改變智能家居歷史發(fā)展進程的8大技術(shù)創(chuàng)新

今天，我們來聊聊那些為智能家居發(fā)展奠定基礎的技術(shù)創(chuàng)新，從最初的自動化設備到當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)鍵時刻，眾多技術(shù)創(chuàng)新都為現(xiàn)在及未來的智能家居奠定了基礎……

如今，隨著以智能音箱為代表的智能設備大量普及應用，越來越多的人已經(jīng)感覺到未來之家似乎已經(jīng)到來。我們可以對著空氣說話，就可以神奇地打開音樂，設置計時器，或者聽天氣預報。我們口袋里的微型超級計算機（如智能手機）只要按一下按鈕，就能鎖門、設鬧鐘、將燈調(diào)到合適的亮度。

智能家居真正引起大眾消費者的關(guān)注，其實也僅僅是近十年左右的事情，但今天的智能家居在技術(shù)升級之前經(jīng)歷了很長一段時間，有些人可能會質(zhì)疑它們是否真的那么智能。其實，將自動化應用于居家生活擁有著悠久的歷史。

當家電變得自動化

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

時間來到20世紀中期，冰箱、洗衣機和吸塵器這些我們今天常見家用電器已經(jīng)在美國得到廣泛應用。

盡管商用冰箱自1850年代就已存在，但直到1911年才推出第一臺家用冰箱。家用冰箱直到1927年才真正起飛，當時GE推出了“monitor-top”冰箱，這種設計將壓縮機和冷箱組合成一個單元。它之所以得名，是因為人們認為位于裝置頂部的壓縮機類似于戰(zhàn)列艦監(jiān)視器上的舷緣。即便如此，冰箱還是有點不太親民。1927年，Monitor Top 售價 525 美元，這在當時是一大筆錢。

圖片來源University of Buffalo

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

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

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

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

進入19世紀后期，出現(xiàn)了各種各樣的機器，其中大部分是手動驅(qū)動的，帶有攪拌器，取代了擦洗機和絞干機/搗碎機。這些機器減少了清潔衣服所涉及的勞動。雖然這些早期的機器更易于使用，但它們也有自己的安全風險。最早的動力機器只是簡單地將電機連接到手轉(zhuǎn)洗衣機上。機器和絞擰器的動作，尤其是在通電時，可能會勾住皮膚、頭發(fā)和衣服并造成傷害。

目前尚不清楚誰真正發(fā)明了第一臺電動洗衣機，但一些已知的最早型號是1907年由Automatic Electric Washer Co.的Orlando B. Woodrow生產(chǎn)的。到1910年，他們每年銷售超過 40000 臺機器。

圖片來源:Joe Haupt

又如，上圖是早期的一個可以坐在椅子上“遠程”控制音樂播放設備的宣傳廣告，可以幫助人們更加方便的控制收音機。

遙控器的誕生

早在遙控器被廣泛擺放在我們每個人家里的桌上之前，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家電燈協(xié)會面前展示了一種可以發(fā)送和接收無線電信號的設備。該設備并非旨在用于家庭，而是用于軍事應用。1898年在紐約的電氣展覽會上，特斯拉成功地展示了無線電遙控船。

20世紀40年代，人們發(fā)明了自動打開和關(guān)閉車庫門的設備，遙控器成為家庭的一項功能。但直到1950年，第一個電視遙控器才由Zenith Radio Corporation制造出來。這款被稱為“懶骨頭”的設備可以打開和關(guān)閉電視，并切換頻道，盡管它需要一根物理電纜來操作。1955年，Zenith首次推出了“Flash-matic”，這是第一個無線電視遙控器。

1940年代，人們發(fā)明了自動打開和關(guān)閉車庫門的設備，因此遙控器成為家庭的一項功能。但直到 1950 年，第一個電視遙控器才由 Zenith Radio Corporation 制造出來。該設備被稱為“Lazy Bone”，可以打開和關(guān)閉電視以及切換頻道，但它需要一根物理電纜才能運行。1955年，Zenith推出了第一款無線電視遙控器“Flash-matic”。

當時這個遙控器使用的是可見光，實際上就是一個手電筒，其核用戶通過照射電視機四角上的四個不同接收區(qū)域，以完成向前換臺、向后換臺、靜音和電源開關(guān)的功能。不過，業(yè)內(nèi)公認現(xiàn)在流行的紅外線遙控器還是受“Flash-Matic”啟發(fā)而來，并混合了Space Command的指令編碼傳送方式。

第一臺智能家居電腦誕生

ECHO IV標志著第一個真正的智能家居設備的發(fā)明。這臺巨型計算機由西屋電氣公司的詹姆斯·薩瑟蘭 (James Sutherland) 發(fā)明，由四個機柜組成，占據(jù)了整個房間，重達800磅。

Sutherland 將其設計為完全融入家庭，將鍵盤和控制面板放置在不同的房間以控制各種功能。運行了十年的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務狀況。

雖然無法在市場上買到，但Sutherland的發(fā)明是一項令人印象深刻的智能家居技術(shù)，比同類設備早了數(shù)十年。

第一個烹飪應用

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單的廚房電腦。這款16位廚房電腦能夠存儲食譜，并帶有多個預編程程序。

當人們想到計算機硬件時，他們通常會想到顯示器、鍵盤或打印機。好吧，廚房電腦可能有我聽說過的最奇怪的“硬件”——砧板。是的，砧板！你們沒看錯。而且，它重達驚人的150磅。

廚房電腦顯然是為喜歡做飯的家庭主婦設計的。然而，任何想要這個工具的家庭主婦都必須花很多錢，考慮到廚房電腦首次推出時的售價為10600美元。要知道，在1965年，你可以用這么多錢購買大約四輛新車！不過有送東西哦，包括一本食譜和一條圍裙（是不是很想笑，沒事，很多偉大的產(chǎn)品誕生之初都有這待遇）。

也正因如此，這臺廚房用電腦并沒有迅速走紅。它的新奇和古怪的設計可能會讓消費者望而卻步，但也很可能是它的價格標簽讓感興趣的人望而卻步。正如你所料，這款設備一件也沒賣出去，但它的概念超前于那個時代，或許還為今天市場上一些更“奇葩”的產(chǎn)品埋下了伏筆。

比如，一個可以檢測里面東西的煎鍋、一款通過應用程序“教你”刷牙的牙刷、一個可以記錄你吃多快的叉子、一個告訴你何時感到壓力的可穿戴設備、告訴你是否需要更多雞蛋的塑料盒子、一個可以記錄你喝了多少水的瓶子、一個告訴你什么時候做錯動作的瑜伽墊、一個告訴你什么時候衛(wèi)生棉條滿了的監(jiān)視器、內(nèi)置LED可在鍛煉時顯示健身數(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的開發(fā)，智能家居設備真正的游戲規(guī)則改變者出現(xiàn)了。通信協(xié)議使智能設備有史以來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運行。從此，新技術(shù)開啟了將家中多個設備連接在一起的能力。

很快，X10成為行業(yè)標準，于1978年與RadioShack合作首次進入美國市場。該協(xié)議用于操作RadioShack標志性的“即插即用”設備和Sears“家庭控制系統(tǒng)”。盡管，X10不是一個完美的系統(tǒng)——它可能很慢、不穩(wěn)定并且缺乏加密——但它為當代智能家居市場鋪平了道路。

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的興起

時間繼續(xù)往前推進，智能家居設備市場有了長足的發(fā)展。整個80年代，運動感應燈和可編程家庭安全系統(tǒng)等產(chǎn)品成為主流。1984 年，美國住宅建筑商協(xié)會創(chuàng)造了“智能住宅，smart house”一詞。

上世紀90年代到來時，出現(xiàn)了一個名為“物聯(lián)網(wǎng)”(IoT) 的新概念。這個想法是物體可以包含通過網(wǎng)絡傳輸和接收數(shù)據(jù)的能力。1990年，計算機科學家約翰·羅姆基 (John Romkey) 和西蒙·哈克特 (Simon Hackett) 聯(lián)手打造了第一臺聯(lián)網(wǎng)烤面包機形式的物聯(lián)網(wǎng)設備。然而，這個術(shù)語直到 1999 年才由計算機科學家凱文阿什頓創(chuàng)造。

哈克特展示烤面包機

這款烤面包機通過TCP/IP網(wǎng)絡連接到互聯(lián)網(wǎng)，并通過簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議管理信息庫 (SNMP MIB) 進行控制。它只有一個控件，即打開電源，吐司的顏色由電源打開的時間長短控制。

WiFi于1997年發(fā)明。藍牙、Z-wave 和 ZigBee 等其他無線協(xié)議也在90年代出現(xiàn)，并在2000年代初得到完善。這些網(wǎng)絡協(xié)議拓寬了智能設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測了當代智能家居的許多未來功能，如觸摸屏面板、發(fā)送到手持設備的推送通知，甚至用于開門的視網(wǎng)膜掃描儀。這些功能現(xiàn)在已經(jīng)得到廣泛應用。

智能音箱進入市場

進入2010年代，亞馬遜、谷歌和蘋果等大型科技公司開始競相打造下一個大型智能設備以占領(lǐng)市場。

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

人工智能革命已經(jīng)到來……

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

當下智能家居領(lǐng)域還面臨很多問題，包括隱私、安全和互操作性。物聯(lián)網(wǎng)設備連接的世界已經(jīng)成為現(xiàn)實，但它并沒有像人們想象的那樣無縫運行，也不一定給人們的生活帶來便利。

但是，市場正在增長。據(jù)Statista稱，全球估計有1.3 億家庭擁有智能設備，而到2027年，智能家居市場的價值預計將接近 2230 億美元。

智能設備即將出現(xiàn)的下一個創(chuàng)新是語言模型（如 ChatGPT）與虛擬助手的集成。一家美國公司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發(fā)一種可用于改進Alexa的大型語言模型。如果成功，智能家居可以達到全新的智能水平。

而關(guān)鍵問題是消費者，甚至技術(shù)創(chuàng)新者是否準備好迎接它。或者甚至想要它。

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