智能控制：为家电智能化创造无限可能

本刊记者 赵明

家电智能化浪潮势不可挡，2020年，智能家电生态圈将创造产值超过万亿元的巨大商机。智能家电中，控制系统发挥着“大脑”和“中枢神经”的作用，为进一步完善智能控制系统，传统家电企业、互联网企业、通讯设备厂商都已参与进来，发挥在各自领域的特长，不断完善智能家电控制系统，积极推进家电智能化进程。

“家电智能化浪潮势不可挡。”某企业老总在参观完2014年AWE、IFA、CES三大国际家电展后曾用这句话概括自己的感受。的确，随着技术层面不断突破创新，产品功能不断完善，家电企业智能化转型思路日渐成熟，消费者使用习惯逐步形成，再加上家庭网络环境日益改善，中国家电产业的智能化已从最初的“纸上谈兵”跳脱出来，进入实质性发展阶段。据奥维云网（AVC）测算，智能家电将带动生态圈内相关产业快速发展，2010年，智能家电生态圈产值达到50亿元，2014年达到1200亿元，2015年预计将达到1500亿元，而到了2020年，智能家电生态圈产值将超过万亿元。

巨大的市场空间引来众多企业的高度关注，家电智能化成为业内的焦点话题。然而，家电产业实现智能化并不是一件容易的事，事实上，家电智能控制体系横跨通讯产业与传统家电产业，要求对电子技术、通讯技术、显示技术等多学科融会贯通。此外，家电智能化还是一个新课题，需要家电产业链上下游企业协同作战，共同推进，上游配套企业更要颠覆传统的思维模式，用更开阔的视角为整机厂提供更完善的智能控制解决方案。

高手云集，积极推动

在白色家电制造领域，智能的概念其实并不陌生，一些帮助家电整机实现智能化控制的控制器早已被广泛应用。国际整流器公司（以下简称IR）西安应用中心主任李明告诉《电器》记者说：“凡是装有MCU的家电都可以被视为能够实现智能控制的产品。”在这种概念下，智能控制器是指在仪器、设备、装置、系统中为完成特定用途而设计实现的计算机控制单元，一般是以微控制器（MCU）芯片或数字信号处理器（DSP）芯片或专用控制器为核心，依据不同功能要求辅以外围模拟及数字电子线路，并置入相应的计算机软件程序，经电子加工工艺制造而成的电子部件。李明进一步解释说：“这种智能控制器可以实现多种智能控制，IR公司智能控制器是针对家电中永磁电机的无传感器智能控制而设计的，能够通过智能化的程序设置简化使用操作步骤，并控制家电高效节能运转，最为业内熟知的应用就是帮助家电实现变频控制。”

大数据时代到来，传统制造业受到互联网思维模式的深刻影响。最先立于智能化潮头的是手机，智能手机开启新时代，全触屏操作、可自由装卸各种应用软件、简洁易用操作系统等体验都使传统手机难以匹敌，智能手机已经成为集通话、短信、网络接入、影视娱乐为一体的综合性个人手持智能终端设备。紧接着，智能电视作为集高清、大屏、多屏互动、网络搜索、在线购物、实时互动等多种应用和功能的开放平台，极大地提升了消费者家庭娱乐的生活体验，并被看作硬件、内容、流量、支付等为一体的智能生态的重要平台。智能化浪潮席卷手机、电视领域，反映出国内消费者对智能化产品的快速适应和接受能力。“手机、电视的现在，就是白色家电不久的将来。”对于白色家电智能化趋势，这一观点已在业内达成共识。

在这样的大背景下，智能控制器被赋予更多使命，从完成简单控制程序的元器件“变身”为以自动控制技术和计算机技术为核心，集成微电子技术、电力电子技术、信息传感技术、显示与界面技术、通讯技术、电磁兼容技术等诸多技术门类的复杂控制体系，承担家居环境下，家电与网络、家电与使用者、家电与家电、家电内部各部件之间数据交换、智能控制的重任。

“我们要的，是各种技术碰撞出的颠覆传统的创新产品。”某整机生产企业智能产品研发负责人明确表示，“今后，不能接入网络，提供云服务的将不再被家电企业定义为智能家电。”整机企业提出需求，上游配套企业面临新的问题，与网络连接、提供基于网络的智能服务，这一点已经跳出了传统家电制造业驾驭的范畴，一步跨入通讯领域，家电智能控制体系的设计必须融入更多新技术，跨界合作势在必行。南京点触智能科技有限公司总经理潘兴修告诉《电器》记者：“目前，对于新概念下的家电智能控制体系，业内并没有形成统一的认识，大家都还在摸索中，传统家电厂商、互联网企业、通讯设备厂商都已参与进来，发挥着在各自领域的特长，积极推进家电智能化的进程。”

侧重不同，各显神通

虽然家电企业对什么是家电智能控制系统仍处摸索阶段，但全新智能控制系统提供商队伍已能分出“流派”。首先，传统智能控制器生产企业已经把家电与网络互联互通、增加智能控制功能的思路融入控制器研发、设计、生产中。他们的竞争优势在于，已与家电整机厂展开合作多年，手中握有客户资源，与家电企业沟通比较方便，更了解整机厂的需求。其次，智能家电的核心是通过互联互通创造新的价值，一些互联网企业、通讯设备企业，具备超前的互联网思维模式，能够凭借在另一个专业技术领域取得的成就，将传统家电制造带入互联网模式下。此外，一些近年来新成立的高新技术企业，冲着家电智能化而来，瞄准的是家电智能化商机，有着清晰的思路和极高的热情。

《电器》记者通过采访发现，现阶段，不同派别的智能控制系统提供商采取的市场运营模式有很大差别。

目前，家电智能控制配套领域有很强的包容性，某控制器生产企业相关负责人说：“智能家居营造了一个巨大的商业生态圈，越来越多的企业参与其中，寻求发展。

完善的智能控制系统由很多元素共同组成，任何手中握有相关技术成果的企业都可以尝试用自己的方式找到切入点，参与家电智能控制平台的搭建，为家电整机厂提供智能控制配套服务。”

无锡和晶科技有限公司是传统家电智能控制器的主要供应商，接受《电器》记者采访时，市场总监王雅琪表示，和晶将坚持实行技术为先导的经营理念，在“高端、智能化、节能环保”的产业发展趋势下，以技术创新为动力，科技进步为依托，拓宽产品应用领域，寻求更快发展。但王雅琪同时强调，现阶段，和晶科技的工作重点仍然放在围绕家电变频技术和传统家电主控技术两个层面，对于家电网络智能化发展趋势，和晶科技将密切关注。王雅琪解释说：“和晶科技的业务重点还是放在传统控制器技术开发、积累上，毕竟这是公司赖以生存的核心业务，网络智能家电虽然概念炒得火热，但整机市场出货量十分有限，反射到上游采购，能够链接网络的新型智能控制器的需求量并未出现激增，因此和晶科技各项实现家电智能化控制的研究工作都还处于尝试和摸索阶段。”日前，和晶科技宣布，收购无锡中科新瑞100%股权，全面控股无锡中科新瑞系统集成有限公司。据了解，中科新瑞系统集成有限公司创立于2001年6月，主营业务为智能化工程、系统集成产品以及运维服务。交易完成后，和晶科技将通过整合自身在白色家电控制器领域的研发、制造及市场优势，以及中科新瑞的项目实施经验和技术研发优势，实现公司智能控制器业务从智能家电向智能建筑、智慧城市等领域的拓展。

上海庆科(MXCHIP)信息技术有限公司创办于2004年，提到智能家居，庆科CEO王永虹想要做的就是“将一切未联网的都连起来！”

他进一步解释说：“庆科在嵌入式无线连接技术上已经拥有10年的经验，随着行业发展，现在的技术能力和服务范围更加全面，可为智能家电、照明、安防、健康、娱乐等行业提供整体智能化解决方案。”据了解，庆科的智能化解决方案包括硬件端的底层操作系统、云端接入服务和手机端的APP订制，帮助整机生产企业短期内实现设备端智能化开发。针对智能家电应用领域，上海庆科提供的Wi-Fi模块集成度高、外设资源丰富，可满足家电多样化需求。出于对制作工艺、品质监控的高要求，上海庆科将模块生产交给制造业领头羊富士康，不仅满足家电整机生产企业对零部件高性能、高精度以及低功耗的要求，更保证了供货的稳定性。此外，庆科的智能化解决方案支持APP个性化订制，可以对接企业自有云，更可以快速对接第三方公有云，如阿里物联平台、微信AirKiss等，帮助智能家电稳定安全地连接到互联网。

幻腾智能是一家互联网硬件公司，设计新奇实用的智能家居产品，主打产品一直是PhantomNova智能灯以及无线开关和环境控制器。近期，幻腾智能开始关注智能家电领域，尝试与家电整机厂展开合作。与其他智能模块配套企业不同，幻腾智能没有选择Wi-Fi模块，而是以幻腾link模块技术实现家居环境下电器设备两两互通，传达操控指令，完成智能化控制。据幻腾智能CEO王昊介绍说：“我们的智能控制方案其实只是通讯方式有所不同，模块安装在智能家电上的作用和意义没有改变。Wi-Fi是星状通讯，以路由器为中心，而幻腾智能采用的幻腾link是网状通讯。未来家居环境下，需要接入网络实现控制的智能家电会越来越多，如果网络不能负载这么多电器同时在线，或者Wi-Fi信号中断，植入Wi-Fi模块的智能家电则无法被控制。而网状通讯协议搭建起的设备与设备之间的局域网还是可以实现智能控制。因此，我们认为，在智能家电应用领域，幻腾link模块也将有自己的一片天地。”

与其他智能控制器配套生产企业有所不同，深圳市英唐智能控制股份有限公司开展业务的侧重点为小型生活电器。目前，英唐智控的小型生活电器智能化方案已被Conair、Delonghi、Black&Decker、Philips、Tefal等欧美著名品牌及美的、创维、华旗资讯等国内著名品牌采用。据企业相关负责人介绍，英唐智控拥有多种研发平台，以及反应迅速的资深研发团队，能够根据客户的要求，在较短的时间内提供各种性能优越，符合安全要求的生活电器智能化服务。这位负责人在接受《电器》记者采访时进一步介绍说：“我们提供的是一站式服务，根据家电整机厂产品设计的特点，为其提供专业的智能化解决方案，增加电控部分并提供相关技术安全认证等资料，积极协助整机厂在终端市场销售环节进行推广。”

为智能家电整机提供配套服务，潘兴修认为，触摸显示人机交互系统至关重要，他说：“对于智能家电，这是一个非常重要的部分，直接关系到用户最终是否能够得到良好的操作体验，我们的目标就是要将iPhone、iPad美好的用户体验转移到智能家电上，以此为基础，智能家电强大的功能才能以最恰当的形式体现，才能得到使用者的最终认可。”选准市场切入点，南京点触逐步扩大业务范围，将电容触摸屏、液晶面板、控制系统融合在一起，为家电整机厂设计生产智能触摸显示人机交互系统。在与《电器》记者的交谈中，潘兴修还提到一个设计思路，他说：“可以使智能控制系统与家电原有控制系统分离，相对独立地存在于家电整机内部，通过协议建立两个控制系统间的关联。由智能控制系统完成连接网络、信息写入、数据处理等任务，为家电增添智能化新功能，而原先的控制系统不用做太多改进，仍旧完成指定任务。这种设计不需要家电整机厂过多调整产品设计，保证了家电整体运行的稳定性，便于维修以及智能控制系统硬件更换升级。”

精彩技术，创新产品

上游配套企业的积极探索不断取得成果，各种新技术、新产品层出不穷，不断完善家电智能控制系统。

2014年7月，上海庆科发布了中国第一款物联网操作系统MiCO-赵州桥版，MICO（Micro-controllerbasedInternetConnectivityOperatingsystem）是基于MCU的全实时物联网（IoT）操作系统。是一个面向智能硬件优化设计的、运行在微控制器上的、高度可移植的操作系统和中间件开发平台。MiCO作为独立的系统，拥有开放架构，它并不依赖于微控制器（MCU）型号，同时具有硬件抽象层（HAL）。此外，固件的应用开放接口已实现多种应用层协议。MiCO包括了底层的芯片驱动、无线网络协议、射频控制技术、安全、应用框架等模块，上海庆科同时提供阿里物联平台、移动APP支持、以及生产测试等一系列解决方案和SDK，助力“软制造”创业者简化底层的投入，真正实现产品的网络化和智能化并快速量产。上海庆科技术人员介绍说：“简单地讲，MiCO是智能硬件底层的一个开源系统，有先进的动态功耗管理技术，可灵活适用于广泛的MCU，支持常见处理器；具有完整的云端接入框架和应用范例，支持多种类云平台；数据可实时更新、安全可靠，便于进行二次开发。”

“拓邦现已发展成为以智能控制技术为核心，不断拓展应用领域的中国一流智能控制方案提供商。”深圳拓邦股份有限公司相关负责人介绍说：“除了为家电企业提供传统的智能控制器，拓邦在智能家居控制器开发上也取得了成绩，完成了从单体智能化到实现智能化单体间的互联互通再到与互联网的互联互通的转变。已形成智能烤箱控制系统、灯光控制系统、云空调控制系统等二十多种产品。目前，拓邦部分应用于智能家居的产品已投入应用，基于Zigbee、Wi-Fi、蓝牙、DALI的智能远程灯光控制系统已成熟，智能烤箱控制系统已批量供货，云空调控制系统已向整机生产企业广泛推广。”

该负责人在接受《电器》记者采访时还反复强调，拓邦将积极寻求与优秀互联网公司的业务合作。

和晶科技完成波轮洗衣机动态模块化平台开发，该技术解决了传统波轮洗衣机智能控制器无法接受来自用户的自定义和动态调整操作的问题。同时，和晶科技与重点客户的冰箱事业部联合开发的变频压缩机专用智能控制器已完成，可大大提高压缩机启动的成功率和可靠性，在技术和硬件成本上领先于同行同类产品。在家电智能网络技术储备方面，和晶科技推出的新型智能控制器已经实现手机与智能家电之间的互联互控，在控制器上加装相应的芯片和模块的技术已于2013年得到应用；在冰箱智能控制器方面进一步优化非接触感应控制技术，实现具有高度抗干扰能力的人体接近识别，在冰箱TFT显示的零时延、及时响应与冰箱节能方面进行了有效平衡，在提升冰箱的人机互动友好性的同时避免影响冰箱的能耗等级；在分布式多媒体技术方面，已经开发完成满足家电10年以上寿命的不同尺寸的TFT-LCD显示与触控技术，部分产品已处于批量生产状态。

英唐智控的智能家居平台底层核心通信标准采用的是Z-wave技术，兼容Wi-fi。据了解，Z-wave的特点是开发周期短，能适应目前小家电市场产品升级换代的速度，便于兼容同类通信标准的其他公司产品，具有很好的互联互通性。