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智能家居真的能改善我们的生活吗? 丨402笋芽班研究报告

科技在家里有什么作用?

——关于智能家居的项目研究

小组名称:402智能住宅研究会

组长:柯信

副组长:张译宁

组员:钟礼轩、魏湲、谢龄莹、刘思语

导师:李冰叔叔

一、项目调查缘起和目的

(一)研究缘起

20~21世纪,高科技发展迅猛,如核反应堆,4G,5G网络,超大型量子对撞机等等。有些项目遥不可及,但家庭住宅是我们生活中影响最大不可或缺的一部分,家是我们待得最久的地方!随着人民生活水平的提高,以及居住条件的不断改善,人们对家居环境的要求已从初期对位置、户型的要求,逐步转向对家居整体的安全、健康、舒适与智能的要求。在这样的社会需求背景下,随着物联网技术的日趋成熟和应用,智能家居的概念也逐渐被人们所接受,成为物联网重要的应用领域之一。

智能家居是什么呢?科技在家里有什么作用?智能家居真的能使生活水平提高吗?能使生活变得高效,舒适,安全,便利,环保吗?智能家居又是如何将高科技产品与家庭生活这两个看似毫不相关的事物融合在一起的呢?为了找到这些问题的答案,我们展开了研究。

(二)研究目的

通过研究智能家居,了解家中的高科技,了解自己家中以后将会有的设施,研究了解科技在家庭住宅中的应用以及未来的发展趋势。为将来创设舒适、安全、快捷、高效的智能居家环境收集有效资料。

二、研究问题和思路

(一)研究问题

柯信:

1.智能家居是什么?如何实现?

猜想:智能家居就是一种以电为基础的工具,应该需要等到人类的技术更加发达,可以物物相连的时候才可以实现。

钟礼轩,魏湲:

2.智能家居有哪些利弊?

猜想:利:智能化的生活给人们的生活带来了极大的方便,也使我们的生活更加的惬意和安全。以往都是一部电器一个开关,如果忘记关闭开关动作,电器就可能发生安全隐患,而智能家居能轻松解决这种顾虑,保证家庭生活安全。智能的家居还能根据我们的生活需求整合最实用家居控制功能,比如家电控制、灯光控制、窗帘控制等等,控制方式也多样化,可以手机远程控制,也可以遥控控制、感应、定时控制,都是让我们能够摆脱繁琐的事物,提高效率。

弊:容易有黑客入侵,黑客可以登录自己的号,控制自己生活。有些家居辐射太大,长期生活在内对身体不好。

张译宁:

3.智能家居在生活中有哪些应用?

猜想:国家产业规划和智能家居应用政策为我们指明了方向,智能家居将无处不在,智能家居的应用将提升家居生活的便利性、安全性。

谢龄莹:

4.对人类身体健康的智能家居有哪些?在哪些方面对人类有好处?

猜想:现在,对人类身体健康有益的智能家居已经有了,但还没有走进我们的生活。

刘思语:

5.智能家居有哪些配备设施?

猜想:应该配备警报,智能门锁,智能家用电器等等,并且要联网,而且不要完全手动,还可以有附加功能。

鱼骨图:

(二)研究思路

首先通过召开小组会议,确定小组的研究的主问题和各成员侧重研究的子问题;然后做出思维导图;接着确定分工;最后确定小组成员都合适的研究方法:资料收集、观察、市民访谈、问卷调查,整理、分析有效资料,得出研究结论。

通过资料收集我们在网上和图书馆里查阅资料,完成自己的初步结论;然后通过观察和访谈确认自己的想法,产生自己的见解;最后通过问卷调查,了解民众对智能家居的态度和认知情况,分析得出结论。

三、研究过程和方法

首先小组会议确定问题(详见研究问题部分),研究步骤、规则和组员分工。

拍照:钟礼轩

布置展板:魏湲

鱼骨图:张译宁

问卷调查:谢龄莹

项目研究报告:张译宁、柯信

访谈:柯信

PPT:柯信、刘思语

会议记录:所有人(轮流)

会议记录修改:钟礼轩

板书:魏湲

1.做好了分工,我们进行资料查阅。我们查阅了《互联网+智能家居》,《一本书读懂智能家居》,《智能家居DIY》等多本书,多种网络资料,这才得到我们的初步结论。

我还发现了比尔盖茨的豪宅这一个资料,顾客会有一个有着他的全部资料的徽章,一进门就有个性化服务,如进一个房间之后就会自动换上喜欢的墙纸,播放喜欢的音乐,端上喜欢的食物……观看了小视频之后,我对智能家居的功能的强大有了一个充分的认识。

2. 观察。我们观察小区、邻居和自己家里智能家居应用情况,以及如何控制智能家居系统。通过实际的应用场景来印证文字资料的准确性。比如,不在家的时候,我们可以用手机APP通过智能监控系统实时查看家里的情况,我们还可以看到自己种的蒜苗和黄豆生长情况。

在家里智能门锁没电失灵的时候,我们还可以直接用钥匙打开家门。

3.然后我们进行了市民访谈。我们组在4月11号在南天一花园访谈了一个扫地机器人的研发人员李冰叔叔,我们问了:

1.Q:智能家居是什么?

A:是一个用于服务人的机器。

2.Q:智能家居是如何互相连接的?

A:每一个智能家居都有一个路由器,他们通过路由器互相连接。

3.Q:智能家居有哪些应用?

A:智能家居主要包括四个方面的研究内容:智能家电、家庭节能、家庭照明、家庭安防。

4.Q:智能家居是如何控制的?

A:通过触摸屏、无线遥控、电话、语音识别等方式实现远程操作或自动控制,提供家电控制、照明控制、窗帘控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制等多种功能,实现与小区物业与社会管理联动,保证居住环境舒适、安全、环保、高效与方便。

5.Q:万物联通后第二步是什么?

A:下一步是把万物连到“物联网”

6.Q:如果有电力故障怎么处理?

A:如果停电了,门锁有电池,但其他的都瘫痪了,会保留一部分手动控制。

我们的收获是:

(1)智能家居主要有智能家电、家庭节能、家庭照明、家庭安防这四个方面的研究内容;

(2)通过触摸屏、无线遥控、电话、语音识别等方式实现远程操作或自动控制。

(3)智能家居是一个以电为能源的服务人的机器。

(4)智能家居通过自己的路由器互相连接,以后可以直接在5G基站里面连接。

(5)互联网可以使万物联通。

(6)有电力故障时暂时没有太好的办法,智能门锁会安装电池,可以保持一部分手动控制的智能家居。

4.问卷调查

我们组还在4月11号开展了问卷调查,我们在一个星期前就开始提出问题,但我们发现了很多重复,在我们多次添加问题,修改之后终于完成了问卷。

我们的问卷问题如下:

我们的问卷情况是:

① 有效纸质问卷:81份

②电子问卷120份。

调查结果如下:

1.您知道智能家居包括哪些应用吗?

A智能家电;B家庭节能;C家庭照明;D家庭安防

2.您认为智能家居可以如何控制?

A触摸屏;B无线遥控;C电话;D语音识别

3.您是否赞成建设智能家居?

A赞成;B不赞成;C无所谓

4.智能家居和智能家庭的区别是什么?

A智能家庭有个性化服务;B智能家居耗电更多;C无

5.物联网是什么?

A一个万物皆可连的网络;B与互联网一样;C以上都不对

6.您认为全面实现家居智能化要具备哪些条件?

A科学技术的发展;B智能技术和产品的产业化;C用户使用习惯的建立;D以上都不对

7.您觉得智能家居主要的缺点有哪些?

A容易有黑客入侵;B停电了什么也用不了;C操作困难

8.您认为智能家居好用吗?

A好用;B不好用

9.您认为未来我们的生活会不会完全被智能家居取代?

A.会;B.不会;C.不确定

10.您认为智能家居生活覆盖全中国需要多少年?

A.10年;B.20年;C.不可能实现

11.您认为一切都有智能家居来服务于我们,人类会越来越懒惰下去吗?

A会;B不会;C不确定

12.您家里有没有设置智能家居?

A有;B没有

13.您认为智能家居必须有那些配备?

A.空调等遥控设备;B物联网;C个性化服务;D自动化的感应器等

14.智能家居目前有哪些方面的应用?

A节能环保;B安全管理;C居家护理

15.您认为我们平时用手控制的电灯算是智能家居吗?

A算;B不算

16.您认为我们现在在生活中是否做到每家每户都有智能家居?

A是;B否

17.您认为以下哪项智能家居应用场景能够提升家居生活的便利性、安全性?

A监控留在家的少年儿童;B监控留在家的老人;C监控留在家的宠物;D监控家庭应急方面(如就医、防火、防煤气中毒等)

18.用手机替代各种遥控器,对家中的电器进行远程操控,就算智能家居了吗?

A.是;B.不是

③问卷调查结论

由以上问卷,可以得出大部分市民对智能家居还是有一定的了解的,而且对智能家居的前景作出了乐观的评价。

有接近55%的受访者认为,只需再过10年,智能家居生活就会覆盖全中国。

但问卷结果也显示,智能家居的普及还是不够,很多市民不了解智能家居的应用。

作为走在科技前沿、时代尖端的一线城市——深圳市,201名受访者当中,仅有大约100名的市民,家里尝试使用智能家居用品。

四、研究结论

(一)研究结论

刘思语:智能家居应该有哪些配备设施?

(1)智能家居定义:让机器服务人,方向是舒适、安全和节能等。

(2)从技术角度而言,家居自动化包括了5个组成部分:

1.受控设备,如带智能模块的家用电器;

2.传感器/执行器,相当于眼睛、耳朵(传感器)和手(执行器);

3.控制网络,三种:电力线、无线和有线,相当于神经;

4.控制器,相当于大脑;

5.遥控设备,相当于千里眼顺风耳和延伸的手。

配置的设备,有路由器、智能手机、平板电脑、安装I-TUNES的电脑、控制电力插座灯光等的Z-WAVE组件,内置LAN/WLAN能力的电子消费设备。

(3)智能家居有很多种,比如远程开门,窗帘远程开闭,无线插座,电灯开关等。控制方式有红外遥控,人体红外,温湿监控,空气质量,烟雾火警,水滴检测等。

柯信:智能家居是什么?如何实现?

智能城市是工业化城市化和信息化的更高阶段,它主要以互联网,物联网,电信网等网络组合为基础,以智能设施为主要特征,服务高效便民,使得城市组成的关键基础设施。更互联高效和智能。

智能社区是社区管理的一种新理念,他是利用物联网,云计算,移动互联网等信息技术,为社区居民提供一个安全,舒适,便利的现代化智慧化生活环境,是连接智能城市和智能家居的重要一环。

智能家居是一种以电为能源的应用于服务人类的机械,是智能控制的生活服务,是一种物联化体现,以住宅为平台,能给人们提供一个高效,舒适安全便利环保的居住环境。智能家居包括智能灯光,智能影音,智能安防远程监控,家庭医疗监护,信息服务,网络教育,其中大部分都基于物联网,而物联网是一种万物皆可连的网络,它能让我们家里各项东西的相关性变得很大。

而智能家庭是相当于智能家居2.0,它使得智能家居可以个性化服务,为每一个人定义不同的服务方式,会让每一个人感到回到家,有一种温馨感,方法主要是给每一个人带上一个小型的智能家居,上面显示他的所有爱好,然后其他智能家居自动感应并与其发生联系,最终形成个性化的服务。

每一个智能家居的配备一个路由器,他们通过路由器互相连接,以后可以直接连接到5G基站。

现在国内的智能家居主要是传统智能家居,还没有达到智能家庭的水准,所以还有很大的研究空间。

钟礼轩和魏湲:智能家居有哪些利弊?

利益。

1.舒适的生活,如打工人从公司回家,在到家之前提前在手机软件里打开空调,给鱼缸加水。到家后,有着印迎面而来的冷空气,收拾好东西后可以直接泡在温热的浴缸里泡个热水澡。

2.安全的生活,像指纹锁、面容锁、电子猫眼的,从家门开始的防盗设施。

3.快捷高效的生活,从简单中提取出更多时间的生活环境。

弊端。

1.部分智能家居对电力依赖大,用电能耗较高,不能完全做到节能环保。在停电时,家里的智能家居就完全不听使唤,家里就跟原始生活一样,什么也用不了,就连马桶都打不开。

2.智能家居里没有任何互联网绝对安全。黑客可以通过网络联系到家中的智能家居,控制自己的生活或通过网络监视自己在家的一举一动,了解自己的生活习惯与节奏。

3.家里的智能家居AI可能听不懂人类真正的意思表示,比如说不懂方言。在跟朋友炫耀自己家的超强智能时,喊了半天没反应再跑去手动操作也不是没有过。有时候在语言有困难的时候不能理解你的意思,会形成一个麻烦。比如做完口腔手术回家,不能正常说话,连家门也打不开。

4.家里的人体移动传感器在回家时不用手动开灯,它就会自动打开。但有时候,你其实并不需要开灯,它也会自动打开。

5.智能家居会让人类懒惰:用久了智能家居的人会对智能家居形成习惯性的依赖,在其他地方会感到不自然。

谢龄莹:哪些智能家居对人类的身体健康有哪些好处?人类更希望这些智能家居是怎样的?

第一个最可能走进我们日常生活的健康类智能设备是睡眠追踪器。我们的睡眠的质量直接影响着身体健康,因此许多科技公司正努力研发更先进的睡眠监测设备。

目前,这些设备大部分需要安装在寝具上,比如智能枕头或铺在床垫上的睡眠监测带。但这些设备即使再小巧,放在床上还是有可能干扰睡眠。因此有产品另辟蹊径,通过非接触式生物传感技术,监测分析房主在睡眠时身体的运动。这样的设备不再需要放在床上,对睡眠的影响也更小。

除了监测睡眠状态,人们更希望这些设备可以帮助改善睡眠。因此一些公司开发了自然唤醒灯以及智能助眠系统。系统会用更舒缓的灯光和声音来营造助眠环境,并在第二天早晨用床头灯模拟清晨的阳光,让你在光线的柔和变化中轻松醒来。

未来的健康类智能住宅,追求的不只是发现问题,而是解决用户希望改善的问题,真正改善住户的健康状态。

张译宁:智能家居包括哪些应用?如何控制?

总体来看,相对于传统家居,智能家居实现了家居生活的自动化和智能化,很多新建小区已经配备了全套智能家居系统,智能家居几乎成了现代生活的标配。

智能家居系统有智能灯光控制、智能电器控制、安防监控系统、智能背景音乐、智能视频共享、可视对讲系统和家庭影院系统等功能。智能家居利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。

我国政府大力支持智能家居产业的发展,已将智能家居产业列入智能化小康示范小区规划中,智能家居产业成为惠民工程的重要组成部分。

五、反思与体会

(一)优点

柯信:

这次项目研究,总体还是比较令人满意的。我很好地组织我们小组开启了文献研究,问卷调查,访谈等等活动,所有成员配合很好。

张译宁:

1.我一直协作组长工作,及时完成组长分配的任务。

2.我会在完成自己的任务之后帮助同学完成他们的任务。

谢龄莹:

这次问卷调查这方面做得很到位。

魏湲:

这次研究我比前几次都进步了许多,论文能够自己写了,不需要爸妈的帮助了,所有的事情也不要爸妈参与了。

钟礼轩:

我的组长让我深入地去写论文,结果我的字数“飙”到了190,说明我本来是可以写好的。

刘思语:

1.本次项目研究中,我收集了不少资料,并且有时候提出意见。

2.我为小组主动派发了不少问卷,并且统计了一部分。

3.我每次活动都不迟到。

(二)缺点

柯信:

在这一次项目研究中,我身为组长没有组织大家去实地考察,导致我们组根本没有实地考察,甚至没有关注到什么时候要交项目研究报告,导致我们小组时间有一点赶,下次需要更加注意群里的信息。

张译宁:

完成任务效率较低。

谢龄莹:

1.我本来是负责实地考察和问卷调查,可是我并没有带小组去实地考察。

2.我对组长说话的态度不好

魏湲:

这次研究中,我的动作比整体慢了一些,希望下次的研究能够跟上集体。

钟礼轩:

在这一次项目研究中,我发现因为时间有点紧密,有点没时间写研究报告,而且我的问题的结论一开始只写了几方面的笼统概括。

刘思语:

1.下一次不要到最后一刻才想到实地考察。

2.这一次项目研究中,我偶尔会发言,但是积极性还是不够。

六、参考文献

柯信:

1.陈根.《互联网+智能家居》【M】.北京:机械工业出版社,2015年:1~531

2.董治年,王春蓬,严康.《面向未来的创新——智能家居与智慧环境设计》【M】,北京:化学工业出版社,2020年8月。

谢龄莹:

刘芳.《环球科学》【J】.2020.8:1—85

张译宁:

1.林思荣.《一本书读懂智能家居(第2版)》【M】.北京:清华大学出版社,2019:1-246

2.莫宏貌,梁依立,周国才.《智能家居DIY》【M】.北京:电子工业出版社,2015:

3.[德]Othmar Kyas.《动手搭建智能家居系统》【M】.北京:人民邮电出版社,2016:

4.吴广磊.《我的房子会思考:自己动手玩转智能家居》【M】.北京:清华大学出版社,2016:1-208

5.邢袖迪.《智能家居产品:从设计到运营:【M】.北京:人民邮电出版社,2016:1-158

钟礼轩:

陈科宇 丁宁.《5G物联网应用的发展与展望》、知网。

刘思语:

1.【德】Othmar Kyas.《动手搭建智能家居系统》【M】.人民邮电出版社出版,2016年4月

2.莫宏貌 梁依立 周国才《智能家居DIY》【M】电子工业出版社出版, 2016

魏湲:1.《智能家居的弊端是什么?》知网

2.《智能家居存在的利和弊》知网

3.莫宏貌 梁依立 周国才《智能家居DIY》【M】电子工业出版社出版, 2016

七、倡议书

广大市民朋友们:

大家好!

当前,随着智能终端、互联网技术、通信技术发展和消费结构的升级,智慧家居应用越来越普及,智能家居应用体验各有不同。为此,我们提出以下倡议:

一、节约用水、用电,选用节能环保产品。

二、智能化时代,注重信息安全,不信谣不传谣,保护个人隐私。

三、爱护眼睛,保护身体,合理控制使用智能产品时间,少坐多运动。

四、智能系统代替不了亲人之间的感情,多花时间陪伴留在家里的老人和小孩。

科技改变生活。善用资源,节约用水,节约用电,保护信息安全,是每位市民的社会责任。真诚希望每位市民,从我做起,尊老爱幼,共同创设智能时代的美好明天!

402智能住宅研究会

2021年4月24日

八、家长寄语

张译宁家长:

在老师的辛勤指导下,和同学们的帮助下,在智能家居这个研究议题中,你能够通过运用文献法、观察法、访谈法和问卷调查法的学习研究,提出自己的思考和建议,总结得出研究结论,值得肯定。

通过这次项目研究,你能够积极、主动配合小组同学,在面对访谈、问卷对象中,提出自己的访问,主动性有了较大进步。虽然在研究过程中有不尽人意的地方,但同学们一直在进步中,大家的表现值得表扬。希望通过这次项目研究,对培养大家的社会、家庭责任与担当意识,以及理解、尊重、包容、关爱的人文精神能够起到积极的促进作用。谢谢老师!谢谢学校!

钟礼轩家长:

每一次项目研究都是非常好的一次历练,无论结果如何,最终的呈现都代表着你们小组的团体智慧。

没有完美的个人只有完美的团队,学会发挥伙伴的长处,朝着同一个目标努力相互合作,乐于沟通这就是进步,在组长的带领下,你们每一位和自己比都进步了,相信下次会在不同的团体里更好的发挥各自的优势。

柯信家长:

亲爱的儿子,

担任组长意味着更多的责任和担当,很高兴看到你在班级需要你起带头作用的时候挺身而出。

这是你第八次做PBL项目研究了,大部分同学反映他们真正独立完成这项任务的年级就是四年级,这一次,你们用行动证明了这个规律。你的组织和领导能力在这次活动中得到很好的锻炼。要谢谢老师和同学给你这个宝贵的成长机会。

在派发调查问卷这个环节,面对着陌生人一次又一次的拒绝,你心里虽然不舒服,但你没有退缩,没有放弃,你知道那正是锻炼自己的时候,你学会分析情况改良方式。

带领小组完成任务时你总是义不容辞认真负责,写论文做展板的那一天,你嗓子都说哑了。但你很快调整状态,第二天又带着饱满的精神状态,投入到总结汇报活动当中去。

和组员相处你虽然还未能做到游刃有余,但可以看到你在进步,你开始学会理解他人,学会好好表达自己的观点,和同学们互相帮助,一起合作完成任务。请记住,“谦虚使人进步,骄傲使人落后”!

刘思语家长:

思语小朋友,你长大了!项目进展中每每问到是否需要帮助,你总是说你会努力的,自己可以完成!很欣慰你有想努力独立的愿望。多向老师同学学习,有任何问题及时提出,讨论求助也是一种高效的方法。再次感谢导师与组长,感谢各位同学的帮助!

谢龄莹家长:每次经历都是成长的台阶,每次活动都有意想不到的收获!
魏湲家长:每一次项目研究都是一个寻找答案的过程。希望孩子们通过项目研究能够总结出一套寻找答案、解决问题的方法,运用到学习和生活中。

精彩瞬间

今日小小笋芽,明日青青翠竹

402 ·笋芽班

图文整理|柯信妈妈

编辑|逸卓妈妈

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