文｜全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会 张永刚

抓住智慧城市建设机遇，加快完善我国智能家居领域标准体系

文｜全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会 张永刚

近期，国内多个城市已经开展了“智慧城市”试点工程。智慧城市能够提供给人们舒适、绿色和高效的工作、生活以及娱乐的环境。然而据统计，人的一生超过70%的时间是在家里度过的，由此可见“智能家居”是智慧城市最重要的组成部分之一。特别是物联网技术在智能家居的应用，对智能家居产业的发展带来了难得的历史机遇，国家发改委、工业和信息化部及地方城市纷纷设立专项支持物联网在智能家居领域的关键技术研发、共性服务平台及标准体系研究等工作。因此，物联网技术的应用为智能家居的集成技术及应用带来新的模式，将让人与其生活、居住的家庭物理空间与信息空间完美融合，实现家庭生活“低碳、绿色、舒适和智能化”的目标，对于增强居民幸福感、构建和谐社会均具有非常重要的意义。抓住智慧城市建设的机遇，加快完善智能家居领域的标准体系工作，该项工作得到了国家标准化管理委员会、住房和城乡建设部等行业主管部门及应用部门领导的高度重视，正在有序推进立项及编制工作。

1 国内外发展现状

智能家居概念的起源很早。20 世纪80年代初，随着大量采用电子技术的家用电器面市，住宅电子化开始实现；80 年代中期，将家用电器、通信设备与安全防范设备各自独立的功能综合为一体，又形成了住宅自动化概念；到80 年代末，由于通信与信息技术的发展，出现了通过总线技术对住宅中各种通信、家电、安防设备进行监控与管理的商用系统，这在美国被称为Smart Home，也就是现在智能家居的原型。90年代中后期，以日、欧家电企业推动的信息化家电，使得智能家居网络化成为基本发展趋势。进入21世纪后，智能家居的发展更是多样化，技术实现方式也更加丰富，与楼宇、社区和公共网络的联系更加紧密，突出了智能家居服务的理念。

智能家居的典型应用体现在控制、监控和信息共享三个主要方面：

（1）智能家居的控制是指通过各种人机交互设备，如预装在墙上的按键开关面板、各种电器设备面板的按钮、遥控器、手机、电脑、移动智能终端等，通过预先布设的线路或利用无线技术，对家庭内部各种设备和楼宇、社区的相关门禁、电梯、照明等设备和系统进行控制。

智能家居的控制分为本地控制和远程控制。本地控制是指可直接通过网络开关实现对灯及电器的各种智能控制。远程控制是指通过遥控器、定时控制器、集中控制器或电话、手机、电脑等来实现各种远距离控制。从应用的角度讲，智能家居的控制可以实现设备的定时控制，多个设备的集中控制，以及根据环境、设备状态和人的需求而综合智能的场景控制。

（2）智能家居的监控是指对家庭内部运行的各种设备的状态，家庭内部环境和人员状况、家庭所在楼宇和社区的环境及相关设备状态实时掌握，并把家庭设备、人员和环境出现的紧急情况通过多种通信手段传递到相关的人员和服务机构。

智能家居的监控主要包括网络视频监控、设备和环境状态信息监控以及安全报警等几个方面。智能家居的监控不仅需要家庭内部的网络化支持，而且需要与楼宇、社区和公共服务系统的连接，是智慧城市综合网络监控体系的重要组成部分。

（3）智能家居的信息分享是通过家庭内部的网络，使各个家庭设备，特别是具备显示和播放功能的设备，如电视、电脑、手机、移动终端、音响等，与信息接收、采集和存储设备，如电脑、DVD、机顶盒、数码相机、网络摄像头、移动存储硬盘等直接进行自由、无障碍的信息分发和共享。

智能家居的信息分享包括音视频、照片、游戏娱乐等多媒体信息分享，如家庭影音娱乐系统、背景音乐系统；还包括设备和环境运行状态信息分享和家庭内外信息交互系统。

智能家居发展大致经历了三代。第一代主要是基于同轴线、双绞线、电话线等总线技术以及红外等无线技术进行家庭组网，实现灯光、窗帘控制和少量安防等功能。第二代主要基于现场总线技术、射频无线技术和IP 技术进行组网，实现可视对讲、安防等功能外，还实现了家庭智能控制的集中化，出现家庭网关，具备安防、控制、计量、娱乐等功能。最新的智能家居基于全IP 技术，末端设备基于无线传感等物联网技术，智能家居服务采用“云”技术，并可根据用户需求实现定制化、个性化。目前智能家居大多属于第二代产品。

美国智能家居以数字家庭和数字技术改造为契机，偏重于豪华感，追求舒适和享受，如家庭分布式娱乐系统、泳池和车库控制，家庭安防等。在家庭内部主要基于同轴电缆和无线技术实现设备互联。日本的智能家居充分利用信息、网络控制与人工智能技术，实现住宅技术现代化。德国的智能家居追求灯光、安防、暖通等专项功能的开发，以现场总线技术为主要连接方式，注重基本的功能性。韩国政府对智能小区和智能家居采取多项政策扶持，规定在汉城等大城市的新建小区必须具有智能家居系统。目前韩国由80%以上的新建项目采用智能家居系统，产生了像三星、LG 等知名的智能家居品牌。

发达国家和跨国企业相关产品的有力竞争让我国家庭网络产业发展面临着巨大的挑战。家庭网络市场正在成为全球信息产业竞争的重要战场。目前，国外企业正在通过各种手段积极寻找中国市场，微软、Intel、三星、飞利浦、索尼等跨国公司也纷纷加大科研投入，力图抢占家庭信息产业的技术制高点，同时涌现出一批由某个行业技术特征为出发点的标准组织，如DNLA、OSGI、ECHONET、LonWorks 、BACnet、KNX 等，都试图从自身的业务优势出发，争夺整个产业标准发展的话语权，达到快速占领市场制高点的目的。

在我国信息化和互联网的快速发展下，智能家居概念逐渐深入人心，从遥不可及的梦想变得日益平民化。虽然我国智能家居产业起步较早，正在蓬勃发展，但是仍然存在一系列问题急需解决。

首先，标准兼容性差，设备互联互通困难。数字家庭网络首先是家庭终端设备的互联互通。新一代数字家庭网络技术涉及IT、消费电子、通信、内容及运营服务等广泛的领域，各种家电与通信设备之间的通讯协议及制式互不相同，而且产业技术发展重点正逐步从终端设备互联互通逐步转向业务融合。当前，我国数字家庭网络标准建设才刚起步，还存在着许多互不兼容的技术标准，各种标准和媒体格式让数字家庭网络处于各自为政的无序状态。各个标准化组织均代表着不同的利益集团，为了各自的知识产权和核心技术优势，进而引领整个产业的发展潮流，从中获得巨大的市场和经济利益，都不肯轻易让步。同时，各个标准体系也都存在着一些不完善或缺陷的地方，这在一定程度上增大了数字家庭网络终端设置和管理的复杂程度。

在我国，E家佳联盟和闪联联盟是两个由大企业牵头的标准组织。由于各种原因，家庭网络标准和闪联标准之间还没有实现完全互联互通，符合E家佳家庭网络标准的设备还不能发现和操作符合IGRS 标准的设备，两个标准还不能够在市场上形成合力，共同开拓中国的数字3C 市场，共同抵御国外技术标准的侵蚀。数字家庭网络终端处在整个网络的末端，涉及的用户最多、对易用性和互通性的要求最高、市场空间巨大，如果标准不统一、不完善，必然导致整个产业链不敢轻易启动，严重阻碍应用和产业的发展。如何将这些标准构建在一个统一的平台上，开发能被业界和消费者共同接受的增值服务，将是实现数字家庭网络商用服务的前提条件。

其次，缺乏底层核心技术，产品价格高。由于在底层基础通信技术和处理芯片研发投入不足，科研力量分散等现象普遍存在，在家庭网络领域我国厂商所掌握的技术大多位于网络层与应用层，以及模块和整机产品方面，而部分底层核心技术和关键元器件仍然依靠进口，缺少具有自主产权的核心产品和技术。面临国外专利和知识产权的保护，目前数字家庭的相关产品整体价位偏高。在对价格极度敏感的消费电子市场，高位的价格不利于产品的普及。这是当前家庭网络设备市场叫好不叫座的重要原因，也是当前我国家庭网络产业急需解决的一大瓶颈问题。

第三，内容和服务滞后，价值链尚未形成。家庭网络产业不仅仅需要解决 “设备与产品间的互联互通及互操作性”的问题，产业关键问题在于“如何在互联互通的基础上创造用户价值，提供全面满足用户现代化生活需求的融合性服务” ，现在提供的内容和服务基本上都是终端设备制造商自己提供的，比较单一。这个环节的滞后，也导致了“数字家庭网络”始终无法真正进入人们的生活。因此打造完善的产业链，建立各方面合作共赢的业务模式，成为目前制约数字家庭网络走向成功的关键。

数字家庭网络的核心价值体现于“网络融合”及“业务融合”，这一理念决定了数字家庭产业的创新性、服务性与综合性，该产业需要内容提供商、网络运营商、设备接入商、增值服务商、软硬件提供商、智能小区开发商、智能家居厂商、信息家电厂商等一系列商家的共同参与密切合作，共同努力，创新业务模式。

2 智能家居标准情况

与智能家居关联的技术产业众多，涉及的技术标准体系比较广泛，如电子、通信、建筑、家电等几个领域。

（1）电子信息领域

工业和信息化部成立了“家庭网络标准工作组”、“资源共享、协同服务标准工作组”（IGRS），以及广州数字家庭产业联盟，中国电子视像行业协会数字家庭分会、武汉三网融合暨数字家庭产业联盟等多个标准制定和产业推广组织，提出国家标准立项计划共19项；中国电子技术标准化研究院组织相关国内企业在IEC/TC100 提交了家庭多媒体网关规范，在ISO/IEC JTC1/SC25 提交了闪联系列技术标准，目前已有多项国际标准正式通过。

（2）通信领域

中国通信标准化协会组建了家庭网络特别工作组，于2006 年颁布了首批两个标准：《基于公用电信网的宽带客户网络设备技术要求第1 部分：网关》和《基于公用电信网的宽带客户网络总体技术要求》，初步解决了家庭网络的电信网关与电信网络的衔接问题。

（3）建筑与社区信息化领域

国家标准化管理委员会于2006 年颁布了由住房和城乡建设部制定的《建筑及居住区数字化技术应用》系列国家标准，其包括4个子标准，分别为《第1 部分系统通用要求》、《第2 部分检测验收》、《第3 部分物业管理》和《第4 部分控制网络通信协议应用要求》。该系列标准涵盖了建筑及住宅社区数字技术应用领域的各方面，包括控制网络通信协议、产品设计、系统搭建、检测验收和物业管理实施等，是目前国内该行业内覆盖面最全的一个国家级标准。

2008 年4 月，全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会（SAC/TC426）成立，负责智能建筑物数字化系统领域国家标准的修订工作，特别将智能家居的标准体系作为重要工作方向列入标准体系中。2010 年组织编写了《家用及建筑物用电子系统（HBES）通用技术条件》（CJ/T 356-2010），2011年编写了《居住区数字系统评价标准》（CJ/T 376-2011），现均已颁布实施。

（4）家电领域

国家发展和改革委员会于2006 年颁布了由中国家用电器研究院制定的《网络家电通用要求》QB/T11-162836-2006。

为有序推进智慧城市建设，根据国家有关部委的要求，全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会自2010年开始组织开展了智能家居标准体系的研究工作，目的是通过对家庭内部的智能家居设备互联、信息共享和通信、数据、设备等方面的技术规范要求，以及家庭内外智能家居系统进行信息交互，实现应用服务的数据格式、通信协议和应用管理描述等方面的技术规范要求的标准研究，为将来智能家居的标准研制提供重要、完备的指导。智能家居标准体系包括基础标准、通用规范和专用规范三个部分，基础标准是指在智能家居专业范围内作为其他标准的基础并普遍使用，具有广泛指导意义的术语、符号、基本分类、基本原则等标准，如智能家居术语标准、智能家居术语和符号标准等。通用标准是指针对智能家居标准化对象制定的覆盖面较大的共性标准，如通用的设计、施工、验收要求，通用的质量要求，以及通用的技术架构等。专用标准是指针对某一具体标准化对象作为通用标准的补充、延伸制定的专项标准。它的覆盖面一般不大，如某个范围的技术要求，某种产品的应用技术以及管理技术等。

需要指出的是，由于智能家居系统产品、系统和服务种类繁多，相关领域技术发展迅速，为了保持标准体系的可持续性以及与技术发展的同步性，标准的研究制定将会根据新业务的需要不断完善扩充；同时，为了保证标准中数据与指标来源的客观性、可靠性和科学性，必要配套的技术验证和检测平台建设也是必须的。

3 做好智能家居标准化工作近期需要推进的工作

智能家居的标准体系包括管理、技术、服务等方面的标准内容，是一项较为长期和复杂的工程，为做好标准化工作需要：

（1）抓管理：管理机构、制度以及信息系统是实现智能家居领域标准体系实施的管理措施的三个组成部分。管理制度规范了产业参与者的职责、权利和义务，以及设计、实施、验收、评估、审批等各个环节有效的流程和措施，并依托现有的法律和政府规定明确奖惩规则，从而鼓励产业健康发展。对技术、产品、服务、设计及实施、检验和监督等各个组织就智能家居领域，依据技术标准进行有效管理，同时还需要一个高效和可靠的机构保证。对测试、认证、产品和系统的质量、项目和服务的运行状况等进行信息化管理的系统也将成为必要的手段。全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会将在未来三年，随着技术标准的确立和产业的发展，逐步完善制度、机构和支撑信息系统。

（2）建体系：智能家居标准体系的建立、推广实施、运行维护和监督全过程均需要专门的服务机构，通过服务信息网络，针对服务对象的要求，提供合适的服务内容。全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会将在住房和城乡建设部和国家标准化管理委员会的领导下，开展智能家居综合服务平台以及智能家居系统验证平台的研制及搭建，利用标准宣贯、教育培训、样板示范工程建设，技术支持和质量检测等多种服务手段，向住宅开发商、系统集成商、设备厂商、服务提供商、普通用户和政府及相关行业管理部门提供智能家居整体概念、解决方案和服务，从多方面发挥技术标准体系的产业指导作用，促进行业整体发展。

（3）促合作：随着市场需求的不断明确，全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会将利用已取得的标准体系的研究成果，积极开展与相关的国内外标准组织的合作，以直接采用、根据需要修订、合作制定等多种方式，充分利用现有的技术标准研究成果，加速标准的制定过程。重点围绕智能家居系统结构和基础标准、智能家居系统安全标准、智能家居应用服务框架、社区与智能家居信息交互、家庭信息终端要求、智能家居综合布线系统要求等标准的立项及研制工作。

（4）推应用：全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会将在住房和城乡建设部的支持领导下，积极开展智慧社区试点示范项目，通过引导基于智能家居的智慧社区建设，形成具有中国特色可持续发展的智慧社区建设、服务及运营模式，为产业发展提供有效的支撑。