25 個家庭自動化理念：終極智慧家庭之旅
關鍵要點
- 了解為什麼 2020 年主要的物聯網智慧家庭（例如控制、監控和監管）估計為 789 億美元。
- 了解智慧家庭和物聯網如何協同工作、它們的主要組件和連接。
- 閱讀物聯網在智慧家庭中的優勢和挑戰，以更廣泛地了解該問題。
- 智慧家庭消費者中最受歡迎的應用，和基於物聯網的設備很欣賞並願意為此付費。
- Aimprosoft 的新案例：我們分享我們為智慧家庭自動化建構成熟的物聯網系統的經驗。
介紹
「你好，史密斯先生，你的晚餐已經重新加熱了，衣服也洗好了曬乾了，小狗斯派克受夠了，裡面的溫度是 22 度。歡迎回家。像往常一樣，我是你的虛擬家庭助理希拉，隨時為你服務」。
智慧家庭就像一個籠子，居民可以成為人工智慧的人質。同意？
問題是智慧家庭技術已成為我們生活中不可避免的一部分，在過去十年中不斷增加，智慧家庭的數量達到 2.58 億套。據估計，到 2024 年，每個家庭都將配備擁有 5.55 億台設備的語音助手。這意味著我們將像預期的那樣多使用兩次物聯網智慧家庭設備。
有些人認為智慧家庭很好；相比之下，其他人則認為它是邪惡的。讓我們來探討一下現實生活中的情況，以及為什麼智慧家庭市場和相關服務的全球收入在 2020 年達到 789 億美元。
人工智慧在日常生活中的真正作用比你想像的要大得多。
什麼是智慧家庭和物聯網？
早在 1980 年代，卡內基梅隆大學的一群學生照顧好自己，並發明了第一個物聯網設備，以報告校園自動售貨機中可口可樂的供應情況。多麼有頭腦的傢伙啊！
那麼，什麼是物聯網和智慧家庭技術？
大約 40 年前，這是一個完全的遠景。現在，這很常見：時鐘、門鈴、恆溫器、水壺、電視，都可以在智慧手機上一觸即達。隨著個人使用網路的全面採用，相互關聯的設備可以相互通信，透過網路收集和傳輸數據，幾乎無需人工參與。這是物聯網。
是什麼推動物聯網成為大眾消費技術？
物聯網是家庭自動化的關鍵，目的在將居民從繁重的家務勞動中解放出來。
智慧家庭是指將照明、散熱器、家用電器等關鍵要素，連接到一個網路，並像往常一樣透過智慧手機控制的生活環境。居民可以在到達之前將房屋加熱到所需溫度，在臥室時打開客廳的音樂，從冰箱收到關於即將用完的產品的通知，或者指揮洗衣機結束後給你打電話，是時候掛衣服了。
比較智慧家庭與物聯網，物聯網意味著每件東西都連接到網路的狀態。然後，智慧家庭是一個配備基於物聯網的設備的空間，為其居民帶來便利和輕鬆。
智慧家庭中的物聯網如何工作？
透過智慧家庭自動化 (IoT) 的說明，讓我們假設你想要自動化現有設備中的某些內容。你熟悉的設備，如茶壺、熨斗、照明、娛樂或安全系統，你可以將它放在你的智慧家庭管理系統上，並遠端或從行動應用 app 或 PC 即時獲取你的語音命令。
熱議的物聯網背後，是一連串相互關聯的元素。領先的設備是中央控制執行設備 ——「大腦」連接在一個家庭網路中，智慧執行設備配備物聯網感測器。任何系統的「大腦」都有嵌入式軟體，負責執行器（例如恆溫器）和控制設備（例如智慧手機）之間的通信。控制設備接收來自感測器的訊號，並控制執行設備的操作。數據交換透過無線網路連接進行。
物聯網是連接人們周圍物體的網路。每個人都想體驗粗心大意的生活，而商業的目標是讓夢想成真，同時賺取利潤。順便說一句，到 2023 年，消費者在智慧家庭上的支出預計將增至 1570 億美元。這是顯而易見的。
物聯網在智慧家庭中的優勢
是的，毫無疑問，物聯網在智慧家庭自動化方面的優勢，吸引了全球消費者，順便說一句，到 2025 年，他們預計將花費超過 1.82 億美元來獲得舒適感。最有價值的是：
- 從一個地方進行控制和監控。智慧家庭技術使用者能夠透過一個介面，管理他們想要自主工作的所有設備。便利在於應用的控制，並享受將時間花在更有價值的事情上。在一個快節奏的世界裡，這是一個很好的機會，可以帶來豐厚的回報。
- 遙控。只有當居民額外騰出 2 小時的日常工作時，他們才會明白遠端控制房屋的實際價值。在回家的路上遠端加熱（甚至烹飪，為什麼不呢？！），吸塵，加熱或冷卻房子，以及許多其他動作都可以在沒有人為干預的情況下執行。
- 代表團。你有沒有計算過我們在猜測上花費了多少時間？我們每小時可能會做出超過 2,000 個決定 —— 遠遠超出你的想像，對吧？無論是為客人娛樂選擇電視頻道還是心情音樂，智慧設備都將徘徊減少到最低限度，在收到時計算分鐘數，或者你說出它的名字。
- 成本和能源效率。儘管智慧設備的使用有所增加，但理論上功耗也必須增加。但情況恰恰相反。連接更多設備，家庭可以安排他們的操作模式和充電時間，調整到最有利的資費。因此，你可以節省金錢和地球。
- 安全和舒適。安全機會非常重要。監控攝影機、門鎖、運動探測器的使用，使生活不那麼偏執。出門在外，人們可以感覺更舒服，可以讓自己承擔工作職責，或者在遠離家的地方安靜地休息，透過帶有警報的應用控制自動化系統。
我們為消費者列出了最簡單的優點，任何企業家都可以利用這些優點來爭取一塊機會的大餅，預計從 2020 年到 2025 年，該大餅的複合年成長率將達到 25%。
因此，除了有意識的生活方式外，利基市場還沒有發現許多商機。我們冒昧地猜測你有幾個要留給自己的。
然而，總是有一個壞蘋果。繼續閱讀可能出錯的事情。
智慧家庭在物聯網中可能面臨的挑戰
物聯網中的智慧家庭面臨著雙方的挑戰：消費者和供應商。在涉足物聯網業務之前，請檢查潛在的缺點。有備則無患。
- 缺乏對好處的認識。先進資訊技術的採用者，經常沒有意識到其明顯的可用性優勢，或者在將物聯網模型，應用到他們的用例之前有障礙。在開始之前，請進行市場研究和業務分析，以找到你在行業中的特定利基。
- 網路攻擊。是的，矛盾的是，目的在讓我們的生活更安全的設備，因為連接到網路而受到惡意攻擊。我們都認為 5G 時代，有望為這種情況帶來一種解脫；但是，這並不排除物聯網家庭解決方案提供商關注安全性的努力。
- 隱私問題。亞馬遜和谷歌最近對物聯網設備提供商，提出的要求為消費者提供了一種可能，可能並不令人愉快的情況，即消費者不斷向 Alexa 和 Google Assistant 報告家庭網路設備的狀態，這意味著看到消費者的私人生活方式。對於企業來說，不要越界是非常重要的。
- 連接性。5G 尚未普及。佈署在物聯網基礎設施中的設備，高度依賴網路連接或嵌入式系統，這可能會阻礙其性能。當獲勝者可以支持大部分自主操作或離線模式時，獲勝者將獲得一切。
- 基礎設施更新問題。「非智慧」家電的平均運行時間有時會達到 15 年。由於系統已經過時，消費者不太可能每 2-3 年購買一次爐灶。因此，硬體和軟體需要根據使用的最新版本不斷更新。
簡而言之，物聯網中的智慧家庭應用存在幾個障礙；但是，如果管理得當，就能夠克服它們。
智慧家庭中的物聯網應用
智慧家庭中的物聯網體現在家庭自動化的不同領域。讓我們看看下面越來越多的值得注意的應用列表，這些應用可以自動化生活和管理 21 世紀普通人的地方。
語音助手
語音助手是在數為消費者中迅速普及的通用應用。2020 年是一個分水嶺，全球有 420 萬語音助手在使用，預計到 2024 年將翻一番。亞馬遜 Alexa、谷歌助手、蘋果 HomeKit 等領導者與現代人的數位環境完美融合。
安全應用
安全應用為家庭提供遠端控制和監視。作為一個完整的物聯網系統的軟體組件，家庭安全應用程序允許在網路或智慧手機上，觀看即時流媒體影片，從攝影機錄製影片，檢測運動，控制門接觸等。業內的佼佼者是 Vivint、Constellation、Nestc 和 Frontpoint。
功率控制
電源控制應用與所謂的「綠色應用」相關，在智慧家庭解決方案中佔據首位。美國商業和住宅能源的浪費每年高達 1300 億美元。人們整天擔心調節燃氣和電力的消耗，甚至出門在外。像 Honeywell、TED 這樣的應用可以解決這個問題。
家電
受控設備是最受歡迎的類別。為完成大多數人的工作而編程，例如，亞馬遜 Alexa 可以透過用戶命令激活智慧家電等。飛利浦 Hue 應用 是一種單任務 wi-fi 控制的智慧照明解決方案。前者可以相容其他品牌的電子產品，後者可以從屬於家庭自動化系統。
娛樂
娛樂系統讓你居住和接待的地方的生活更加愉快。居民像往常一樣喜歡多任務應用，來激活他們的揚聲器、音響系統、智慧電視、顯示器和投影儀。它們是已經提到的 Amazon Alexa、Google Assistant 和 Apple HomeKit。試想一下，人們在全球有 3.2 億台智慧揚聲器使用。看起來有機會成為供應商的一部分。
如你所見，智慧家庭應用是單任務（僅控制一個物聯網設備，頻率較低，飛利浦 Hue）和多任務（Alexa，HomeKit）。這兩種類型在消費者中都非常受歡迎，因為它們與他們設計的設備緊密相連。
值得一提的是，整個基礎設施中包含的物聯網應用，按其系統角色分為三種類型：嵌入設備、聚合（伺服器）和最終用戶應用（用於智慧手機）。所有的開發都有不同的根源，需要掌握具有現場經驗的軟體供應商的不同方法。
乍一看，開發物聯網應用程序似乎很困難。為了反駁，我們詳細闡述瞭如何建構 IoT 應用來填補你的空白。
預計你對由應用控制系統激活的智慧設備的好奇心，讓我們概述一些。
智慧家庭物聯網設備概述
到 2025 年，預計使用中的聯網物聯網設備數量將超過 750 億台。
大多數城市消費者更喜歡擁有基於物聯網的自動化智慧家庭，用於個人規劃和資源管理。一個幾乎看不見的追踪設備也可以看到一些東西，它可以將你的物品定位到交互式瑜伽墊上。
以下是最流行設備的簡短概述。
最受歡迎的物聯網智慧設備列表
| 類別 | 設備名稱 | 品牌產品 |
|---|---|---|
| 安全 | 監控攝影機、可視門鈴、門鎖、運動感測器、燈籠 | Netatmo Welcome、Kuna、NetGear Arlo Q |
| 家電 | 冰箱、機器人真空吸塵器、爐灶、烤箱、瑜伽墊、烤架 | Ecovacs Deebot，Char-Broil 數位電子煙熏機 |
| 產品管理 | 報告和分析 | 搜索和訂購歷史 |
| 實用程序 | 溫控器、澆水控制器、空調 | ecobee 智慧恆溫器、Emerson Sens、Aros Smart |
| 語音識別設備 | 語音助手、語音吊艙 | 亞馬遜 Echo、谷歌 Nest Mini、蘋果 HomePod mini、Sonos One |
| 燈光 | 燈泡、開關 | 飛利浦 Hue、Cree、TP-Link HS220 |
| 娛樂 | 揚聲器、顯示器、娛樂中心 | 羅技 Harmony Home、三星 SmartThings、Google Nest |
將不同的設備，整合到一個家庭自動化系統中是可能的。但是，它們需要與已包含的任何內容，以及 HUB 系統應用相容。
我們在智慧家庭中使用物聯網的經驗
由於智慧消費是趨勢，我們開始收到有關有助於自動控制公用事業和電器的開發解決方案的詢問。
我們的客戶看到了在公用事業，在智慧家庭中應用物聯網的機會。
這是英國居民對能源消耗的眾所皆知的擔憂。我們的客戶為英國客戶提供能源服務，並渴望以最好的方式做到這一點。因此，他們想為帶有智慧電錶的物聯網設備，建立一個品質整合和管理系統。目標是用戶透過智慧手機和網路介面控製家庭的能源消耗優化。
我們為智慧公用事業消費和設備控制，設計了系統架構和基於 Python 的後端。React、Redux 和 JavaScript 涵蓋了我們的前端任務。該應用收集數據；顯示資源消耗分析；使用者帳戶具有清晰的菜單；超級管理員儀表板，反映了平台上最終使用者行為的見解。
該平台的殺手級功能，是激活智慧設備的自動計劃。用戶可以設置電池供電設備、行動電源的充電時間，並在回家的路上啟動熱水器來加熱鍋爐。當使用者可以以最有利可圖的電價購買能源，並自動完成而無需任何額外努力時，它會使電力消耗更加實惠。
因此，我們的團隊肩負著為我們所生活的環境保護，做出貢獻的使命。
結論
在我們居住的地方，物聯網應用的可能性並不缺乏。家庭自動化似乎是未來的潮流，也是人們在身體受限時，實現獨立的重要幫助。去吧，與我們討論你的智慧家庭應用或物聯網系統，我們可以進行雙贏的討論。
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