雷晓明

（广东万和热能科技有限公司 佛山 528000）

引言

科技技术的发展，使得智能家电产品大量的进入了人们的生活，极大地提高了人们的生活质量。如我们最常用到的智能家电就是 “智能语音音箱”，它连接互联网后，可以直接与人进行简单的对话、播放喜爱的歌曲；它还可以使人们通过语音控制家里的电灯、空调、电视机、电风扇等家电，实现了智能互联控制的效果。但目前绝大多数的这些智能家电产品，仅仅发展在互联控制上，也就是说实现的信息交流是单向的信息传递，并没有实现双向的信息交流。当这些智能家电产品出现故障或者损坏的时候，人们并不知道它是怎么坏的或者哪里损坏了，或者怎么才最方便快捷地联系最近的原厂售后维修网点。这些都是消费者使用智能家电产品的痛点。因为智能家电产品的信息是单向的，数据没有系统收集，更加没有做系统数据的分析，导致这些痛点没有得到很好的解决。因此，解决智能家电产品的数据分析问题，是提高目前智能家居领域水平的要点。

1 智能家电数据分析系统的概述

智能家电系统的组成包含了云平台、家电产品、用户客户端，是基于物联网技术、云计算技术和大数据技术的应用。在云平台上整合了各类家电的数据分析系统，通过物联网技术，将家电运行的重要参数实时上传云端的数据分析系统。云平台系统针对接收数据进行存储，结合过去数据进行逻辑分析，即可判断当前家电的运行状态，也可以系统分析出用户使用该家电的习惯，甚至系统可以分析出用户是否满足于目前家电的功能需求，如图1。经过系统数据分析后，将一些重要的信息推送到人机交互端，实现一个智能便捷舒适的家居环境。

2 智能家电系统的数据分析

智能家电系统的数据分析，是整个家电系统的价值所在，也是智能家电数据分析系统研究的核心内容。那么数据分析中的“数据”指的是什么呢？家电系统中需要分析的数据总体上分为两类：一类数据是指家电运行时的一些重要技术参数，这些参数包含了运行状态、时间、温度、湿度等；另一类数据是指人在使用家电的行为数据，如人使用家电时的动作先后循序、一天使用的次数、使用的间隔时间和使用的时长等。因此，数据分析，除了对运行参数进行分析，还可以对行为数据进行分析研究。显然，对于上述的两种数据进行分析会得到两个不同的结果。那么怎么进行数据分析呢？下面通过举例来说明云系统如何进行数据分析的。

1）首先，以一台燃气热水器为例。目前很多小区住宅都使用了燃气热水器，因为它方便快捷，水阀一开热水即来。然而热水器是一种默默为人服务的家电，平时很少人会去关注它。但是当它出现故障，尤其在冬季时会对人们的生活造成很大的影响。燃气热水器出现较多的故障直接表现为无法加热，而造成这个故障的因素非常多。如果借助数据分析系统做简单的逻辑分析，故障原因即刻可以鉴别出来。如热水器启动过程如果无法加热，常见的原因有两种：一是家里的气源被切断或者无燃气；二是热水器控制器或者是外部开关阀故障。在这种情况下，热水器会尝试多次启动，这时只要对出水温度和内部电路参数做一个简单的逻辑分析，如图2、图3所示。

当系统分析到出水温度如图2所示，即出水温度没有出现过升温，再结合控制器的运行时各阀体电压、电流和点火器均正常的情况下，导致热水器不加热的原因很大可能是进气源被切断。

当系统分析到出水温度如图3所示，尝试启动过程，出水温度被加热升温；这说明阀体开关、点火器和气源均是正常的，但是热水器无法维持燃烧，因此可以判断出火焰检测环路出现问题。

图1 家电数据分析系统

图2 出水温度时序图a

图3 出水温度时序图b

2）其次，电饭煲是家里最常见的也是最实用的家电之一。目前,电饭煲煮饭有很多模式，例如快煮、柴火煮、精煮等等。但是并不是每一个模式都会被人所接受，这时如果通过收集电饭煲的使用数据进行系统分析。如果某一种模式使用的频率最高，说明这种模式最让人接受；如果出现各个模式都是均衡的使用，或者在使用的过程出现人为的模式切换，那么说明了消费者并不满足该电饭煲单一的功能模式，这些模式功能还是存在缺陷。

3 智能家电数据分析系统的价值和实现难点

3.1 智能家电数据分析系统的价值

通过上述的两种类型的数据分析，会发现家电数据分析系统中的数据分析发掘出很多有价值的信息，这些价值主要体现以下几个方面：

1）提升售后服务

家用电器是生活中的必须品，当家电产品出现故障时，往往让人不知所措。因为用户根本不清楚家电此时出现的是致命的故障还是轻微的故障，无法准确分析。如果将这些交给云服务的数据分析系统对家电当时运行的数据进行逻辑分析或者和过去数据的比较分析，相信很快可以甄别出故障的类型。如上节案例(1)中类似，系统分析后如果出现图2的情况，系统可以提示用户对气源进行检测即可；如果出现图3的情况，系统可以将分析结果和最近的售后点信息推送到用户客户端上，又或者同时将故障信息直接推送到售后维修点，维修人员主动联系用户对家电产品进行预约维修。这样使得售后服务由被动变为主动，可以提升产品的价值；另外系统分析远比人为分析更加准确，可以快速准确定位故障，可以避免消费者主观上的误判，提高产品服务质量和效率。

2）产品质量评估

随着市场的竞争越来越激烈，产品的开发时间越来越短，这将会给产品的可靠性带来一些不可预测的因素。如果产品质量仅通过市场和时间来验证，这将给公司带来不可预算的损失。然而，通过数据分析系统可以实时对一批产品的运行状态和数据进行监控分析；当该批产品同一参数出现偏移或者同一个故障在多台产品上同时出现，说明这将是这款产品的共同问题。数据分析系统的作用远不止于此，它还可以准确分析到故障发生于哪个动作之前、哪个操作之后、哪个环境因素的突变时。这样数据分析系统不单单可以对产品的质量进行评估，还可以帮助公司快速准确分析产品质量潜在的问题，并可及时得出解决方案。

3）用户使用信息收集

产品设计工程师在设计产品时，常常设想产品的应用场景。虽然工程师的具有丰富的设计经验，但是有些场景是工程师无法设想到的。因此可以通过数据分析系统对用户的操作数据进行收集分析，发掘产品使用中的痛点，为产品设计提高更有力的数据支撑，确保产品的设计更人性化，产品的使用更加便捷。

3.2 智能家电数据分析系统的实现难点

1）数据分析系统是基于云服务平台为基础的，因此首要条件是有一个成熟的和标准化协议完善的云服务平台。然而，云服务理论涉及的学科较多，主要有计算机科学、图书情报学、统计学、数学、新闻学、管理学和社会学等学科领域，并且这些学科理论交叉研究较明显，特别是计算机科学与管理学、社会学和图书情报学交叉研究较多。另外，就国内外研究的具体理论而言，几乎涵盖了人文科学、社会科学、理学、工学、信息科学和医学等诸多学科。因此，云服务平台的搭建，将是一个庞大而复杂的工程。

2）家电运行的数据须实时上传云系统，需要实现真正的物联网，因此对于家电控制器必须增加外围检测电路、无线网络接口电路和一些辅助功能的电路，这将造成成本的增加，不利于市场竞争；而在当前物联概念不为大众消费者认知的情况下，很难让消费者买单。而且前期公司的投入较大，短期经济效益不明显。

总体来说，这种云平台的数据分析系统在目前技术成本较高的状况下，优势并没有凸显出来，但随着5G网络的逐步推广，各项成本大幅降低，它的价值将逐步体现出来。数据分析系统就像给产品装上了大脑一样，赋予产品思考的能力，而这些能力都是基于数据为基础，因此，无论哪一款智能产品，也无法脱离互联网大数据，离开不了数据分析。

4 结语

综上所述，家电数据分析系统其实是基于物联网大数据的一种应用，是未来智能家居系统的一部分。它的作用是实现数据收集和分析，将一些庞大的数据运算和复杂的逻辑推理交给云服务平台完成，得出的分析结果推送给用户，实现双向的数据交互，使得家电更加智能化。然而，让我们更进一步想象一下，未来云服务数据分析系统将会取代现在所有的电脑主机和手机主板，而我们的电脑和手机只有一个轻薄的显示器；所有大型软件运行和复杂数据分析全部交给云服务平台完成，借助物联网技术和5G网络将运算结果实时地推送到我们的电脑和手机屏幕上。未来互联网技术将又一次颠覆我们的生活。