智能家居不只是一個(gè)家庭或一棟建筑物的智能化,而是涵蓋了一個(gè)更大的應(yīng)用范疇或社會(huì)結(jié)構(gòu)。如生態(tài)社區(qū)、智慧城市、乃至貧困地區(qū)人口應(yīng)該享受到的服務(wù)。智能家居不只是家庭互動(dòng)娛樂、智能操控等方面的進(jìn)步,同樣集合了節(jié)能減排、安全減災(zāi)等眾多科技創(chuàng)新成果??梢韵胂?,智能家居領(lǐng)域的硬件創(chuàng)新將構(gòu)建出怎樣一個(gè)廣闊的市場(chǎng)。(本文為資本實(shí)驗(yàn)室《2013年硬件創(chuàng)新與趨勢(shì)報(bào)告》智能家居篇)。
一、2013年1-9月與智能家居領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)投資概況
據(jù)資本實(shí)驗(yàn)室不完全統(tǒng)計(jì),2013年1-9月智能家居領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)投資案例共41起,已披露融資額3.66億美元,已披露累計(jì)融資額7.7億美元。
二、節(jié)能減排——智能家居的應(yīng)有之義
聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署2009年12月發(fā)布的一份報(bào)告稱,全球能源使用以及與此相關(guān)的溫室氣體排放中,有三分之一與建筑物能耗有關(guān),建筑節(jié)能減排對(duì)減少二氧化碳排放至關(guān)重要?,F(xiàn)在,智能家居的勃興正在為建筑節(jié)能減排帶來新的機(jī)遇。在機(jī)遇的背后,我們能夠看到硬件創(chuàng)新與新能源、清潔科技的有機(jī)融合。
1.家庭能耗數(shù)據(jù)分析與節(jié)能服務(wù)WeMonitor
WeMonitor為家庭用戶提供能耗監(jiān)測(cè)服務(wù)。該系統(tǒng)易于安裝、費(fèi)用低廉。安裝系統(tǒng)后,用戶可以通過手機(jī)、平板電腦了解家庭能耗數(shù)據(jù),獲得建議并及時(shí)調(diào)整消費(fèi)習(xí)慣,從而達(dá)到減少能耗和節(jié)約支出的目的。公司聲稱:通過該系統(tǒng)的使用,家庭平均可以減少能耗10%-20%。公司在2013年6月獲得A輪530萬美元融資。
2.智能溫度與熱量控制系統(tǒng)tado°
tado°致力于為家庭或小型企業(yè)提供智能化的室內(nèi)熱量控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可根據(jù)住戶的行為、氣候變化和建筑結(jié)構(gòu)等因素適時(shí)調(diào)整室內(nèi)溫度。用戶可通過購(gòu)買或租賃方式獲得該公司的恒溫器。設(shè)備安裝后,只需使用由tado°提供的APP即可調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。此外,GPS技術(shù)的采用使得用戶離開住房時(shí),恒溫器可自動(dòng)關(guān)閉。公司稱,通過該系統(tǒng),用戶平均可節(jié)省20%以上的暖氣費(fèi)。該公司成立于2011年,總部位于德國(guó),于2013年9月獲得260萬美元種子投資。
3.社交化智能節(jié)水服務(wù)商WaterSmart Software
WaterSmart軟件公司致力于在水務(wù)公司和家庭用戶之間建立起一個(gè)平臺(tái),通過用水?dāng)?shù)據(jù)的分析幫助水務(wù)公司為用戶提供更好的服務(wù)。在這個(gè)平臺(tái)上,用戶可收到定期家庭用水報(bào)告(含用水量、頻率、時(shí)間等數(shù)據(jù)),并獲得個(gè)性化的節(jié)水建議,以改進(jìn)用水習(xí)慣,節(jié)約水資源,降低用水成本。用戶還可以與平臺(tái)上的其他家庭用戶進(jìn)行用水狀況比較,并參與節(jié)水競(jìng)賽。該公司在2013年獲投資金450萬美元,累計(jì)融資540萬美元。
4.IBM“花朵”太陽能光電熱量系統(tǒng)
IBM研究人員研制的高強(qiáng)度光電熱量系統(tǒng)(HCPVT)是一種名為“花朵”的太陽能集中器。它有一支巨大的盤面結(jié)構(gòu),裝著多個(gè)鏡面。其附加的跟蹤系統(tǒng)可改變朝向太陽的角度。如果試驗(yàn)成功,整個(gè)接收器上安裝的數(shù)百個(gè)“整流芯片”,可產(chǎn)生25千瓦電能,并能有效利用余熱所產(chǎn)生的效能。
5.地溝油發(fā)電
英國(guó)科學(xué)家正在通過試驗(yàn),利用倫敦地下管道中淤積的油泥轉(zhuǎn)化發(fā)電。據(jù)試驗(yàn)測(cè)算,這些油泥通過轉(zhuǎn)換,可產(chǎn)生約130千兆瓦小時(shí)的能量,足夠英國(guó)3.9萬戶中等規(guī)模家庭使用一整年。英國(guó)泰晤士水務(wù)公司(Thames Water)已經(jīng)宣布同2OC綠色能源公司達(dá)成協(xié)議,將共同在東倫敦建造一座全球最大的地溝油發(fā)電廠,產(chǎn)生的電力將用于污水處理、海水淡化,并將多余的電力并入國(guó)家電網(wǎng)。
6.藻類發(fā)電
德國(guó)漢堡正在建造世界上第一座藻類發(fā)電建筑。該建筑由Arup工程顧問公司設(shè)計(jì),其外墻玻璃內(nèi)鑲有微藻類生物反應(yīng)器,通過光合作用產(chǎn)生一種可再生能源向建筑供電。藻類玻璃外墻同時(shí)還具有隔熱保溫隔音效果。在德國(guó),經(jīng)過修訂的《可再生能源法》規(guī)定了德國(guó)新的能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型目標(biāo):到2020年,德國(guó)35%以上的電力消費(fèi)將來自可再生能源;到2030年,這一數(shù)字將提升到50%以上;而到2050年,80%以上的電力消費(fèi)將來自可再生能源。這項(xiàng)制度的頒布,必將促使新能源技術(shù)在智能家居領(lǐng)域的快速發(fā)展。
7.迪拜的追光建筑物
迪拜擁有充足的日照條件,格拉夫特建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所(Graft Lab)為這個(gè)城市設(shè)計(jì)了一幢可充分獲取日光的大廈。建筑物的向陽一面建有體積龐大的日照收集系統(tǒng),與建筑物表面形成特定角度。光收集器裝有自動(dòng)旋轉(zhuǎn)樞軸,可以隨日照旋轉(zhuǎn),讓建筑物盡可能長(zhǎng)時(shí)間地享受陽光,達(dá)到利用日照、減少電和熱能消耗的節(jié)能減排目的。
8.帝國(guó)大廈能效改造
紐約帝國(guó)大廈能效改造項(xiàng)目由克林頓氣候行動(dòng)計(jì)劃(Clinton Climate Initiative,CCI)發(fā)起。該項(xiàng)目對(duì)建筑物外窗、暖氣散熱器、照明供電和隔熱系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)處理;還對(duì)空氣過濾裝置、制冷設(shè)備進(jìn)行了技術(shù)改造和更新。除硬件改造外,大廈的能源管理方案和機(jī)制也做了調(diào)整,包括租戶能耗管理,按需控制換氣,增加數(shù)字控制技術(shù)等多個(gè)方面。根據(jù)已完成的項(xiàng)目進(jìn)度測(cè)算,帝國(guó)大廈有望降低38%的能耗,每年節(jié)省440萬美元能耗消費(fèi),并將在15年內(nèi)減少10.5萬噸的碳排放。
9.松下試驗(yàn)零排放環(huán)保住宅
松下設(shè)計(jì)并正在建造“零排放環(huán)保住宅”。其目的在于節(jié)能、創(chuàng)能和蓄能。這種住宅使用環(huán)保隔熱建材和節(jié)能家電,以提高資源利用效率。在創(chuàng)能和蓄能方面,建筑物大量采用燃料電池和太陽能,同時(shí)利用蓄電裝置對(duì)富裕的能源進(jìn)行儲(chǔ)存和再利用,從而基本實(shí)現(xiàn)了二氧化碳零排放的目標(biāo)。在其他方面,“零排放住宅”采用了自然換氣和機(jī)器換氣相結(jié)合,利用空氣熱能供暖;白天利用自然采光,夜間照明全部使用LED節(jié)能燈;廚衛(wèi)全部采用節(jié)水設(shè)施;房屋大量使用高性能隔熱材料等。
10.香港“零碳天地”
中國(guó)香港耗資2.4億港元建造了一座城市綠洲“零碳天地”,由呂元祥建筑師事務(wù)所設(shè)計(jì)。“零碳天地”屋頂面向太陽傾斜,裝有太陽能板,不但增加了室內(nèi)采光,還可以利用太陽能發(fā)電和隔熱。“零碳天地”除使用太陽能發(fā)電外,還使用生物柴油發(fā)電。發(fā)電量能夠完全擔(dān)負(fù)131兆瓦小時(shí)的建筑物自耗,多余的電量還可以輸送至社會(huì)電網(wǎng),而發(fā)電的余熱則用來制冷和除濕,使能源利用率達(dá)到70%,高于傳統(tǒng)發(fā)電廠40%的能源利用率。整棟建筑中裝配有2800個(gè)探測(cè)器,控制系統(tǒng)利用探測(cè)器檢測(cè)來調(diào)控室內(nèi)溫度、濕度、光照及換氣,避免了空調(diào)換氣系統(tǒng)和照明系統(tǒng)的消耗。建筑墻面使用高通透的低輻射玻璃窗來獲取自然光,同時(shí)減少熱傳遞。而通風(fēng)系統(tǒng)則用自然風(fēng)采集進(jìn)行室內(nèi)換氣,自然且低能耗。
三、智能家居超越傳統(tǒng)起居空間
智能家居不再只是簡(jiǎn)單的起居空間。通過智能技術(shù)的應(yīng)用,人們可以在住宅內(nèi)獲取、加工和傳遞信息,控制和使用一切可以控制的事物。同時(shí),智能家居也能夠感知人們的需要和喜怒哀樂,為人們提供更安全、舒適、健康、充滿樂趣及想象力的生活體驗(yàn),實(shí)現(xiàn)人與空間、環(huán)境、信息、自然融為一體,實(shí)現(xiàn)人類自身智慧的擴(kuò)展。
智能家居技術(shù)不是零散的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),也絕不是電飯鍋可以自己煮飯,空調(diào)自動(dòng)控溫這樣簡(jiǎn)單。人們不會(huì)樂于每天面對(duì)各種屏幕,操作繁多的軟件去實(shí)現(xiàn)所謂的智能。家居的智能化應(yīng)該是集成的、全面的智能技術(shù)與應(yīng)用,包括諸如:健康醫(yī)療、電子商務(wù)、教育培訓(xùn)、通訊社交、娛樂休閑、安全防災(zāi)等服務(wù),并且能根據(jù)主人的需要任意擴(kuò)展,幫助人們完成可以在家中完成的所有事務(wù)。
1.SmartThings
SmartThings在眾籌平臺(tái)Kickstarter上發(fā)布了一個(gè)創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目:通過SmartApps和與之相連的各種傳感器,遠(yuǎn)程監(jiān)控包括電源、門鎖、水龍頭、屋頂,甚至寵物等。該項(xiàng)目的最大特點(diǎn)在于:通過一套系統(tǒng)進(jìn)行智能操控,而無需使用多種軟件。該項(xiàng)目還是一個(gè)開放的技術(shù)平臺(tái),接納更多研發(fā)者和極客參與其中。目前,項(xiàng)目的籌款額已經(jīng)超過120萬美元,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其在Kickstarter上公布的25萬美元籌款計(jì)劃。
2.Yeelink
Yeelink關(guān)注家庭智能領(lǐng)域的硬件和App開發(fā),已推出智能情景照明產(chǎn)品Yeelight blue。2013年初,Yeelink接受了硬件創(chuàng)業(yè)孵化器HAXLR8R的孵化。目前該平臺(tái)的項(xiàng)目覆蓋農(nóng)業(yè)智能管理、城市環(huán)境采集、家居環(huán)境監(jiān)控等多個(gè)領(lǐng)域。
3.Seraku可觸摸智能鏡子
可觸摸智能鏡子由Seraku公司制造。鏡子安裝了Android操作系統(tǒng),用戶可以在鏡子前梳妝,也可以通過接近或觸摸鏡子,查看新聞、天氣、洗手間水溫、體重等信息。隨著Android系統(tǒng)應(yīng)用的豐富,鏡子能提供的服務(wù)還會(huì)更多。
4.IBM智能家居云平臺(tái)
IBM、意法半導(dǎo)體與Shaspa合作研發(fā)的智能家居云計(jì)算平臺(tái),堪稱軟硬件結(jié)合創(chuàng)新在智能家居領(lǐng)域的一次強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。平臺(tái)把智能家居設(shè)備商、服務(wù)商與家庭用戶緊密聯(lián)系起來。一方面,設(shè)備商、服務(wù)商可以快速在該平臺(tái)推出自己的產(chǎn)品和服務(wù);另一方面,用戶可以將家務(wù)管理延伸到云端,獲得創(chuàng)新的管理和互動(dòng)體驗(yàn),例如:查看家庭能耗數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控家居安全、控制供暖和照明系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)家庭成員健康狀況、輔助殘障人士行動(dòng)、開展電子商務(wù)等。某些功能甚至可以通過手勢(shì)和語音實(shí)現(xiàn)。
四、應(yīng)對(duì)災(zāi)害——家居安全的升級(jí)
智能家居技術(shù)的發(fā)展要滿足人類最基本的需求:安全、能源、舒適。其中安全是排在第一位的。安全在智能家居領(lǐng)域中包含2種含義:Safety和Security。也就是說智能家居應(yīng)該在最大程度上防止和減少自然災(zāi)害所帶來的傷害和損失,同時(shí)也可以應(yīng)對(duì)人為或意外事件造成的風(fēng)險(xiǎn)。
1.應(yīng)對(duì)火災(zāi)
智能建筑裝備了大量的機(jī)電設(shè)備和線纜,本身就具有火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。另一方面,智能家居功能高度集成,對(duì)控制系統(tǒng)高度依賴,一旦失控或者失靈,引發(fā)的危害甚至超過災(zāi)難本身。所以,智能家居除了具備環(huán)境控制、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和報(bào)警、救助功能以外,從建造材料、結(jié)構(gòu)處理,到日常使用和維護(hù)都需要更加充分的考慮,以幫助人們避免或能迅速逃離火災(zāi),并將損失降到最低。
2.應(yīng)對(duì)水災(zāi)
泰晤士河畔,英國(guó)建筑商巴克公司正在建造兩棟建筑面積為225平方米的智能環(huán)保住宅。除具有智能住宅的一般功能外,房子還能夠在爆發(fā)洪水時(shí)隨水平面上升,避免被洪水淹沒。
3.應(yīng)對(duì)地震
預(yù)防和減少地震造成的損失,是建筑物安全恒久的主題。建筑材料、抗震結(jié)構(gòu)、抗震家具、應(yīng)急物品在很早的時(shí)候就被應(yīng)用?,F(xiàn)在,智能家居在這方面需要提供的更多,例如預(yù)警信息發(fā)布、逃生指引、求救信息發(fā)送、通訊維持、燃?xì)怆姷念A(yù)先自動(dòng)關(guān)閉等所有可以想到的方面。
五、智能家居在消除貧困方面應(yīng)發(fā)揮的作用
智能家居不應(yīng)只是少數(shù)人的奢侈享受,而應(yīng)該覆蓋更廣泛的群體,包括貧困人口。據(jù)聯(lián)合國(guó)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,全球貧困人口數(shù)量接近12億,而且仍有14億人沒有使用上電力。如何幫助他們獲得更好的生存環(huán)境成為一個(gè)全球課題。在這方面,創(chuàng)新者正依靠智能家居相關(guān)技術(shù)做出切實(shí)努力。
1.南非地區(qū)貧民窟棚屋改造
南非斯泰倫博斯大學(xué)利用現(xiàn)代科技,幫助南非地區(qū)的貧民窟居民進(jìn)行棚屋改造。改造后的iShack棚屋結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)固,房頂也改為坡屋面,便于雨水收集;太陽能集熱板為照明和通訊提供電力;墻壁用再生材料搭建,配合地板材料來保持屋內(nèi)恒溫,并涂有阻燃涂料以降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)悉,比爾及梅琳達(dá)·蓋茨基金會(huì)(Bill & Melinda Gates Foundation)將為這一項(xiàng)目提供撥款補(bǔ)助。
2.依靠重力發(fā)電的電燈
倫敦設(shè)計(jì)與創(chuàng)新組織Deciwatt設(shè)計(jì)了一種靠重力自然發(fā)電的電燈GravityLight(重力燈)。重力燈用沙袋拉動(dòng)繩子驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置為L(zhǎng)ED照明燈供電。經(jīng)試驗(yàn),拉動(dòng)繩子3秒鐘,可以提供最長(zhǎng)30分鐘的照明。Deciwatt正通過眾籌平臺(tái)Indiegogo籌集資金,用于制造1000支重力燈,免費(fèi)發(fā)放給非洲和印度的貧困地區(qū),目前籌款額已接近40萬美元。
六、享受智能家居營(yíng)造的完美生活
智能家居是一套完整的體系,在技術(shù)應(yīng)用方面涉及清潔能源、節(jié)能減排、智能操控、防災(zāi)減災(zāi)等多項(xiàng)現(xiàn)代技術(shù)的集成,也是未來物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。它至少擁有以下功能,并帶給我們更美好的生活體驗(yàn):
1.使用新能源技術(shù),為住宅/建筑物提供清潔、易獲取、廉價(jià)、并可充分利用的能源供給;
2.利用節(jié)能環(huán)保技術(shù)及材料,實(shí)現(xiàn)建筑物和人類家居活動(dòng)的節(jié)能、減排;
3.通過智慧操控,充分發(fā)揮智能效應(yīng),讓生活和家居環(huán)境變得舒適、健康、高效和便捷;
4.在災(zāi)害或事故面前,智能家居具有顯著增強(qiáng)的預(yù)防和減少損失的能力;
5.智能家居的發(fā)展將進(jìn)一步改變我們的工作方式,更多人將在家辦公。
本文為資本實(shí)驗(yàn)室《2013年硬件創(chuàng)新與趨勢(shì)報(bào)告》智能家居篇。完整報(bào)告包含更多內(nèi)容、觀點(diǎn)及趨勢(shì)的解析與預(yù)測(cè),歡迎下載PDF版完整報(bào)告或和更多人分享(132頁,7.5M,含72個(gè)案例分析、66條創(chuàng)投數(shù)據(jù))。