感智能不是单独的某个智能，而是融入在家居空间的各项智能需求当中。在健康卫生智能，检测到主人的健康指标异常时，将相关的注意事项发到主人手机，并进行语音提示。在智能家居情感化设计中，主要遵循以下几个方面的原则。(1)交互体验人情化。人们在物质生活稳步提升的同时，对情感方面的诉求也越来越高，在智能家居设计过程中要结合人们的交互动作和交互行为，从而唤醒人们的情感。比如前文所述的门禁安防智能，当主人站在家门外的时候，门禁智能会向主人说“主人辛苦了，欢迎主人回家”，然后，家门自动打开;在周末还会提醒主人“明天周末要晚点起床吗”等带情感的温馨指令。(2)情境模拟自然化。在智能家居设计时，需要针对不同的客户群体，考虑用户的生活习惯及个体差异性，体现设计的特殊性、自然性、真实性。进而提升用户对产品的参与感和认同感。如:在卧室中，当主人忙的比较晚的时候，会提示主人“已经很晚了，早点休息”等这类自然情境下的温馨指令。(3)信息处理敏捷化。在智能家居设计过程中，利用大数据、云计算等现代技术的有效应用，将信息快速、准确地收集，为用户提供精准服务。(4)系统开放安全化。智能家居的安全设计尤为重要，由于智能家居为用户提供了开放式的交流环境，有利于信息的共享和互动，但同时也存在安全隐患，因此需进一步加强安全设计，如进行视频监控、门禁控制等，从而确保用户的安全。(5)空间利用高效化。从目的来看，智能家居主要是为人们提供舒适、便利的生活环境，自动化技术能有效提升空间的使用效率，用户可以根据自身需要选择不同的服务，达到更好的情感体验。

在智能家居情感化设计环节中，需要考虑多种因素的影响，遵循以上的五大原则，以确保智能家居的适用性、科学性、合理性，为人们提供更优质的智能家居产品，推动智能家居健康、平稳、快速的发展。

4、智能家居体现以人为本的时代要求

当今科技发达，室内设计领域应充分共享科技发展的成果，在室内设计中将科技合理植入室内空间，营造理想的智能之家，是以人为本的具体表现。快节奏的城市生活，让忙碌一天的你，回到家中，享受着科技带来的便利。

智能之家让你在舒适的睡眠中随着智能机器人用大自然苏醒的声音将你唤醒;智能灯光系统设备随着主人的脚步，自动逐一开启;家里的智能音响设备开始为你播报天气情况，随后为你播放您喜欢的音乐;双层窗帘、玻璃窗依次缓缓打开，新风系统智能开启，阵阵清风拂面，犹如就在海边;卫生间马桶实时监测健康状况，将相关数据发到手机;更衣室智能魔镜，不仅提供了今天的天气，他还储存了你的所有衣服信息，为你提供穿衣指数;出门的瞬间，门口的机器人，提醒你一天要做的事情……

以上这些，都是科技发展的成果，是以人为本这一设计原则的贯彻与落实，人们对家庭居住空间方便、环保、舒适、安全的需求得以实现。

5、结语

人们对舒适生活的追求、对美好生活的向往，从未停止探索的脚步，随着科技的不断进步与发展，智能家居顺应了时代发展的潮流，与人们的生活紧密相连，为人们带来更舒适、更便利的生活体验。

为了满足审美上的需求，各种智能家居设计风格呈百花齐放之势，新的设计风格也不断出现。当今科技的发展日新月异，Al人工智能、大数据、物联、云计算、虹膜识别等技术的出现，智能家居将不再遥远。曾经盖茨的“未来之屋”，只能为其专享，而且花费巨资。为“未来之屋”铺设的电缆线就有48km，但在今天只需要一个Wi-Fi就能轻松替代。尽管它还存在着一些问题，但我们要相信随着科技的发展，设计师对系统的不断优化，智能化家居将不是那么昂贵，不是那么遥不可及，真正的智能家居时代已经到来。

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