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走入显微镜下的嵌入式产业
如今，智能化、信息化已成为社会发展和科技进步的主要驱动力，随之而来的是包括物联网、云计算等新兴应用带动的嵌入式技术和产业的全面爆发，而正如何小庆老师所说的，任何技术和产业发展的都要经历自己的S曲线，在我们这些门外汉看来繁荣的表象背后，哪些技术真正经得起市场的考验，哪些产业又将惨遭淘汰，需要明眼人为我们拨开迷雾。
为此，与非网特邀嵌入式产业的践行者和观察家何小庆老师坐阵《显微镜下的嵌入式产业》系列，为我们带来他对这一产业的一系列前沿观察和深入分析，了解更多行业走势、发展脉络，敬请持续关注！
系列之一：智能家居的S曲线
我是在比尔盖茨的维纳斯计划中第一次看到智能家居（Smart home）这个名字的。那是1999年，微软耗资数十亿美元，在全球范围内力推“维纳斯计划”，这个计划标志着微软向信息家电领域挺进。该计划试图要开发一种可以占领客厅的智能机顶盒，因为种种原因最终却以失败告终，盖茨本人还是在他西雅图的豪宅按照自己的理想实现了一个智能家居梦。之后，我印象中的智能家居就是专门为别墅和酒店装修时候采用的高档电子控制系统，包括灯光、车库、中央空调和窗帘的自动控制等功能，酒店还有全套数字电视点播系统仅此而已，总之过去的10多年智能家居行业一直不温不火。
最近几年智能手机流行，智能家居又开始火爆起来了。智能家居火爆的标识性事件是2014年2月谷歌32亿收购了Nest，这是一家做智能温控器的小公司，此次收购说明谷歌看中了智能家居市场的未来。
小米的智能路由器是一个可以把客厅的电视、视听等设备与手机和互联网连起来的小盒子，随着小米手机名气越来越大，这个小盒子在国内也“飞”起来。
2014的CES，三星、LG、海尔等家电厂商纷纷展出能用手机App管理的空调、洗衣机和冰箱等家电产品，比如我在CES 上LG展台看到这样一个演示：要制作某种食物，App知道家里冰箱里面还有那些食材，还有那些需要到超市购买，到了超市App告诉你食材的位置，你不费力就找到了。
此外，最近2年国内外市场上还出现许多智能家居单品，比如智能插座和智能遥控器，这类产品特点是价格便宜，能通过手机App控制家电打开和关闭，部分产品还有电量检测功能。
随着国内高校物联网专业的启动，智能家居正在成为物联网技术应用课程中一个典型的应用场景，许多公司都开发了教学上使用的智能家居实训系统，从功能上看支持无线门铃、门禁设备、红外感应器、室内监控摄像头、电器控制器、电动窗帘、门、窗磁传感器等传感器，以及音箱、电视机和冰箱等各种可控的家电。
2014年6月2日苹果全球开发者大会上，苹果没有发表新的硬件产品，大家很遗憾。和智能家居相关的是苹果在新版的iOS 8和OS X中推出了HomeKit功能，支持集成第三方硬件和服务进入智能家居市场。具体Homekit有什么功能呢，比如用户对Siri说“该睡觉了”，iPhone就会操作拥有相应接口的设备，把门锁好，把灯光调暗。苹果的HomeKit让智能家居从业者从亢奋中冷静下来，担心苹果会抢了饭碗的人，自然一点也不用担心了。希望借苹果之风，让自己智能家居飞起来的人也洗洗睡了，明天该干啥还干啥。还是一句老话，智能家居前景光明无限，道路曲折艰难。
任何技术发展都会有属于自己的成熟曲线，也就是必要要经历初期－发展－成熟这几个阶段，这是市场营销的一个规律（称为S曲线），智能家居作为一个高技术产业也不会例外。苹果是一家有经验的商业科技公司，在历史上，苹果一直很成功的把握进入新型市场的时机、产品定位和用户需求，即不冒进，也不落后，最关键是把握用户需要什么，产品能给用户带来什么这两个方面掌控的恰到好处。在智能家居还处在市场初期阶段苹果把市场让给第三方公司，把API开放出去让大家去尝试各种新的应用和功能，然后再集成到苹果手机、平板和电脑里面，这不失为一种明智的决策。
看了苹果的开放者大会视频，让我思考这个问题：中国的智能家居行业未来的路应该如何走呢？网易家居专栏有一篇文章，“智能家居萧瑟十年、瓶颈难破何去何从”，分析的很好，比如文章指出，发展的瓶颈是双方不来电，智能家居难普及。具体讲智能家居市场目前的现状是商家一味地吹嘘产品神奇和智能，偏离了产品本身在使用上的重心，而老百姓看中的是实用不是新鲜。这个观点虽是一家之言到也算中肯，下面我给大家一个我看到的国外例子，或许能让国内产业界有所借鉴。
杜克大学的智能家居计划，这是一个以研究为基础的智能生活项目，由杜克普拉特工程学院主办。主要侧重于本科生。鼓励来自不同学科的学生组成的团队，探索家庭智能生活的技术。该项目有家得宝（Home Depot）支持的智能宿舍实体环境，见下图1，希望学生们致力于探索一种高效节能的生活方式，使用和开发的智能和可持续的技术，宿舍有下面几个部分组成。
图1 杜克大学家得宝智能宿舍
公共区是一个由不同功能区组成的混合区域，有供10个人休息吃饭的座椅和沙发，后面是厨房和洗衣区，有LG，GE提供的各种家电产品，比如冰箱、洗衣机、干衣机、洗碗机、微波炉和烤箱等。洁净实验室和普通实验室是分开的2个实验和工作房间，洁净实验室是一个计算机实验室，里面有计算机设备和整个宿舍的控制和监视系统，比如太阳能发电和热水控制，Clipsal system提供的智能灯光系统，学生们通过智能面板操作并监视房间和设备运行情况。多媒体室有3台飞利浦LED电视和视听设备组成，电视背景墙是LED灯光布置的，并做了音效处理。普通实验室在洁净实验室对面，是做硬件实验的地方，比如杜克机器人项目，见下图2。
图2 智能宿舍的客厅和实验室
客房浴室的硬件都是由科勒捐赠，太阳能热水系统在屋顶上产生热水，厕所使用的是从雨水收集系统收集的水。浴室配有一个淋浴热水循环装置，这是一个学生项目成果。循环的概念是这样的，在淋浴时用热水的同时传递一些热量给冷水，这样只需要较少的能量来加热热水。二楼起居室有5个双人的卧室，每个房间都有智能面板控制。地下室是家庭的机械设备中心，如热泵管道和水暖管道，电源照明控制面板、六个350加仑的雨水收集罐、过滤装置和太阳能热水收集罐。地下室还安装了家庭网络的交换机。最后是HAVC，暖风和空调系统。值得提到的是，在杜克智能家居宿舍里面安装 Trans CleanEffects空气净化系统。该过滤空气设备通过electrically charged fields技术使得净化率高达99.98％，是最好的HEPA过滤器效率的8倍，该系统每分钟从空气中消除12％的0.3微米大小的粉尘颗粒，见下图3。
图3 智能宿舍卧室和地下室
总之，杜克大学的智能家居项目将来自各个学院的学生、工业界（家得宝和GE/LG等企业）和实验环境（智能宿舍）有机地联系起来，通过每年至少支持一个学生和老师的技术创新项目落地的计划，让智能家居技术不断发展和繁衍，这种脚踏实地做事的方法非常值得我们学习和思考的。
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