1.1 智能家居的起源
1.1.1 智能家居在国外的发展
智能家居的起源可从1984年1月算起，当时美国联合科技公司将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康涅狄格州哈特福特市的一幢旧金融大厦的改建，该公司采用计算机系统对大楼的空调、电梯、照明等设备进行监测和控制，并提供语音通信、电子邮件和情报资料等方面的信息服务。于是出现了公认的世界第一幢“智能建筑”，从此也揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。
最著名的智能家居要算比尔·盖茨的豪宅。比尔·盖茨在他的《未来之路》一书中以较大篇幅描绘他在华盛顿湖建造的私人豪宅。他描绘他的住宅是“由硅片和软件建成的”并且要“采纳不断变化的尖端技术”。经过7年的建设，1997年，比尔·盖茨的豪宅终于建成，如图1-1所示。此处豪宅完全按照智能住宅的概念建造，不仅具备高速上网的专线，所有的门窗、灯具、电器都能够通过计算机控制，而且有一个高性能的服务器作为管理整个系统的后台。
图1-1 比尔·盖茨的豪宅
自从世界上第一幢智能建筑在美国出现后，美国、加拿大、欧洲、澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家和地区先后提出了各种智能家居的方案。智能家居在美国、德国、新加坡、日本等国都有广泛应用。
根据海外互联网数据统计与发布公司Statista的预测，预计2022年中国国内智能家居市场规模将达到1627亿元人民币，市场渗透率将上升至21.2%。智能家居产品分类涵盖照明、安防、供暖、空调、娱乐、医疗看护、厨房用品等。
智能家居行业发展的巨大潜力吸引众多资本纷纷加入，包括传统硬件企业、互联网科技企业、房地产家装企业陆续抢滩登陆智能家居市场。谷歌、苹果、微软、三星、华为、小米、魅族等众多科技公司入局，说明它们都非常看好智能家居行业的前景。同时，移动通信技术的不断发展给智能家居行业提供了强而有力的技术支持，包括5G技术、蓝牙5.0、新一代WiFi标准等都有明确的商业化实施的时间表。
越来越多的新技术涌现，如人工智能技术、语音识别技术、深度学习技术等，它们都不断发力于智能家居行业，与智能家居行业的融合将产生强大的合力。
根据Statista美国智能家居行业的调查数据显示，2016年美国智能家居市场容量为97.125亿美元，日本为11.289亿美元，德国为9.256亿美元，英国为4.775亿美元。其中美国智能家居的市场容量在最近3年时间内不断增长，从2014年的34.04亿美元、2015年的60.22亿美元到2016年的97.125亿美元，平均每年增长近30亿美元。美国智能家居的细分领域主要有5方面：家庭自动化、家庭安全、家庭娱乐、环境辅助、生活能源管理。其中家庭自动化、家庭安全和家庭娱乐的市场容量最大，如图1-2所示。
图1-2 2014年美国智能家居的细分领域
国外的智能家居品牌有Contro14、快思聪（Crestron）、霍尼韦尔等品牌，并先后进入国内市场，国外品牌在技术上采用的是总线形式，也是比较稳定的方式。但随着WiFi的普及，无线智能家居逐渐取代有线产品，在无线技术领域，国内和国外处于同一起跑线。
1.1.2 智能家居在国内的发展
在国内，智能家居不是一个单独的产品，也不是传统意义上的“智能小区”概念，而是基于小区的多层次家居智能化解决方案。它综合利用计算机、网络通信、家电控制、综合布线等技术，将家庭智能控制、信息交流及消费服务、小区安防监控等家居生活有效地结合起来，在传统“智能小区”的基础上实现了向家的延伸，创造出高效、舒适、安全、便捷的个性化住宅空间。
我国的智能家居起步较晚，但发展较快，大致经历了4个阶段，分别是萌芽起步阶段、开创发展阶段、融合演变阶段、成熟阶段。
1.萌芽起步阶段（2000年之前）
这是智能家居在我国的第一个发展阶段，智能家居在国内是一个新生事物，整个行业还处在一个概念熟悉、产品认知的阶段，这时还没有出现专业的智能家居生产厂商，仅出现少数代理和销售国外智能家居产品的公司，从事进口零售业务，产品多数销售给在我国居住的欧美用户。
1997年10月，建设部（2008年3月15日后改为住房和城乡建设部）发布了我国智能建筑领域的第一个法规即建设部建设 [1997] 290号文《建筑智能化系统工程设计管理暂行规定》。第一个法规的出台，标志着我国智能建筑领域发展无序状态的结束，规范有序发展的开始。
2.开创发展阶段（2000-2010年）
从2000年开始，通过广播、电视、报纸、杂志等新闻媒体的广泛宣传，智能家居的概念在国内逐步进入企业和家庭。在深圳、上海、天津、北京、杭州、厦门等城市，先后成立了五十多家智能家居研发生产企业。智能家居的市场逐渐启动。房地产企业也开始使用“智能小区”“智能家居”的名词，以增加待售房屋的卖点。2005年以后，由于技术等因素的制约和智能家居企业的快速成长所导致的激烈竞争，智能家居行业遭遇了市场调整，部分智能家居生产企业退出市场，部分企业缩减了市场规模。与此同时，国外的智能家居品牌却逐步进入中国市场，如罗格朗、霍尼韦尔、施耐德、Control4等。正如任何新技术的发展一样，这一阶段经历了从第一波快速发展到进入自我调整的稳定发展时期。
2006年12月29日，建设部批准《智能建筑设计标准》为国家标准，编号为GB/T 50314—2006，自2007年7月1日起实施，原《智能建筑设计标准》GB/T 50314—2000同时废止。
3.融合演变阶段（2010年至今）
这一阶段，应该说与各种新技术的发展融合造就的新一波信息化发展有关。这一阶段的典型技术与物联网、移动互联网、云计算、大数据以及2016年突然发力的人工智能等息息相关。与世界各国一样，我国在2009年提出了大力发展物联网的战略。移动互联网发展也突飞猛进。2011年11月，工业和信息化部（简称工信部）发布物联网“十二五”发展规划，把智能家居列入9个重点示范应用工程之后，各种利好政策接踵而来。2013年1月，住房和城乡建设部（简称住建部）联合国家发展和改革委员会（简称发改委）颁布《绿色建筑行动方案》，提出城镇新建建筑严格落实强制性节能标准，“十二五”期间，20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准要求，并完成新建绿色建筑10亿m2。智能家居无疑是实现绿色建筑的重要武器，在节能减排上有独特优势。
此外，工信部、发改委等15个部委在2013年9月初联合发布了《物联网发展专项行动计划》。“推动智能家居应用”被列为重点任务，将在大中城市选择20个重点社区，开展超过1万个家庭的智能家居试点应用和推广。
2015年4月，住建部颁发了新的《智能建筑设计标准》，编号为GB/T 50314—2015。
在这一阶段，国内大批科技企业介入智能家居市场，如海尔、小米、华为等。另外，房地产企业也开始与科技企业联姻，未来智能家居或成为住宅标配。
此外，智能家居产品也从单纯智能硬件的零散局部化的智能控制，开始与云计算、大数据库以及人工智能等紧密结合，逐步向平台和生态转变，智能家居正向着更加智能、智慧的方向发展。如亚马逊公司在2014年发布了一款智能音箱，除了听音乐外，使用者可随时通过语音指令控制家中的智能设备。谷歌、苹果等也开发了智能音箱产品，试图争夺智能家居这块“家庭”蛋糕。
2018年，中国智能家居市场规模快速扩大，智能音箱、智能灯具和智能门锁3款产品增速领跑。智能音箱全年出货量突破2000万台，同比增长1051.8%。预计2019年，智能音箱出货量将达到3588万台。智能灯具因与智能音箱搭配实现语音控制，在2018年销量迎来大幅增长，年出货量达56万只，同比增长461.7%。智能门锁市场在2018年下半年发展迅速，年出货量约85万台，同比增长136.7%。
2019年3月27日，国际数据公司IDC发布的《IDC中国智能家居设备市场季度跟踪报告》显示，2018年，中国智能家居设备市场累计出货量近1.5亿台，同比增长36.7%。其中第四季度出货量达4610万台，同比增长45.4%。预计未来5年中国智能家居设备市场将持续快速增长，到2023年市场规模将接近5亿台。
4.成熟阶段（预计到2030年之后）
尽管智能家居在新一波信息技术的推动下发展迅猛，但智能家居的成熟与发展不会轻易实现。原因在于，智能家居所强调的智能需要依赖信息化技术如人工智能技术、机器人技术、物联网技术、大数据技术的发展和成熟。而业界认为，这些技术的真正成熟，有可能在2030年之后。因此，智能家居的完全成熟发展与应用或将在2030年左右真正实现。
1.1.3 智能家居的发展趋势
1.智能家居技术发展趋势
随着微电子技术的进步、信息技术的逐步发展、网络技术的日益完善、人工智能技术的深度融合、物联技术的深入应用、可应用网络载体的日益丰富和大带宽室内网络入户等对智能家居发展的不断推动，智能家居领域的技术也将实现不断的革新与进步。智能家居技术发展趋势主要表现在以下几个方面。
（1）生物识别技术将广泛应用。生物识别技术就是通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性（如指纹、指静脉、人脸、虹膜等）和行为特征（如笔迹、声音、步态等）来进行个人身份的鉴定。生物识别技术在智能家居方面的应用主要体现在指纹识别、语音识别和人脸识别等方面。
带指纹识别系统的密码锁，改变了人们使用钥匙开门的生活方式，让不会操作手机App的老人和儿童也能轻松开锁；语音控制的智能音箱，只需与音箱“对话”，不仅能听音乐，还能获取当天天气情况、实时交通路况、热点新闻和故事等；长虹、康佳、TCL、乐视、海尔、海信、创维等传统家电企业纷纷推出带有语音控制功能的智能电视；人脸识别门禁也广泛应用在高端智能家居中。
（2）人工智能技术将深度融合。智能家居的发展重点在人机交互，趋近于人工智能，人与家电的沟通，就像人与人的沟通。将人工智能应用到智能家居中，利用机器学习、数据挖掘、神经网络、深度学习等新技术，让智能家居具备自我学习能力和自我适应能力，从而更好地与人沟通并为人服务，实现只有在科幻电影里才有的场景，一直是让人们无比期待的。海尔推出海尔U+智慧生活开放平台，以人工智能作为技术支撑，以语音语意理解、图像识别、衣物识别、人脸识别为入口，通过人工智能机器学习，理解用户所想，主动为用户提供舒适健康的生活。
（3）体感交互技术将深入应用。体感交互技术让人不必受限于遥控器等控制终端，以更自然的方式与智能家居进行交互。目前，基于惯性感知的体感交互技术和基于视觉感知的体感交互技术，在国外已应用于智能家居的娱乐系统中，如任天堂公司的体感游戏控制器、微软公司的游戏机等；在国内已应用于智能家用电器的控制，如海尔推出了内置摄像头的智能空调，允许用户用手势控制空调。用户在摄像头面前举手即获得空调的控制权，快速握拳并松开即可使空调开机，向左挥手即降低1℃设定温度，向右挥手即升高1℃设定温度，握拳保持不动，空调会自动在高风速、中风速、低风速、自动风速之间切换，放下手空调就会停留在设置的状态。未来的智能家居体感交互技术发展也或将结合增强现实技术，以便带来更好的操控感受。
（4）云计算技术将无处不在。由于物联网兴起，智能家居得到了长足的发展。智能家居系统的稳定性、可靠性、安全性，是建立在良好的智能硬件基础上的。随着越来越多智能硬件需要记录和分析音频和视频信息，这对存储空间和计算速度的要求很高。由于很多智能家居系统本身没有数据处理能力，用户可以将家中智能家居的相关信息存储在云端。同时，云端平台数据还可以共享，可以在任意地点对其进行操作，同时对多个对象组成的网络进行控制和协调，云端各种数据能同时被多个用户使用。各大互联网巨头都已经开始布局云计算，可以预见“智能家居+云端”必将是未来发展的趋势。
2.智能家居行业发展趋势
2018年7月12日，智能家居行业发展趋势高峰论坛在天津举行。本次论坛深度剖析了智能家居行业由单品智能向场景智能、智慧家庭、智慧社区的进阶将成为智能家居行业的发展路线。当前，我国的智能家居产业正处于由单品智能向场景智能跨越的阶段，在此过程中，要充分调动行业各界的力量，推动互联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合，共同促进产业上下游协同，才能使家电行业能够探索出一条智能新路径。
智能家居产业链大致可以分为上游、中游、下游3部分，上游环节向下游环节输送产品或服务，下游环节向上游环节反馈信息。上游部分一般是指传感器供应商、芯片提供商以及通信模块等元器件生产企业，中游部分一般是指网络运营商、平台服务商以及系统集成等企业，下游部分一般是指智能终端设备、应用服务、影音视听服务等终端服务供应企业。必须看到，尽管跨界合作已经把传统行业的边界变得越来越模糊，但是目前智能家居生态系统仍远未成熟。只要稍具规模的企业都希望自己搭建平台吸引其他企业加入，甚至不少企业都声称要搭建一个开放、互联的平台。但由于智能家居行业缺乏统一的技术标准，所以在短期内，圈地、站队的混战局面仍无法避免。然而彼此相对封闭的智能家居平台并不利于行业的发展，毕竟要想真正做到家居智能化，就势必要实现不同产品之间数据的互通、互联、互动。纵观目前智能家居市场格局，多个智能家居生态早已开始展开角逐，可以预见的是，随着行业技术标准的不断趋同统—，智能家居行业或将迎来一场新的融合。