从构建一个“智慧”的家庭开始,来落实“不断提升我们生活质量”的目标。
开始构建自己的智慧家庭
家庭是我们最根本的生活环境,是承载我们生活质量的主要主题,随着科技的发展,家庭的智慧化肯定是我们追求提升生活质量的目标。
如何利用现有的科技成就,来开始着手建设自己的“智慧”家庭?
首先,有必要先构建一个智能化家庭的目标,以锁定与自身家庭生活相关的且需要智能化投入的核心目标,例如我们的起居智能化、安全智能化和家务智能化等。接下来,再针对每个核心目标进行整体的总体规划和设计,如要实现家庭的基本智能化所需的硬件资源投入情况,整个家庭智能化的系统组成和运行管控等。
从总体上看,家庭智能化会涉及到这几个层次:环境的感知、信息的传输、信息分析及其智能、音频信息(含音乐、语音等)播放、对环境终端设备的操控、对关键事件的通知、支撑系统等。
环境的感知
所有的智能体现都表现在对事物的感知过程及其行为所产生的结果中。
建立一个对家庭环境相关事物的有效的感知体系,肯定是建立家庭智能的基础,它可表现在对家庭安全、家庭舒适、家庭事务等多个方面的感知,例如人体红外距离感知器,可感知有人靠近;干簧管开关感知器,可感知门窗等的开启、关闭状态;温湿度传感器和光度传感器,可感知环境条件;图像识别器,可感知人和物的移动并对其进行识别;声音感知器,可通过声音感知环境;人脸识别,可感知你是谁?等等。
对于一些敏感的事物或事件的感知,很有必要能够在感知器本身产生响应,以避免由于信息传送过程出现异常(如故障、受干扰等)导致的危险,如燃气泄漏报警(要考虑防爆)、防盗报警和人员行为异常报警等。
要根据自己在家庭上的价值观来确定如何建设或逐步建设自己家的感知体系。
信息的传输
家庭环境中的信息传输,是形成家庭智能化的根本保障体系。
所有的感知信息,都需要利用传输体系来进行收集;所有的操控过程,也都需要利用它来传递给受控装置或设备。
家庭环境中的信息传输,应该尽量采用低成本的安全、防爆、低功耗(电池供电)的技术,如BLE蓝牙技术和WiFi网络技术等。
信息分析及其智能
我们需要创建一个“大脑”,即控制中心,来构建自己家庭的智能。
这个大脑应该包含信息处理系统、信息存储系统、知识库系统和操控系统。其中,知识库是体现智能化的核心,它应该是可以通过学习而逐渐增强的系统。不断丰富、完整的知识库建设,是提升我们生活质量的主要目标。
在这个阶段,首先需要通过信息传输系统收集感知系统上感知到的信息,通过分析获取信息属性,利用知识库进行信息判断,根据判断结果来形成有效的行为指令,并通过传输系统发布指令。
对环境终端设备的操控
环境终端设备或装置,是智能家庭履行智能行为的工具,是提升家庭生活质量的关键环节。
环境终端设备或装置主要包括照明、温度、空气流动与质量、门窗控制等。它们大多是在普通家电的基础上,利用具有通信单元的控制电路构成的,可正确接收操控行为指令并执行的功能单元。
在对关键设备或装置进行操控时,这个功能单元在执行完操控动作后,应向控制中心回应操控的结果。
控制中心,应对这些关键的操控行为及其结果情况通知给主人。
音频信息播放
根据家庭环境设计音频播放装置的布置,如立体声音乐播放应该放在客厅、书房和卧室,语言类播放可放置在其它房间。
音乐播放采用蓝牙立体声播放器,语言类播放采用低功耗、单声道蓝牙设备。
可以利用互联网的音乐资源建立自己的音乐库。
语言类信息,主要基于互联网资源,如网络广播等。也可从互联网主动获取当天或关键新闻等数据,通过文字阅读工具进行语音播放。对关键、重要和敏感信息,可按提示模式播放。
对关键事件的通知
通知是向主人及时反应家庭情况(即事件)的信息通道,可采用微信、短信或邮件等手段。
通知,应根据事件的轻重缓急级别来选择相应的手段。
相关联的技术
要构建这样一个智能家庭体系,有必要使用这些技术:低功耗蓝牙BLE技术、WiFi网络技术、短信通讯服务、互联网信息获取技术、动态图像采集及处理技术、语音采集及处理技术和图像和语音识别等等。
计算服务,至少用一台高配电脑,建议采用Mac操作系统。
存储服务,建议采用家庭网络存储服务器。
操控功能单元,可采购相应产品、模块,也可DIY制做,如下图就是利用BLE模块和Wi-Fi模块构建的几个装置:
实施智慧化
实现“智慧”家庭是追求的目标,而落实家庭中各个环节或功能的智能化,是确保目标成为现实的有效手段。
首先要围绕家庭建立一个,能为家庭的各个功能赋予智能的,安全、可信和高可用的中心系统。这个系统必须是一个使其具备不断“进步”的机制,它自身也应该具有智能水平,能够接受人工教授和自我学习(但其成果必须人工强授权)的。这个系统必须具有一个能不断丰富知识水平的“家庭知识库”,有一个知识运用AI机制,和一套确保行为被完整执行的控制和辅助支撑机制。
另外,还须要构建一个监督和评估系统,它能够实时有效地、自动或人工地监督和验证中心系统运转状态及其行为规范。这个监督和评估系统不参与中心系统运行,所有监督和评估结果都应及时或定时以不同(预置的)方式报告家庭管理人。
有必要通过友好的UI方式,把整个家庭设施情况和实际场景情况,及时、明确、明显和有效地向家庭成员展示。