前言

人類對美好生活的向往和追求源遠流長。

我們的祖先，在追求美好居家生活時，既充滿想象又勇于實踐。據(jù)史料記載，在周代，人們就開始祭拜家中的門神、灶神、井神、廁神和中溜神五位神靈，祈禱他們護佑家人的平安。門神為人們驅(qū)邪避鬼、衛(wèi)家宅、保平安、助功利、降吉祥等。灶神掌管人們的飲食，賜予人們生活上的便利，為民除疾苦。廁神可以占卜先知，幫助人們驅(qū)災(zāi)避禍。傳說在舊石器時代，有巢氏教會族人建造房屋，結(jié)束了人們居住山洞的惡劣生存狀態(tài)。商代冶煉技術(shù)催生了青銅器，后來隨著制陶工藝的發(fā)展，陶器成為一種藝術(shù)品。人們的居家生活隨著科技進步不斷得到改善，這種趨勢在工業(yè)革命以后越發(fā)明顯。隨著電氣化技術(shù)的發(fā)展，冰箱、空調(diào)、電視、洗衣機紛紛走進家庭，人們的生活水平得到極大的提升。

20世紀80年代初，基于建筑電器設(shè)施自動化的設(shè)想，美國對一棟舊大樓進行了改造，誕生了智能家居和智能建筑的新領(lǐng)域。智能建筑技術(shù)幫助大樓的配電、暖通、梯控、照明、給排水等設(shè)施實現(xiàn)集中統(tǒng)一和自動化管理。夜色下，現(xiàn)代都市中絢麗多彩、五光十色的摩天大樓是建筑智能化的最好詮釋。20世紀90年代末，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，微軟創(chuàng)始人比爾·蓋茨，建造了著名的“未來之屋”，在信息化層面實現(xiàn)了家庭設(shè)施（照明、音樂及家用電器等）互聯(lián)。在21世紀初的幾年，得益于“未來之屋”的影響，家電企業(yè)、電工企業(yè)投入研發(fā)，把他們的產(chǎn)品接入互聯(lián)網(wǎng)。在這一時期，本書作者之一——王斌博士在美的集團做博士后。他進行了以太網(wǎng)空調(diào)、以太網(wǎng)冰箱等家用電器設(shè)備的研發(fā)，認為直接把互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議應(yīng)用于家用電器存在很多技術(shù)障礙。例如，互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議只保證家用電器信息層面的互聯(lián)，卻因缺乏控制指令的統(tǒng)一標(biāo)準而無法實現(xiàn)互操作。隨著物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生和發(fā)展，這種技術(shù)障礙很快就被突破了。物聯(lián)網(wǎng)不僅實現(xiàn)了端對端的信息連接，而且清晰地規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)變量的意義，使不同設(shè)備的互操作成為可能。雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的互操作協(xié)議五花八門，產(chǎn)品的互操作之路也不平坦，但物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為家庭領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集、信息連接和反向控制打下了基礎(chǔ)。在此之上，家庭AI中心對家庭數(shù)據(jù)進行分析，就可以知道家中安全與否，也可以推測家庭的未來狀態(tài)，甚至可以通過飲食數(shù)據(jù)和起居習(xí)慣，感知和預(yù)測家人的健康狀態(tài)等。從某種意義上講，中國人幾千年前對家庭的美好想象——五大宅神護佑家庭平安，全面了解和預(yù)測家庭狀態(tài)，或?qū)⑼ㄟ^物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為現(xiàn)實。

智能家居的發(fā)展受到技術(shù)和商業(yè)兩種因素的影響。二者相互促進，也相互制約。商業(yè)利益可能會妨礙不同生態(tài)之間產(chǎn)品的互聯(lián)互通。而無法聯(lián)通的產(chǎn)品，反過來也影響智能家居市場規(guī)模的擴大。目前，智能家居就處在技術(shù)和商業(yè)的相對平衡狀態(tài)，技術(shù)形態(tài)相對穩(wěn)定的時期。本書的編撰就是在這個背景下進行的。全書對物聯(lián)網(wǎng)與智能家居技術(shù)進行了一個較為全面的梳理；幫助讀者更好地了解智能家居技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)和技術(shù)全貌；促使智能家居行業(yè)更好地進行技術(shù)創(chuàng)新。

本書具有以下特點：

通俗易懂。本書在編撰時，最大限度地照顧了多層次閱讀者的需求，語言通俗易懂，避開了復(fù)雜難懂的專業(yè)術(shù)語，具有一定的科普讀物的性質(zhì)。

內(nèi)容全面。本書內(nèi)容涉及智能家居的發(fā)展、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、終端產(chǎn)品、云平臺、人工智能技術(shù)，并給出了具體的應(yīng)用案例，讓讀者對智能家居與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能有一個全面的了解。

選材新穎。本書給讀者呈現(xiàn)了當(dāng)前最新的智能家居技術(shù)。例如，介紹了2019年行業(yè)剛剛興起的以家庭AI中心為核心的邊緣計算系統(tǒng)及人工智能框架結(jié)構(gòu)。

本書可作為大專院校計算機、通信工程、電子科學(xué)技術(shù)及其相關(guān)學(xué)科和專業(yè)高年級本科、研究生的專業(yè)課教材，還可作為智能家居系統(tǒng)集成商、家電企業(yè)研發(fā)技術(shù)人員的參考用書。

全書分為8章。第1章、第2章、第5章和第8章由王彬與馮立華編寫，第3章和第4章由張中偉編寫，第6章和第7章由王斌編寫。我們竭盡全力想編寫好本書，但因能力與經(jīng)驗所限，書中難免會有一些疏漏和不當(dāng)之處，懇請專家和讀者不吝指正。

本書在編寫過程中得到了中國智能家居產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的周軍秘書長、王勝陽副秘書長的幫助，在此表示感謝。同時也要感謝中國聯(lián)通技術(shù)部總經(jīng)理陳赤航，他對智能家居技術(shù)研究貢獻殊多。

編著者
2020年6月