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        邁向“6S”智慧家居_智能科技與智慧生活

        放大字體  縮小字體 發布日期:2021-09-17 14:33:59    作者:沙海萍    瀏覽次數:10
        導讀

        文/李詩濛 李俊青 王斌 王飛躍在最近的數十年間,網絡技術的發展帶來了巨大的社會進步,主要體現在人類的生產活動中。因特網的出現帶來了信息傳輸與獲取的便利,人類節約了大量的時間與金錢成本。最近幾年,大數據、

        文/李詩濛 李俊青 王斌 王飛躍

        在最近的數十年間,網絡技術的發展帶來了巨大的社會進步,主要體現在人類的生產活動中。因特網的出現帶來了信息傳輸與獲取的便利,人類節約了大量的時間與金錢成本。最近幾年,大數據、人工智能技術在生產領域的應用也逐漸普及并發揮效果。然而,對比之下,在生產領域之外的生活領域,人類的居家方式至今并沒有發生很大的改變。家庭——作為社會組成的基本單元,幾乎成為“到處都算,什么都連”的信息時代孤島,發展大為落后[1,2]。

        智能家居的概念于1984年起源于美國聯合科技公司,其意義是將建筑設備信息化、整合化,與配套的軟件和設備相結合,以達到一個理想的居住環境。智能家居相關技術的發展對人類生活方式的進步有著重要意義。智能家居的最主要功能是對家居環境進行安全、衛生清潔、硬件維護、作息、個人健康等全方面的管理,進而將人從繁瑣重復的家居勞動中解脫出來,利用大數據技術,為人們創造更好的生活方式。現階段,智能家居技術著重于解決系統設計、用電規劃、家庭物聯網與通信、圖像與語音識別、室內環境控制、數據安全與隱私保護等[3~5]問題。目前看來,智能家居技術國內外發展各有特點,國內側重應用技術,國外側重基礎技術。2018年,科大訊飛發表了智能物聯云“AIoT”技術,并在2019年宣布與德國摩根攜手深耕智能家居領域[6~8]。AIoT的概念是,由物聯網產生的龐大繁雜的數據,存儲于云端、邊緣端,交由人工智能來實現快速的自我學習,提升識別能力,而通過大數據分析以及更高形式的人工智能,也能使得物聯網本身實現萬物數據化和智聯化[9]。與科大訊飛同樣處于領先地位的是華為的“全屋智能”技術,依靠鴻蒙系統的標準接口進行智能化互聯,實現全場景分布式OS,帶來生態共享[10,11]。相比之下,國外的智能家居服務商在設備建模和連接以及安防等單一功能的實現(如快思聰、塞萬特、谷歌等公司)方面有更多的實踐經驗,而對于人工智能和大數據的應用并不普及,目前僅亞馬遜在AI語音助手(Alexa)方面有所應用[12]。

        目前,中國的智能家居生態尚處于孵化過程中,產品在國內外面臨諸多問題。這種情況不僅僅是文化環境差異產生的,智能家居相關技術的不成熟也是非常重要的原因之一。現有的智能家居技術的主要問題包括:(1)人機交互體驗較差;(2)沒有真正的用戶剛需場景;(3)產品之間聯動性差。業內停留在“為了智能而智能”的階段,最終導致用戶不愿意為非需求功能提升而產生的產品溢價買單[13~15]。無論從整個系統角度來看,還是從單個產品來看,智能家居技術還有很大的發展和進步空間。因此,本文將基于整個智能家居系統與用戶場景需求,對于當前智能家居的重要技術及其發展趨勢進行分析,指出發展方向,并對智能家居未來整體的發展及應用進行展望。

        本文共分為4個部分:第一部分為引言;第二部分介紹了智能家居系統的通用技術;第三部分提出新一代的“6S”智慧家居系統及主要場景需求,闡述其演化過程,著重描述“社區耦合”與“聯邦”兩種全新的生態的構成與應用;第四部分展望了智能家居的未來,將機器人技術引入智能家居技術,闡述了機器人技術在智能家居環境中作為功能性拓展的重要性。

        智能家居系統的通用技術

        目前,應用在智能家居系統中的技術包括通信/物聯網技術、傳感與控制技術、語音語義識別技術、圖像識別技術、云計算與邊緣計算技術等。

        (1) 通信/物聯網技術

        物聯網技術是智能家居系統最基礎的部分,每一種智能家居產品都需要通過家庭智能網關相互連接。智能網關是智能家居系統的控制核心,應用技術包括互聯網技術、總線通信技術、廣域/局域網技術、射頻通信技術等。目前,智能家居系統中所應用的技術標準種類繁多,包括CEBus、Havi、HomePNA、ZigBee、RS485等[16,17]。種類繁多的通信技術標準也給智能家居產品的通用性和推廣帶來了困難。

        (2) 傳感與控制技術

        智能家居的傳感與控制技術主要應用在家居內部光照、溫度和濕度等環境參數的控制上。傳感方面包括溫/濕度傳感器、雨滴傳感器、風力傳感器、氣壓傳感器、人體心率傳感器、光強度傳感器等,將室內溫度和濕度、室外溫度和濕度、天氣狀況、人體生理狀態等數據通過家居聯網輸入控制器,用以對室內空調、加濕器、窗戶、晾衣架、燈光、電風扇等智能家居產品進行智能調節,保證住戶在健康、適宜的環境下進行家居生活[18,19]。

        此外,在光照、溫度、濕度的基本家居環境要求的基礎上,劉劍飛[14]提出了家居“五恒”系統。除了恒溫恒濕,劉劍飛還在研究中加入了恒氧、恒凈、恒潔的標準,對家居環境的含氧量、空氣污染物、微生物等方面提出了進一步的要求。

        (3) 語音語義識別技術

        語音語義識別是讓智能設備能聽懂人類的語音,本質是一種基于語音特征參數的模式識別,利用一部分自然語言處理技術,讓系統把輸入的語音按識別模式區分,進而通過判定準則獲得最佳的匹配效果。智能家居的語音識別模塊包括語音識別器、自然語言解析器、問題求解器,搭載語音交互功能的產品還包括語言生成器、語言合成器和對話管理器[20~24]。其中,對住戶的話語進行理解的自然語言處理(Natural Language Processing, NLP)是最難以實現的。

        自然語言理解所依靠的是語義模型的建立和應用,語義模型則具有高度的社會屬性。為此,王飛躍[25,26]在平行應急管理系統中提出了基于人工社會的語義BDI智能體結構,在原有BDI智能體結構的基礎上添加了語義生成器、語義推理機和語義解釋器等構件。其中,語義生成器將感知信息(如語音、環境參數、用戶身體狀態等)轉換為語義描述信息,輸出新的信念和外部事件。外部事件促使新目標的產生,以及對已存在目標的追求;語義推理機查詢目標集和信念集,理解目標和信念的語義描述,根據計劃選擇函數進行推理,從計劃集中確定目標計劃;語義解釋器對目標計劃進行解釋,并將解釋后的子行為和子目標傳遞給執行器執行。

        當前,智能家居語音語義識別技術的應用遇到的主要困難在于——幾乎每個用戶使用的語言習慣都不同,并且在家庭生活中往往是由官方語言夾雜本地語言進行交流的。這給語音語義識別系統快速、正確地反應帶來了一定的困難。

        (4) 圖像識別技術

        在智能家居系統中,圖像識別技術的應用集中在居家安全方面,包括基于人臉識別的門禁監控防盜系統,以及家居監控防災系統上。圖像識別技術的主要工作原理是通過對監視攝像頭所得圖像信息的采集,與數據庫中的圖像進行比對,對訪客身份、事故發生位置、類型、嚴重程度等信息進行識別[27,28]。

        (5) 云計算與邊緣計算技術

        云計算是通過計算機網絡的強大連接能力,將電腦和服務器在數據中心匯集共同計算,使智能家居系統在算力和存儲能力方面得到保障與進化。云計算在智能家居系統中的應用意義在于數據的集中化和管理的智能化。然而,其中的問題在于:1)對于用戶隱私數據的保護還不夠;2)云端本身帶寬和算力上的負荷使得難以對家居場景實現快速響應。

        為了解決云計算在智能家居應用中的現存問題,本文在云計算的基礎上加入了邊緣計算。邊緣計算的概念興起于2016年,是為了解決集中式云計算在處理海量數據時所遇到的帶寬和算力問題,降低云端的負荷,將數據資料、應用程序與服務的運算由網絡邏輯上的中心節點移至邊緣節點,使之更加靠近用戶終端的新型計算模型[29,30]。通過在云計算網絡中加入邊緣計算,可以有效加快資料的傳輸與處理速度,提高系統的響應能力。除此之外,通過邊緣節點進行數據處理,相比于單純使用云計算可以更有效地保證用戶的數據安全及隱私問題。一方面,用戶對數據管理有更多的自主權;另一方面,智能家居系統場景應用可以更加貼近用戶個人的需求。

        “6S”智慧家居系統及演化過程

        (1) “6S”智慧家居系統及其主要場景需求

        王飛躍在2020年提出了“6S”智慧家居概念。“6S”包括物理安全(Safety)、信息安全(Security)、可持續發展(Sustainability)、個性化需求(Sensitivity)、服務(Service),以及智慧(Smartness)。相比之下,傳統的智能家居系統對物理安全以外的“5S”的支持是較為不足的,尤其體現在個性化需求以及智慧方面。一個較為完整的“6S”智慧家居系統的組成案例如圖1所示。圖1中所示系統及功能模塊,其中一部分,如門禁、智能鎖、照明、娛樂系統等屬于現階段比較成熟的技術;另一部分,如語義識別模塊、情緒識別模塊、智能廚師等技術雖然還不夠成熟,但都具有比較好的發展前景,在將來有很高的可能性被整合到“6S”智慧家居系統中。

        圖1 “6S”智慧家居系統的組成案例

        “6S”智慧家居的提出是基于近未來人類社會對于家居生活的更高層次的場景需求。家居的概念對于人類來說,從遠古時代的“遮風擋雨”的需要,到現代的“溫馨港灣”的比喻,進而到由于當代都市中越來越快的生活節奏,包括最近的新冠肺炎疫情的壓力下所引發的“家居辦公一體化”的趨勢,實際上是在基礎需求不動搖的前提下,不斷向著更多的拓展需求進化[6~10]。“6S”智慧家居系統作為面向近未來人類家庭生活需要的智能家居系統,在已有的智能家居系統的場景需求上進行更全面和更深層次的拓展。“6S”智慧家居系統的場景需求主要包括通用場景需求、會客場景需求、娛樂場景需求、休息場景需求、家務場景需求、飲食場景需求、工作場景需求、私密場景需求、緊急場景需求9種場景需求。其中,通用場景需求所需系統及功能模塊,包括安防、智能、照明、水循環等,時常處于活躍狀態。其他場景需求所需系統及模塊會依照智能模塊的實時監聽、判斷,選擇性進入或解除活躍狀態。例如,當家中有人來訪時,智能家居系統通過識別模塊判斷是否是家庭成員。如果來訪者是非家庭成員,智能家居系統則通過主人的授權與否選擇是否打開門禁。在極端情況下,例如來客試圖破壞門禁,智能家居系統會進入緊急場景需求的活躍狀態,進行報警、蜂鳴、電擊等防御性操作;如果來訪者通過主人邀請,則進入會客場景需求的活躍狀態,進行機器人引導、泡茶操作,在用餐時間也可以選擇進入飲食場景需求的活躍狀態。

        王飛躍提出,“6S”智慧家居系統將以認知家居作為科學基礎,平行系統作為技術方法,聯邦生態及聯邦家居與社會家居+作為組織形態[25,26,33,38]。其中,認知家居的作用在于賦予底層數據人性化和個性化,平行系統的作用在于提供整個復雜家居環境的智能控制手段,聯邦生態的作用在于實現智能家居的社會性。這三者在“6S”智慧家居系統中可以獨立存在,也可以相互兼容協作。從技術方面來看,隨著5G技術、邊緣計算技術以及區塊鏈技術的落地應用與推廣,可以預見到聯邦生態在“6S”智慧家居系統中是較為接近實現的。然而,這一目標的實現也需要逐步的演化,這一演化過程將在下文中詳細描述。

        (2) 從物聯網到智聯網——5G與邊緣計算的應用

        智能家居系統是面向場景應用的系統。Robert Scoble[15]提出,場景中有5種技術力量,被稱為“場景五力”,包括移動設備、社交網絡、大數據、傳感器以及定位系統。物聯網是“場景五力”結合的一大體現。具體來說,智能家居系統通過傳感器將家居環境中的溫度、濕度、亮度、音量等數據收集起來,通過控制中樞判斷這些變量是否滿足要求,進而協調執行器進行場景動作。這些組件之間的通訊由通信網絡支持,并通過移動設備作為人機接口接受用戶的指令以及將信息反饋給用戶。這是目前的智能家居系統所能夠做到的[31,32]。一言蔽之,當前的智能家居系統對于“場景五力”的利用并不充分,相關產品基本停留在“物聯”的水平,并沒有實現有機互動的“智聯”。所謂智聯網,是以互聯網、物聯網技術為前序的基礎科技。在此之上,以知識自動化系統為核心系統,以知識計算為核心技術,以獲取知識、表達知識、交換知識、關聯知識為關鍵任務,進而建立包含人機物在內的智能實體之間語義層次的聯結,實現各智能體所擁有的知識之間的互聯互通。這正是“6S”智慧家居系統中的“智慧”部分[33]。由此可知,從物聯網到智聯網的升級是智能家居系統擺脫“為了智能而智能”的階段,邁向真正智能的必經之路。

        從物聯網升級到智聯網需要掌握4個關鍵技術的應用,包括以5G技術為代表的新一代通信技術、大數據技術、邊緣計算技術和聯邦/平行智能技術。其中,5G技術不僅提供了足夠的網絡上行速率、即時性、覆蓋范圍與帶寬,并且可以解決不同智能家居產品之間的連接障礙問題,為家居大數據的傳輸提供了先決條件;大數據技術在智能家居系統中主要被用于建立用戶的行為偏好預測模型。此外,智能家居系統還可以通過上級網絡(邊緣端網絡、云端網絡)實現知識層面上的聯通,借助機械智能的連結形成更高層次的智能家居生態[34,35]。

        (3) 從單一生態到耦合生態——結合MEC的智能社區服務

        對于邊緣計算而言,5G時代的到來意味著可以利用無線接入網絡就近提供電信用戶IT所需服務和云端計算功能,而創造出一個具備高性能、低延遲與高帶寬的電信級服務環境,我們稱之為移動邊緣計算(MEC)[36]。

        進一步地,我們可以將MEC與社區服務在智能家居系統中結合起來。社區服務本就與家居生活有著非常緊密的關系,尤其在物理安全、能源管控等方面,在家居生活中與鄰居、其他社區住戶之間的互動也是必不可少的。然而,一直以來,在智能家居系統概念中,關于社區服務與家居生活的關系和如何結合的問題極少有深層次的研究和討論。在新時代的“6S”智慧家居系統中,社區生活同樣是場景需求的重要組成部分。因此,我們提出了以MEC作為技術基礎,將智能社區生態融入智能家居生態,形成“智能社區聯合——智能社區——智能家居”對應“云計算服務——邊緣計算服務——家居終端計算服務”的“6S”智慧家居耦合生態體系,如圖2所示。

        圖2 “6S”智慧家居社區耦合生態體系

        在圖2中,“6S”智慧家居社區耦合生態體系在物理維度和虛擬維度上平行對應。物理維度產生數據,將信息傳達到虛擬維度;而虛擬維度通過數據生成決策,通過服務的形式回饋到物理維度。在家庭端,各種智能家居終端產品負責人的家庭生活,并采集住戶個人數據,原則上由住戶自行選擇上傳數據種類。例如,面部和體態的圖像數據、語音數據、社會關系數據等。這些數據的上傳和管理對于物理安全來說是必要的,但如果將這些數據直接上傳至云端,會帶來較大的信息安全風險。為此而生的解決辦法,是上傳至邊緣端進行加密并交由社區管理,生成社區局部大數據,再將加密后的數據上傳至云端形成社區聯合大數據。因為在國內的社區生活文化中,“遠親不如近鄰”,人和人之間在物理上距離較近,生活行為和圈子有較多重疊之處,對于很多生活信息的分享不如對社區外的人敏感,所以較容易構成相互信賴的關系。另外,社區本身對于住戶生活進行一定程度管理的情況普遍存在,且由于目前中國大多是封閉/半封閉式社區。在這種情況下,家居安全與社區安全在物理層面可以近乎等同。如此,就在物理安全和信息安全之間找到了一個兩全其美的平衡點。此外,社區局部大數據還有兩個用途。一是作為智能社區管理與服務平臺建設的基礎,具體可執行水、電、煤氣、采暖、寵物、垃圾分類、噪聲、車輛管理、遷入遷出、業余活動等服務和管理,構建更為和諧、衛生、方便的社區生活環境;二是將部分住戶生活數據和社區內數據轉化為整體的社區管理數據,此數據可上傳至管理社區聯合數據的云端服務器,便于對于各個社區進行應急控制和資源分配。

        將智能家居MEC與社區服務結合還有以下幾個優點:1)邊緣端部署位置的選擇可與社區建設與改造規劃相互配合,縮短通信距離,有利于降低數據傳輸成本,提高傳輸速度;2)在物理安全方面,有利于社區警務信息的全方面采集與整合,提高基層警務工作效率,提高社區和家居環境的安全性;3)在信息安全方面,使得用戶信息管理更加方便,同時明確了信息安全責任,讓用戶權益更加有保障;4)促進鄰里互助互信,提升人民生活幸福感;5)社區聯合形成智慧社會,成為中國現代化征程和偉大復興的宏偉藍圖戰略部署的重大目標之一[37]。

        (4) 從強中心化到弱中心化——“6S”智慧家居聯邦生態體系

        在結合了MEC與智能社區服務的“6S”智慧家居社區耦合生態體系的基礎上,更進一步地,加入聯邦智能和基于區塊鏈技術的應用,可以將“6S”智慧家居社區耦合生態體系進化至“6S”智慧家居聯邦生態體系。聯邦生態指在分布式的聯邦節點間,以基于區塊鏈的聯邦安全、聯邦共識、聯邦激勵、聯邦合約為支撐技術,以聯邦數據、聯邦控制、聯邦管理、聯邦服務為核心的面向隱私保護和數據安全、資源協同管理的統一整體。聯邦生態最大的優點在于完全實現隱私可控,住戶的信息安全與數據隱私可以得到更加有效的保護。住戶、社區、服務人員及設備作為聯邦區塊鏈的終端參與者,通過安全加密的方式進行數據交換,使用區塊鏈作為數據管理和有效性驗證工具,并以之為基礎實現數據、服務、管理等一系列功能的聯邦化,即“6S”智慧家居聯邦生態體系。更進一步地,借助人工智能和大數據技術實現群體智能,可以驅動整個智能家居生態的創新和進步[38]。

        圖3 “6S”智慧家居聯邦生態體系

        “6S”智慧家居聯邦生態體系的結構如圖3所示。與“6S”智慧家居社區耦合生態體系不同的是,分布式的邊緣計算節點形成邊緣網絡,代替云計算節點,而原本負責社區聯合管理與維護的企業或政府部門,在這里作為可信的第三方,無需中介、自我驗證、自動執行的智能合約的撰寫、更新及發布,由此形成數據與管理方面的弱中心化[39]。在“6S”智慧家居聯邦生態體系中,智能合約的鏈接對象不僅包含社區與住戶,也包含智能家居供應商、服務人員以及各類智能家居設備本體。經多方共同協定,智能合約通過If-Then和What-If語句預置合約條款的相應觸發場景和響應規則[40]。合約代碼通過智能家居設備獲取可靠的數據,從而判斷合約觸發條件并嚴格執行。

        在“6S”智慧家居聯邦生態體系中,由于在現實維度智能家居產品的應用,一些有效的激勵機制也可以此為基礎創造出來。在聯邦區塊鏈中,通常的節點資源包括數據與算力,而在聯邦智能家居區塊鏈中,節點資源還可包括能源以及住戶行為等。例如,用以實現群體智能所需要的住戶數據以及住戶設備的算力,通過住戶自愿的貢獻,可以相應地在智能家居產品服務上獲得一定程度的優惠。這樣可以在保障用戶數據所有權和控制權的基礎上,既促進住戶更積極地參與“6S”智慧家居聯邦生態的維護和管理,又推動聯邦生態體系的發展。同時,住戶通過對自家周邊地區進行衛生管理及綠化的行為,可以獲得社區停車位租賃上的優惠。再例如,住戶在居家過程中產生較大噪聲的行為會給自家的用電額度造成一定的扣除,而扣除部分則分發給受到影響的鄰居。這種激勵機制的優勢是顯而易見的:1)住戶的積極參與使得“6S”智慧家居聯邦生態的維護成本降低,使得“6S”智慧家居產品的價格下降,同時住戶在參與維護的過程中能得到實惠,使得產品更容易推廣;2)推動住戶進行社區環境建設,提高社區生活質量,降低社區管理成本,有助于社區住戶之間的互助互信;3)基于可信聯邦區塊鏈,自動化的激勵和管理模式可以有效解決鄰里的糾紛問題,有益于塑造和諧的社區氛圍,規范公民的家居行為,提高住戶的生活幸福感;4)為聯邦生態的發展和進化提供充足動力,使之進入良性循環。

        機器人與“6S”智慧家居的未來

        (1) 智能家居機器人是“6S”智慧家居重要的功能性拓展

        智能家居之所以被稱為智能家居,是因為其設備可以在無人為干預的前提下自動進行感知、判斷、執行,對住戶的家居生活與環境進行管理和輔助。所以,未來在“6S”智慧家居系統的總體生態發展更加完善的同時,在具體的技術和功能上也需要更深層次地拓展。單從執行層面來講,當前智能家居產品的智能化程度還較為有限,例如智能晾衣架、智能照明裝置等,實現的功能較為單一[41,42]。

        之所以要將機器人引入“6S”智慧家居系統,是因為機械臂比起其他自動化設備,在自由度和靈活性上具有絕對的優勢,能夠完成多種復雜的工作,對于一些現有的智能家居產品可以做到替代,并發展出之前所無法實現的功能。例如,在掃地機器人上加裝機械臂以及對應的智能模塊,不僅可以起到清掃地面灰塵雜物的功能,還可以進行對應的垃圾分類以及地面物品的擺放;在廚房加裝機械臂用來幫廚,可以通過對語音命令的識別,執行為廚師傳遞食材、調味品、清洗蔬菜等工作,即“打下手”,在相關技術更加成熟后機器人也能做到自行烹飪,為住戶準備一日三餐,成為真正的“智能廚師”;臥室及書房的機械臂會將辦公、生活用品自動整理至房間高處擺放架上,有需要時將其傳遞至住戶手中。這樣不僅給住戶提供了便利,而且有效利用了室內的高處空間,使得住戶生活區域更加寬敞舒適。

        需要強調的是,本文所提到的智能家居機器人與當前國內市場上所謂的“智能家居機器人”是完全不同的概念,后者著眼于兒童教育和語音交互,在功能上更加類似于智能教育終端。然而,隨著未來的技術發展,這兩者可以有機地結合在一起,成為功能更加強大的可移動式“智能機器人管家”。未來,智能機器人管家將以人形機器人的形態出現于家居生活當中,集成“6S”智慧家居系統中UI以及多任務執行器的部分,通過與其他家居終端共享智能模塊進行分工合作,通過內置的語音合成模塊與住戶進行對話交流,以及通過機械臂進行泡茶、打掃、整理等工作。

        (2) 智能家居機器人的關鍵技術

        本文認為,要想將上述智能家居機器人進行市場化并推廣,需要解決的最主要的問題有3個:空間、成本以及安全。當前的標準工業機械臂和協作機械臂的體積和重量較大,能耗較高,安裝和維護費用也很高,不適合作為智能家居產品。理想的智能家居機器人應該是由輕型材料制成結構,由微型電機和微型減速器作為關節驅動單元,可自動更換末端執行器,能耗和成本較低,可折疊的超小型機械臂。機械臂末端安裝攝像頭和力反饋傳感器,同時接收室內攝像頭數據,由此賦予一定的感知能力,可有效避免損壞物品和人身傷害。

        目前,類似的超小型機械臂主要應用于空間探測和醫療等高端領域,關鍵技術包括視覺技術、力反饋控制技術、新型材料以及伺服驅動技術[43~46]。其中,視覺技術和力反饋控制技術是當今機器人領域的常見課題,通過計算機視覺技術實現對于目標和障礙位置的判斷,以此規劃機器人的行動路線,通過力傳感器或電流反饋判斷是否與物體接觸與接觸力大小,進行拾取、抓握等操作。新型材料及伺服驅動技術是智能家居機器人小型化與廉價化的關鍵,目的是在降低成本與重量的同時,讓機器人本體維持必要的強度和可靠性,通過一些新型材料在驅動裝置上的應用,還可以讓機器人本身具有柔性,從而可以更加安全、靈活地與環境和住戶互動,達到人機協作的效果。

        機器人是多領域技術交叉融合的產物,未來能否在智能家居中應用,取決于一些關鍵技術在近期內能否取得突破。例如,機器人減速器技術,作為機器人中的關鍵技術,決定了未來的智能家居機器人能否順利小型化、微型化。一直以來,國內及國際機器人減速器市場由少數幾家廠商壟斷,而國產機器人減速器由于國內的材料與制造工藝所限一直難以突破技術壁壘。如國內在諧波減速器的仿制上處于先進地位的綠的諧波,雖然在一些減速器型號的部分參數上達到了國外廠商同等水平,但始終無法仿制直徑小于70mm的產品。如此一來,智能家居機器人依然需要依賴國外減速器,無法控制成本和產能,應用也無從談起。

        總結

        本文從技術和應用角度出發,闡述了面向近未來的“6S”智慧家居系統的主要場景需求。為了滿足這些需求,引入移動邊緣計算及區塊鏈技術,本文提出了“6S”智慧家居社區耦合生態體系與“6S”智慧家居聯邦生態體系,將社區服務與建設、信息與物理安全、產品智能化與推廣有機地結合在一起。最后,本文將智能家居機器人的應用作為功能性拓展引入“6S”智慧家居系統。

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