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智能家居发展史上八大技术创新

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2023-05-16 13:28:13 1754浏览

智能家居发展史上八大技术创新

如今,随着以智能音箱为代表的智能设备大量普及应用,越来越多的人已经感觉到未来之家似乎已经到来。我们可以对着空气说话,就可以神奇地打开音乐,设置计时器,或者听天气预报。我们口袋里的微型超级计算机(如智能手机)只要按一下按钮,就能锁门、设闹钟、将灯调到合适的亮度。

智能家居真正引起大众消费者的关注,其实也仅仅是近十年左右的事情,但今天的智能家居在技术升级之前经历了很长一段时间,有些人可能会质疑它们是否真的那么智能。其实,将自动化应用于居家生活拥有着悠久的历史。

当家电变得自动化

欧洲和北美的家庭电气化在19世纪末和20世纪初开始推广,从而使得第一台家用电器的诞生成为可能。到1925年,大约一半的美国家庭用上了电,而在20世纪30年代,三分之二的英国家庭已经用上了电。

时间来到20世纪中期,冰箱、洗衣机和吸尘器这些我们今天常见家用电器已经在美国得到广泛应用。

尽管商用冰箱自1850年代就已存在,但直到1911年才推出第一台家用冰箱。家用冰箱直到1927年才真正起飞,当时GE推出了“monitor-top ”冰箱,这种设计将压缩机和冷箱组合成一个单元。它之所以得名,是因为人们认为位于装置顶部的压缩机类似于战列舰监视器上的舷缘。即便如此,冰箱还是有点不太亲民。1927年,Monitor Top 售价 525 美元,这在当时是一大笔钱。

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图片来源 University of Buffalo

随着1928年氟利昂的发明,家用制冷实现了又一次重大飞跃。冰箱在1930年代开始得到广泛采用。在20世纪初,只有8%的美国家庭拥有一台。到 1940 年代末,冰箱已成为美国家庭的普遍标配。

电动洗衣机的确切发明者存在争议,但Automatic Electric Washer Co. 于1907年开始制造早期的洗衣机。然而,直到1950年代,它们才成为美国普通家庭的主要配置。

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上图这种洗衣机是早期的电动洗衣机。据介绍,电动洗衣机从大约1906年开始就由现在的惠而浦公司大量生产。在1920年代,就有超过1000家公司制造洗衣机。

在自动化机器出现之前,衣服通常是在天然水体或盆中洗涤,借助搓衣板或手动搅拌装置(如洗涤柱塞)。洗手通常使用热水、刺激性清洁化学品或原始肥皂来清洁织物。

进入19世纪后期,出现了各种各样的机器,其中大部分是手动驱动的,带有搅拌器,取代了擦洗机和绞干机/捣碎机。这些机器减少了清洁衣服所涉及的劳动。虽然这些早期的机器更易于使用,但它们也有自己的安全风险。最早的动力机器只是简单地将电机连接到手转洗衣机上。机器和绞拧器的动作,尤其是在通电时,可能会勾住皮肤、头发和衣服并造成伤害。

目前尚不清楚谁真正发明了第一台电动洗衣机,但一些已知的最早型号是1907年由Automatic Electric Washer Co. 的 Orlando B. Woodrow生产的。到1910年,他们每年销售超过 40000 台机器。

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图片来源: Joe Haupt

又如,上图是早期的一个可以坐在椅子上“远程”控制音乐播放设备的宣传广告,可以帮助人们更加方便的控制收音机。

遥控器的诞生

早在遥控器被广泛摆放在我们每个人家里的桌上之前,遥控器的想法就已经存在了。1893年,发明家尼古拉·特斯拉在圣路易斯的国家电灯协会面前展示了一种可以发送和接收无线电信号的设备。该设备并非旨在用于家庭,而是用于军事应用。1898年在纽约的电气展览会上,特斯拉成功地展示了无线电遥控船。

20世纪40年代,人们发明了自动打开和关闭车库门的设备,遥控器成为家庭的一项功能。但直到1950年,第一个电视遥控器才由Zenith Radio Corporation制造出来。这款被称为“懒骨头”的设备可以打开和关闭电视,并切换频道,尽管它需要一根物理电缆来操作。1955年,Zenith首次推出了“Flash-matic”,这是第一个无线电视遥控器。

1940年代,人们发明了自动打开和关闭车库门的设备,因此遥控器成为家庭的一项功能。但直到 1950 年,第一个电视遥控器才由 Zenith Radio Corporation 制造出来。该设备被称为“ Lazy Bone ”,可以打开和关闭电视以及切换频道,但它需要一根物理电缆才能运行。1955年,Zenith推出了第一款无线电视遥控器“Flash-matic”。

智能家居发展史上八大技术创新

当时这个遥控器使用的是可见光,实际上就是一个手电筒,其核用户通过照射电视机四角上的四个不同接收区域,以完成向前换台、向后换台、静音和电源开关的功能。不过,业内公认现在流行的红外线遥控器还是受“Flash-Matic”启发而来,并混合了Space Command的指令编码传送方式。

第一台智能家居电脑诞生

ECHO IV标志着第一个真正的智能家居设备的发明。这台巨型计算机由西屋电气公司的詹姆斯·萨瑟兰 (James Sutherland) 发明,由四个机柜组成,占据了整个房间,重达800磅。

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Sutherland 将其设计为完全融入家庭,将键盘和控制面板放置在不同的房间以控制各种功能。运行了十年的ECHO IV能够控制电视、闹钟、音响、恒温器、空调,甚至可以记录家庭的财务状况。

虽然无法在市场上买到,但Sutherland的发明是一项令人印象深刻的智能家居技术,比同类设备早了数十年。

第一个烹饪应用

就在 ECHO IV 发布几年后,工程巨头霍尼韦尔推出了一款承诺让烹饪变得更简单的厨房电脑。这款16位厨房电脑能够存储食谱,并带有多个预编程程序。

当人们想到计算机硬件时,他们通常会想到显示器、键盘或打印机。好吧,厨房电脑可能有我听说过的最奇怪的“硬件”——砧板。是的,砧板!你们没看错。而且,它重达惊人的150磅。

厨房电脑显然是为喜欢做饭的家庭主妇设计的。然而,任何想要这个工具的家庭主妇都必须花很多钱,考虑到厨房电脑首次推出时的售价为10600美元(要知道,在1965年,你可以用这么多钱购买大约四辆新车!)。不过礼品送哦,包括一本食谱和一条围裙(是不是很想笑)。

也正因如此,这台厨房用电脑并没有迅速走红。它的新奇和古怪的设计可能会让消费者望而却步,但也很可能是它的价格标签让感兴趣的人望而却步。正如你所料,这款设备一件也没卖出去,但它的概念超前于那个时代,或许还为今天市场上一些更“奇葩”的产品埋下了伏笔。

比如,一个可以检测里面东西的煎锅、一款通过应用程序“教你”刷牙的牙刷、一个可以记录你吃多快的叉子、一个告诉你何时感到压力的可穿戴设备、告诉你是否需要更多鸡蛋的塑料盒子、一个可以记录你喝了多少水的瓶子、一个告诉你什么时候做错动作的瑜伽垫、一个告诉你什么时候卫生棉条满了的监视器、内置LED可在锻炼时显示健身数据的跳绳、支持Wi-Fi的酒瓶……别笑!这些东西真有!

X10协议找到连接方法

1975年,随着X10的开发,智能家居设备真正的游戏规则改变者出现了。通信协议使智能设备有史以来第一次能够相互通信。该技术由位于苏格兰格伦罗西斯的Pico Electronics的一组工程师于1970年代发明,并依靠家庭的交流电线来运行。从此,新技术开启了将家中多个设备连接在一起的能力。

很快,X10成为行业标准,于1978年与RadioShack合作首次进入美国市场。该协议用于操作RadioShack标志性的“即插即用”设备和Sears “家庭控制系统”。尽管,X10不是一个完美的系统——它可能很慢、不稳定并且缺乏加密——但它为当代智能家居市场铺平了道路。 

物联网(IoT)的兴起

时间继续往前推进,智能家居设备市场有了长足的发展。整个80年代,运动感应灯和可编程家庭安全系统等产品成为主流。1984 年,美国住宅建筑商协会创造了“智能住宅,smart house”一词。

上世纪90年代到来时,出现了一个名为“物联网”(IoT) 的新概念。这个想法是物体可以包含通过网络传输和接收数据的能力。1990年,计算机科学家约翰·罗姆基 (John Romkey) 和西蒙·哈克特 (Simon Hackett) 联手打造了第一台联网烤面包机形式的物联网设备。然而,这个术语直到 1999 年才由计算机科学家凯文阿什顿创造。

智能家居发展史上八大技术创新

哈克特展示烤面包机

这款烤面包机通过TCP/IP网络连接到互联网,并通过简单网络管理协议管理信息库 (SNMP MIB) 进行控制。它只有一个控件,即打开电源,吐司的颜色由电源打开的时间长短控制。

WiFi于1997年发明。蓝牙、Z-wave 和 ZigBee 等其他无线协议也在90年代出现,并在2000年代初得到完善。这些网络协议拓宽了智能设备的可能性和多样性。微软于1999年发布的智能家居愿景预测了当代智能家居的许多未来功能,如触摸屏面板、发送到手持设备的推送通知,甚至用于开门的视网膜扫描仪。这些功能现在已经得到广泛应用。

智能音箱进入市场

进入2010年代,亚马逊、谷歌和苹果等大型科技公司开始竞相打造下一个大型智能设备以占领市场。

2014年,亚马逊推出了大家熟悉的智能音箱Echo,并通过其智能语音助手Alexa控制,立即引起了行业轰动。Apple于同年发布了HomeKit,这是一款一体化应用程序,可以通过iPhone或iPad等设备控制家中的不同功能。谷歌在 2016 年推出了带有内置语音助手的智能音箱 Google Home,与亚马逊正面竞争。 目前,除了苹果公司的HomeKit比较拉胯之外,亚马逊和谷歌都发展不错。

人工智能革命已经到来……

未来已经到来,但智能家居还不是真正的智能。(参见:千家视点:为什么智能家居还不够智能?

当下智能家居领域还面临很多问题,包括隐私、安全和互操作性。物联网设备连接的世界已经成为现实,但它并没有像人们想象的那样无缝运行,也不一定给人们的生活带来便利。

但是,市场正在增长。据Statista称,全球估计有1.3 亿家庭拥有智能设备,而到2027年,智能家居市场的价值预计将接近 2230 亿美元。

智能设备即将出现的下一个创新是语言模型(如 ChatGPT)与虚拟助手的集成。一家美国公司Josh.ai已经在使用该技术构建自己的助手。去年,亚马逊宣布它正在开发一种可用于改进Alexa的大型语言模型。如果成功,智能家居可以达到全新的智能水平。

而关键问题是消费者,甚至技术创新者是否准备好迎接它。或者甚至想要它。

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