今天，我們來(lái)聊聊那些為智能家居發(fā)展奠定基礎(chǔ)的技術(shù)創(chuàng)新，從最初的自動(dòng)化設(shè)備到當(dāng)今最火熱的智能虛擬助手，這些都是智能家居歷史上的關(guān)鍵時(shí)刻，眾多技術(shù)創(chuàng)新都為現(xiàn)在及未來(lái)的智能家居奠定了基礎(chǔ)……

如今，隨著以智能音箱為代表的智能設(shè)備大量普及應(yīng)用，越來(lái)越多的人已經(jīng)感覺(jué)到未來(lái)之家似乎已經(jīng)到來(lái)。我們可以對(duì)著空氣說(shuō)話，就可以神奇地打開(kāi)音樂(lè)，設(shè)置計(jì)時(shí)器，或者聽(tīng)天氣預(yù)報(bào)。我們口袋里的微型超級(jí)計(jì)算機(jī)（如智能手機(jī)）只要按一下按鈕，就能鎖門(mén)、設(shè)鬧鐘、將燈調(diào)到合適的亮度。

智能家居真正引起大眾消費(fèi)者的關(guān)注，其實(shí)也僅僅是近十年左右的事情，但今天的智能家居在技術(shù)升級(jí)之前經(jīng)歷了很長(zhǎng)一段時(shí)間，有些人可能會(huì)質(zhì)疑它們是否真的那么智能。其實(shí)，將自動(dòng)化應(yīng)用于居家生活擁有著悠久的歷史。

當(dāng)家電變得自動(dòng)化

歐洲和北美的家庭電氣化在19世紀(jì)末和20世紀(jì)初開(kāi)始推廣，從而使得第一臺(tái)家用電器的誕生成為可能。到1925年，大約一半的美國(guó)家庭用上了電，而在20世紀(jì)30年代，三分之二的英國(guó)家庭已經(jīng)用上了電。

時(shí)間來(lái)到20世紀(jì)中期，冰箱、洗衣機(jī)和吸塵器這些我們今天常見(jiàn)家用電器已經(jīng)在美國(guó)得到廣泛應(yīng)用。

盡管商用冰箱自1850年代就已存在，但直到1911年才推出第一臺(tái)家用冰箱。家用冰箱直到1927年才真正起飛，當(dāng)時(shí)GE推出了“monitor-top”冰箱，這種設(shè)計(jì)將壓縮機(jī)和冷箱組合成一個(gè)單元。它之所以得名，是因?yàn)槿藗冋J(rèn)為位于裝置頂部的壓縮機(jī)類(lèi)似于戰(zhàn)列艦監(jiān)視器上的舷緣。即便如此，冰箱還是有點(diǎn)不太親民。1927年，Monitor Top 售價(jià) 525 美元，這在當(dāng)時(shí)是一大筆錢(qián)。

圖片來(lái)源University of Buffalo

隨著1928年氟利昂的發(fā)明，家用制冷實(shí)現(xiàn)了又一次重大飛躍。冰箱在1930年代開(kāi)始得到廣泛采用。在20世紀(jì)初，只有8%的美國(guó)家庭擁有一臺(tái)。到 1940 年代末，冰箱已成為美國(guó)家庭的普遍標(biāo)配。

電動(dòng)洗衣機(jī)的確切發(fā)明者存在爭(zhēng)議，但Automatic Electric Washer Co.于1907年開(kāi)始制造早期的洗衣機(jī)。然而，直到1950年代，它們才成為美國(guó)普通家庭的主要配置。

上圖這種洗衣機(jī)是早期的電動(dòng)洗衣機(jī)。據(jù)介紹，電動(dòng)洗衣機(jī)從大約1906年開(kāi)始就由現(xiàn)在的惠而浦公司大量生產(chǎn)。在1920年代，就有超過(guò)1000家公司制造洗衣機(jī)。

在自動(dòng)化機(jī)器出現(xiàn)之前，衣服通常是在天然水體或盆中洗滌，借助搓衣板或手動(dòng)攪拌裝置（如洗滌柱塞）。洗手通常使用熱水、刺激性清潔化學(xué)品或原始肥皂來(lái)清潔織物。

進(jìn)入19世紀(jì)后期，出現(xiàn)了各種各樣的機(jī)器，其中大部分是手動(dòng)驅(qū)動(dòng)的，帶有攪拌器，取代了擦洗機(jī)和絞干機(jī)/搗碎機(jī)。這些機(jī)器減少了清潔衣服所涉及的勞動(dòng)。雖然這些早期的機(jī)器更易于使用，但它們也有自己的安全風(fēng)險(xiǎn)。最早的動(dòng)力機(jī)器只是簡(jiǎn)單地將電機(jī)連接到手轉(zhuǎn)洗衣機(jī)上。機(jī)器和絞擰器的動(dòng)作，尤其是在通電時(shí)，可能會(huì)勾住皮膚、頭發(fā)和衣服并造成傷害。

目前尚不清楚誰(shuí)真正發(fā)明了第一臺(tái)電動(dòng)洗衣機(jī)，但一些已知的最早型號(hào)是1907年由 Automatic Electric Washer Co.的Orlando B. Woodrow生產(chǎn)的。到1910年，他們每年銷(xiāo)售超過(guò) 40000 臺(tái)機(jī)器。

圖片來(lái)源:Joe Haupt

又如，上圖是早期的一個(gè)可以坐在椅子上“遠(yuǎn)程”控制音樂(lè)播放設(shè)備的宣傳廣告，可以幫助人們更加方便的控制收音機(jī)。

遙控器的誕生

早在遙控器被廣泛擺放在我們每個(gè)人家里的桌上之前，遙控器的想法就已經(jīng)存在了。1893年，發(fā)明家尼古拉·特斯拉在圣路易斯的國(guó)家電燈協(xié)會(huì)面前展示了一種可以發(fā)送和接收無(wú)線電信號(hào)的設(shè)備。該設(shè)備并非旨在用于家庭，而是用于軍事應(yīng)用。1898年在紐約的電氣展覽會(huì)上，特斯拉成功地展示了無(wú)線電遙控船。

20世紀(jì)40年代，人們發(fā)明了自動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉車(chē)庫(kù)門(mén)的設(shè)備，遙控器成為家庭的一項(xiàng)功能。但直到1950年，第一個(gè)電視遙控器才由Zenith Radio Corporation制造出來(lái)。這款被稱(chēng)為“懶骨頭”的設(shè)備可以打開(kāi)和關(guān)閉電視，并切換頻道，盡管它需要一根物理電纜來(lái)操作。1955年，Zenith首次推出了“Flash-matic”，這是第一個(gè)無(wú)線電視遙控器。

1940年代，人們發(fā)明了自動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉車(chē)庫(kù)門(mén)的設(shè)備，因此遙控器成為家庭的一項(xiàng)功能。但直到 1950 年，第一個(gè)電視遙控器才由 Zenith Radio Corporation 制造出來(lái)。該設(shè)備被稱(chēng)為“Lazy Bone”，可以打開(kāi)和關(guān)閉電視以及切換頻道，但它需要一根物理電纜才能運(yùn)行。1955年，Zenith推出了第一款無(wú)線電視遙控器“Flash-matic”。

當(dāng)時(shí)這個(gè)遙控器使用的是可見(jiàn)光，實(shí)際上就是一個(gè)手電筒，其核用戶(hù)通過(guò)照射電視機(jī)四角上的四個(gè)不同接收區(qū)域，以完成向前換臺(tái)、向后換臺(tái)、靜音和電源開(kāi)關(guān)的功能。不過(guò)，業(yè)內(nèi)公認(rèn)現(xiàn)在流行的紅外線遙控器還是受“Flash-Matic”啟發(fā)而來(lái)，并混合了Space Command的指令編碼傳送方式。

第一臺(tái)智能家居電腦誕生

ECHO IV標(biāo)志著第一個(gè)真正的智能家居設(shè)備的發(fā)明。這臺(tái)巨型計(jì)算機(jī)由西屋電氣公司的詹姆斯·薩瑟蘭 (James Sutherland) 發(fā)明，由四個(gè)機(jī)柜組成，占據(jù)了整個(gè)房間，重達(dá)800磅。

Sutherland 將其設(shè)計(jì)為完全融入家庭，將鍵盤(pán)和控制面板放置在不同的房間以控制各種功能。運(yùn)行了十年的ECHO IV能夠控制電視、鬧鐘、音響、恒溫器、空調(diào)，甚至可以記錄家庭的財(cái)務(wù)狀況。

雖然無(wú)法在市場(chǎng)上買(mǎi)到，但Sutherland的發(fā)明是一項(xiàng)令人印象深刻的智能家居技術(shù)，比同類(lèi)設(shè)備早了數(shù)十年。

第一個(gè)烹飪應(yīng)用

就在 ECHO IV 發(fā)布幾年后，工程巨頭霍尼韋爾推出了一款承諾讓烹飪變得更簡(jiǎn)單的廚房電腦。這款16位廚房電腦能夠存儲(chǔ)食譜，并帶有多個(gè)預(yù)編程程序。

當(dāng)人們想到計(jì)算機(jī)硬件時(shí)，他們通常會(huì)想到顯示器、鍵盤(pán)或打印機(jī)。好吧，廚房電腦可能有我聽(tīng)說(shuō)過(guò)的最奇怪的“硬件”——砧板。是的，砧板！你們沒(méi)看錯(cuò)。而且，它重達(dá)驚人的150磅。

廚房電腦顯然是為喜歡做飯的家庭主婦設(shè)計(jì)的。然而，任何想要這個(gè)工具的家庭主婦都必須花很多錢(qián)，考慮到廚房電腦首次推出時(shí)的售價(jià)為10600美元。要知道，在1965年，你可以用這么多錢(qián)購(gòu)買(mǎi)大約四輛新車(chē)！不過(guò)有送東西哦，包括一本食譜和一條圍裙（是不是很想笑，沒(méi)事，很多偉大的產(chǎn)品誕生之初都有這待遇）。

也正因如此，這臺(tái)廚房用電腦并沒(méi)有迅速走紅。它的新奇和古怪的設(shè)計(jì)可能會(huì)讓消費(fèi)者望而卻步，但也很可能是它的價(jià)格標(biāo)簽讓感興趣的人望而卻步。正如你所料，這款設(shè)備一件也沒(méi)賣(mài)出去，但它的概念超前于那個(gè)時(shí)代，或許還為今天市場(chǎng)上一些更“奇葩”的產(chǎn)品埋下了伏筆。

比如，一個(gè)可以檢測(cè)里面東西的煎鍋、一款通過(guò)應(yīng)用程序“教你”刷牙的牙刷、一個(gè)可以記錄你吃多快的叉子、一個(gè)告訴你何時(shí)感到壓力的可穿戴設(shè)備、告訴你是否需要更多雞蛋的塑料盒子、一個(gè)可以記錄你喝了多少水的瓶子、一個(gè)告訴你什么時(shí)候做錯(cuò)動(dòng)作的瑜伽墊、一個(gè)告訴你什么時(shí)候衛(wèi)生棉條滿(mǎn)了的監(jiān)視器、內(nèi)置LED可在鍛煉時(shí)顯示健身數(shù)據(jù)的跳繩、支持Wi-Fi的酒瓶……別笑！這些東西真有！

X10協(xié)議找到連接方法

1975年，隨著X10的開(kāi)發(fā)，智能家居設(shè)備真正的游戲規(guī)則改變者出現(xiàn)了。通信協(xié)議使智能設(shè)備有史以來(lái)第一次能夠相互通信。該技術(shù)由位于蘇格蘭格倫羅西斯的Pico Electronics的一組工程師于1970年代發(fā)明，并依靠家庭的交流電線來(lái)運(yùn)行。從此，新技術(shù)開(kāi)啟了將家中多個(gè)設(shè)備連接在一起的能力。

很快，X10成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，于1978年與RadioShack合作首次進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)。該協(xié)議用于操作RadioShack標(biāo)志性的“即插即用”設(shè)備和 Sears“家庭控制系統(tǒng)”。盡管，X10不是一個(gè)完美的系統(tǒng)——它可能很慢、不穩(wěn)定并且缺乏加密——但它為當(dāng)代智能家居市場(chǎng)鋪平了道路。

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的興起

時(shí)間繼續(xù)往前推進(jìn)，智能家居設(shè)備市場(chǎng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。整個(gè)80年代，運(yùn)動(dòng)感應(yīng)燈和可編程家庭安全系統(tǒng)等產(chǎn)品成為主流。1984 年，美國(guó)住宅建筑商協(xié)會(huì)創(chuàng)造了“智能住宅，smart house”一詞。

上世紀(jì)90年代到來(lái)時(shí)，出現(xiàn)了一個(gè)名為“物聯(lián)網(wǎng)”(IoT) 的新概念。這個(gè)想法是物體可以包含通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸和接收數(shù)據(jù)的能力。1990年，計(jì)算機(jī)科學(xué)家約翰·羅姆基 (John Romkey) 和西蒙·哈克特 (Simon Hackett) 聯(lián)手打造了第一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)烤面包機(jī)形式的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。然而，這個(gè)術(shù)語(yǔ)直到 1999 年才由計(jì)算機(jī)科學(xué)家凱文阿什頓創(chuàng)造。

哈克特展示烤面包機(jī)

這款烤面包機(jī)通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)，并通過(guò)簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議管理信息庫(kù) (SNMP MIB) 進(jìn)行控制。它只有一個(gè)控件，即打開(kāi)電源，吐司的顏色由電源打開(kāi)的時(shí)間長(zhǎng)短控制。

WiFi于1997年發(fā)明。藍(lán)牙、Z-wave 和 ZigBee 等其他無(wú)線協(xié)議也在90年代出現(xiàn)，并在2000年代初得到完善。這些網(wǎng)絡(luò)協(xié)議拓寬了智能設(shè)備的可能性和多樣性。微軟于1999年發(fā)布的智能家居愿景預(yù)測(cè)了當(dāng)代智能家居的許多未來(lái)功能，如觸摸屏面板、發(fā)送到手持設(shè)備的推送通知，甚至用于開(kāi)門(mén)的視網(wǎng)膜掃描儀。這些功能現(xiàn)在已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。

智能音箱進(jìn)入市場(chǎng)

進(jìn)入2010年代，亞馬遜、谷歌和蘋(píng)果等大型科技公司開(kāi)始競(jìng)相打造下一個(gè)大型智能設(shè)備以占領(lǐng)市場(chǎng)。

2014年，亞馬遜推出了大家熟悉的智能音箱Echo，并通過(guò)其智能語(yǔ)音助手Alexa控制，立即引起了行業(yè)轟動(dòng)。Apple于同年發(fā)布了HomeKit，這是一款一體化應(yīng)用程序，可以通過(guò)iPhone或iPad等設(shè)備控制家中的不同功能。谷歌在 2016 年推出了帶有內(nèi)置語(yǔ)音助手的智能音箱 Google Home，與亞馬遜正面競(jìng)爭(zhēng)。目前，除了蘋(píng)果公司的HomeKit比較拉胯之外，亞馬遜和谷歌都發(fā)展不錯(cuò)。

人工智能革命已經(jīng)到來(lái)……

未來(lái)已經(jīng)到來(lái)，但智能家居還不是真正的智能。（參見(jiàn)：千家視點(diǎn)：為什么智能家居還不夠智能？）

當(dāng)下智能家居領(lǐng)域還面臨很多問(wèn)題，包括隱私、安全和互操作性。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接的世界已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，但它并沒(méi)有像人們想象的那樣無(wú)縫運(yùn)行，也不一定給人們的生活帶來(lái)便利。

但是，市場(chǎng)正在增長(zhǎng)。據(jù)Statista稱(chēng)，全球估計(jì)有1.3 億家庭擁有智能設(shè)備，而到2027年，智能家居市場(chǎng)的價(jià)值預(yù)計(jì)將接近 2230 億美元。

智能設(shè)備即將出現(xiàn)的下一個(gè)創(chuàng)新是語(yǔ)言模型（如 ChatGPT）與虛擬助手的集成。一家美國(guó)公司Josh.ai已經(jīng)在使用該技術(shù)構(gòu)建自己的助手。去年，亞馬遜宣布它正在開(kāi)發(fā)一種可用于改進(jìn)Alexa的大型語(yǔ)言模型。如果成功，智能家居可以達(dá)到全新的智能水平。

而關(guān)鍵問(wèn)題是消費(fèi)者，甚至技術(shù)創(chuàng)新者是否準(zhǔn)備好迎接它?；蛘呱踔料胍?。