智能环境感应：智能家居技术发展的下一步

马克­理培（Mark Lippett）是AIoT芯片企业XMOS的首席执行官，拥有 25 年在初创及大型企业的丰富IT团队带领经验，是一位技术专家型管理者，以下是他关于 “智能环境感应” 的访谈内容：

尽管智能家居已经发展多年，但行业本身仍处于相对新生阶段。Google Homes 和Amazon Alexas 看似把智能家居体系建立了起来，但局限性也十分明显。智能家居技术通常承诺给用户带来便利生活和无缝应用体验，但就目前的发展来看，承诺并未完全兑现。智能家居设备最常见的情况是孤立存在，数据处理方式原始并且在没有网络连接的情况下使用困难。人们对智能家居的认识很多还停留在电影中炫目的未来场景，人类超越当前技术限制过上了自动化的舒适生活。然而，现实世界里智能家居技术还是显得很“平凡”，很大的原因在于智能家居设备与用户双向互动的能力还十分有限。

01语音识别

语音识别还是当前智能家居设备的主流技术，但它也限制了设备的自主性。语音识别体现了当下语音技术的进步，但用户使用起来仍然很麻烦，通过它与智能设备的沟通还不够直观或“人性化”，不能满足用户所寻求的无缝应用体验。然而，智能家居行业并不能只满足于语音识别技术。智能家居设备虽然缺不了音频传感器，但它只是设备中传感技术组合的一部分，需要结合其他方面的传感技术后才能为设备提供更全面的文本信息输入。我们的家庭要真正变得“聪明”，需要智能家居设备有能力描绘出更有意义的家庭场景，做出更加卓越、个性化和情境化决策。

02打破界限

每种智能家居设备都具备其独特的传感技术组合，其中总有某项单一传感技术比较突出，例如成像技术能够提供设备大量影像信息，成为智能系统感知家庭场景的新方式。而声学传感器、气体传感和 3D映射等传感技术所提供的场景信息，也即将把“智能环境感应”提升到一个新的高度水平。结合方方面面的信息输入，智能家居设备将更能理解和处理用户偏好，感知哪个用户进出了房间，同时根据其个人记录调整屋内灯光、声音、温度和安防功能。设备不仅能智能解读周遭场景，还能更一步的根据需求调整场景。

显然，智能环境感知技术不仅是提供用户舒适生活。运动感应、3D映射和个人识别等传感技术的应用，使我们的家更智能也更安全。另外就是家庭节能，设备的日光和温度传感器能够在炎热的夏日调暗灯光或调节空调，达到节能减排的效果。

03传感技术带来的挑战

大量应用智能环境传感技术可能引发道德问题，给智能家居行业的进步带来了一些挑战：

第一个挑战是用户隐私保护。虽然用户已经开始习惯在家中使用智能音箱，但之前已经发生过的黑客组织侵入设备的例子引发担忧。近期，Amazon的 Astro 机器人被指控“全面收集个人数据”，而爱尔兰的数据隐私保护委员会（Data Privacy Commission）则对Facebook 的智能眼镜产品提出侵犯数据隐私疑虑。未来，更智能及更加感应环境情况的技术需要用户共享更多个人及家庭隐私数据。有多少用户愿意提供？品牌对这些数据隐私如何提供保护并获取用户信任？

第二个挑战是能耗管理。第26届联合国气候变化大会（COP26）重新把电子产品节能引入了国家讨论中。如何解决智能家居设备的节能问题，尤其是采取智能环境感应技术可能使得设备更加耗能的时候？

04 边缘传感技术

解决前述挑战的关键是将人工智能技术融入到智能家居设备中，让边缘传感技术“生出大脑”，能够自行采集环境数据，从而消除仅依赖云端或企业来做这些数据采集工作。AIoT 可以一次性解决数据隐私问题和设备能源消耗问题。它允许设备在不需要外部通信或不需要云连接的情况下处理输入的指令，可以使用户的个人信息存储在本地，保护隐私安全。在能源消耗方面，AIoT 技术的本地处理意味着设备可以从“随时回应”过渡到“随时待命”状态。传感器只会在需要时才工作，确保设备不会持续保持高度耗电。然而，只要是电子工程师们都非常清楚的一件事是，将人工智能融入智能家居产品将会面临成本昂贵（因为人工智能芯片往往只满足高端人工智能需求）和制造复杂（嵌入人工智能芯片通常需要对电子设备进行重新设计）的双重挑战。

由于这些已知的挑战及问题，大多数智能家居产品制造商都专注于将设备连接到云端。迄今为止，云端数据处理一直是家居设备体现“智能”的明显办法。尽管这种办法当前还可行，但带有边缘传感设计的新一代 AI 芯片组逐渐成为让家居产品“更聪明”的新替代方案。

05智能的未来

从技术发展的角度来看，提高速度、精确个性化和设备间更紧密协作都是智能家居技术发展过程中还需要持续攻克的痛点，而建立在边缘环境传感技术基础上的智能家居设备，可帮助行业解决前述问题。使用传感器技术组合来描绘用户的智能家居环境和采取AIoT 来处理数据和判断如何行动是实现用户无缝家居智能化体验的最实际方式。