王飞跃:智慧家居的未来,是让你把每一寸光阴都付与所爱

时间:2021-09-18 21:20:30 浏览:1
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导读:中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室主任王飞跃教授在攻读博士学位时,专业是计算机与系统工程。

中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室主任王飞跃教授在攻读博士学位时,专业是计算机与系统工程。对于学系统工程的人来说,智慧家居的概念从本质上说,就是一个生态系统问题。在他看来,智慧家居做到极致,就是实现人类私有时空的人性化:“把你不爱干的事情都交给人工智能,你的时间就用来‘浪费’在你热爱的事情上。”

博士毕业后,王飞跃赴美国亚利桑那大学系统与工业工程系任教,担任机器人与自动化实验室主任和复杂系统高等研究中心主任。在1990年11月举办的毕业生聚会上,他第一次亲眼见到了智慧家居系统。“在我们聚会的酒店Loews Ventana Canyon旁边的高档住宅区,有一间依山而建非常幽美的新居,正在‘Open House’。我忍不住走了进去,发现这个住宅里安装了当时非常少见的电子家居和智能灯光系统。”王飞跃向《电器》记者回忆说,“一问价格,我有些口呆目瞪,倒吸了一口凉气。”为什么?这样一套家居系统,售价达25万美元,而当时当地美国中产阶级一套200~300平方米的独栋房屋,售价也不过十几万美元。

高昂的售价让王飞跃敏锐地意识到,智慧家居必须是人类家居的未来。此后的职业生涯,王飞跃曾用了十多年的时间投身于智慧家居的探索,成为《Electronic House》和《House Automation》的忠实读者,并从1991年初开始,几乎每年都赴美国拉斯韦加斯参加CES展会,见证了智慧家居的发展壮大。尽管他专业上的研究和日常工作不是家居行业,但是,智慧家居的发展,从未离开过他的视线。

“智慧家居,是时候了。”2021年8月,他对《电器》记者说。

初探智慧家居

上世纪九十年代初,王飞跃利用教授《嵌入式系统设计与应用》课程的机会,鼓励学生在智慧家居方面进行探索。“在当时,智慧家居这个研发方向是完全不入流的。”他说,“教授不会因为这样的项目拿到任何资助。”但是,他内心对智慧家居的强烈兴趣并未因此而削减半分。

1998年,国家外国专家局举办中美工程技术交流活动。以此为契机,1999年,王飞跃来到位于青岛的海尔。“我在海尔考察了一周,并在海尔‘中央研究院’讲课,内容就是九层模糊神经元网络和FPGA及iSP等技术在智慧家居系统的应用,其实就是今天的深度学习和硬软件实现。”他回忆,当时的家电业,知道FPGA的人还寥寥无几,iSP更是无人了解,拥有相关人才几乎不可能。

就是这样一场授课,却得到了时任科龙集团技术副总裁黄小池的高度关注。2000年,中国科学研究院与科龙集团合作,分别在美国和中国顺德成立了中美科龙智能控制研发中心,专注于智慧家居的研发和应用。

2000年底,王飞跃以中美科龙智能控制研究开发中心主任的身份,出现在由中国家用电器协会主办的第一届中国家用电器技术大会上,并做了《智能家庭中的智能电器:网络家庭及延伸》的主题报告。在那个绝大多数家庭还在“拨号上网”的年代,把“网器(Net Appliances)”“网络家电”“网络家居”“家庭操作系统”,面向人类的编程和人机交互(HOP,HOOS,iHSP)等概念,正式推上家电历史舞台。

2001年第六期《电器》杂志(当时名为《电器制造商》)上,刊登了一篇《国外智能信息家电的现状与发展趋势》(作者:刘明宽,王飞跃,简甦,吴群良)的文章。此文对智慧家居的现状进行了介绍,也对未来进行了畅想。文章中援引了美国《Electronic House》杂志时任主编Amanda Finch对未来智慧家居的描述:“清晨6时20分,轻柔的音乐自动响起并逐步增大音量催你起床,同时卧室的光线也逐渐调整到清晨的亮度。6时30分,电视机自动打开CNN频道播报当日新闻。同时,你的智能咖啡壶已自动煮好咖啡。出门时,你完全不必担心灯还没有关,大门还没有锁。因为在你开车上公路的时候,埋在地下的传感器会检测到你已离家,智能家居系统会自动帮你照料好一切……”文章指出,智能信息家电能为家居提供服务的场景有安全防范、消费电子产品的智能控制、交互式智能控制、家庭信息服务、自动维护以及家庭医疗保健等。

场景一直都在,关键要看技术的发展是否可以支撑起场景。在2001年的《中国家用电器技术大会论文集》上,王飞跃一口气发表了两篇论文。一篇是《基于网络的智能家居系统的现状和发展趋势》(第二作者为黄小池),另一篇是《基于OSGi和代理技术的网络家电的智能管理与控制》。一篇内容偏重于综述,实际上是王飞跃在上一年中国家用电器技术大会报告的回顾;一篇内容偏重于技术,其中的智能代理,就是今天知识机器人和数字家居服务员的初型。此时,经过短短1年,从无到有,在这本论文集中,“信息家电”已经与“空调及压缩机、洗衣机、小家电”等一起,成为单独的目录分类。

王飞跃在《基于网络的智能家居系统的现状和发展趋势》中开宗明义,直接指出:“因特网的出现引发了第四次产业革命,人类从此进入信息时代。”然而,“对比之下,因特网给个人和家庭生活带来的好处却十分有限。传统的居家方式并没有因互联网而产生多大变化。家庭——作为社会组成的基本单元——几乎成为‘到处都算,什么都联’的信息时代的孤岛。因此,实现家庭的网络化,提高人类的生活质量,使第四次产业革命也像前几次产业革命一样造福于人类,将是完成信息革命的最后,也是最关键的一步。”文章的第二段,王飞跃还将OSGi等面向功能的新型网关协议和设备的引入,作为“第五次产业革命的开端”。“因为由此必将导致智能技术进入家庭和整个社会,我也由此走上工业5.0的研究之路,直到今天。”王飞跃说。需要注意的是,这篇文章中首次以科技文献的方式出现了“网器”这个名词。

在《基于OSGi和代理技术的网络家电的智能管理与控制》中,王飞跃简述了如何应用移动代理技术和开放服务网关标准对网络电器进行智能化的控制和管理,并首次提出低成本和高性能、使用简单和多功能、可靠性和高性能等几对矛盾的技术解决途径。“很多家庭里还没有网络,怎么办?配套能上网设备的芯片售价高,怎么办?这是当时很多人问我的问题。”王飞跃回忆说,“其实很简单,人类的家庭也是从没有电到有电的过程中发展过来的。未来,不会没有网,而配套能上网设备的芯片会比配套不上网设备的芯片便宜。”其实,“就像一百多年前有人会问什么是电器一样,凡是通电的都可以称为电器,凡是能够上网的东西都可以称为网器。相信不要过多久,网络将像电器一样成为人们日常生活中的一部分,不再会有人问什么是网器了。”王飞跃在《基于OSGi和代理技术的网络家电的智能管理与控制》中阐述说。在2001年中国家用电器技术大会的主题报告中,王飞跃进一步强调:“传统的家电将像蜡烛一样消失,代替它们的是各种各样的‘网器’。”另外,他还认为,冰箱是最理想的家庭网络控制中心,因为冰箱是唯一的24小时供电的家电产品(见《电器制造商》2001年第11期)。

2001年,在王飞跃的带领下,中美科龙智能控制研究开发中心完成开发家庭网关和家庭操作系统的任务,并在当年的深圳高技术展会上展示了可以上网的冰箱、空调、微波炉等,主题为Dream Space,“梦间”技术,就是今天大家熟知的云计算和物联网。时任科龙集团总裁的徐铁峰预言说:“这将是未来最赚钱的平台。”然而,世事难料,同是2001年,格林柯尔入主科龙电器,王飞跃与科龙的合作也因此终止。

今天:一屋不洁,何以洁天下

时光飞逝。二十年的时光转眼而过,2021年来了。一直关注着智慧家居发展的王飞跃再下断言:“是时候了。”

“一屋不扫,何以扫天下?一屋不智能,何以智能天下?”王飞跃向《电器》记者发问,又像是在自问。在他看来,智慧家居的实现,可以引领整个人类社会的重构。

让王飞跃欣慰的是,经过整整20年,人类世界已经出现了各种各样的物理机器人。比如,自动烹饪机、扫地机器人等。“现在需要的是用一个家政服务机器人,赋予它你的个性化需求,通过云端指导它们操作各种物理机器人,帮你完成繁琐的家务劳动。”他认为,云端的背后,可以是算法,也可以是真正的人,可以是人机交互,也可以是物物互联。“它是一个设立在云端的家居服务中心,通过人或者算法实现一个类似于‘家庭遥控器’的功能,通过这样一套体系赋能家庭,就可以实现家政数字化。相当于有一个平行世界的你和团队,也就是一批数字人,帮你完成了现实家庭中所有必须的劳动。而作为真正的人,你只需把时间都用在热爱的事情上。”你热爱的事情,可以是云端背后给予家政服务机器人支持,也可以是做一个“家庭农场”,并通过“平行世界”把“家庭农场”社会化,让社会分工更加合理,进一步从专业分工,到人机分工,再到虚实分工。总之,通过智慧家居,人类可以实现居家生活、居家工作、居家生产、居家教育的智慧化,形成智慧家居的生态体系,让人与机器各司其职,人机关系更加和谐。

在家庭内部,数字化的平行家居,可以监测主人的健康状态,并规划出个性化的健康生活。“比如,卫生间的镜子,可以反映出你的牙齿健康状态,可以监测你的舌苔状况。冰箱告诉你,在你的健康状况之下,需要怎么饮食,并做出定制化的配餐。”王飞跃以健康为例说。

服务机器人也可以是“钟点工”,它为一个社区提供家政服务。服务机器人也可以提供一个家庭中需要的教育服务。

智慧家居还可以愉悦人类的生活。“在与科龙集团合作的时期,我们就曾考虑过,在黄果树瀑布边上安装摄像头,通过安装在家里的屏幕,你随时可以欣赏到像黄果树瀑布这样的全世界最美的景色。”王飞跃说。

智慧家居还可以实现居家办公。从“996”到“1023”,即为王飞跃所首倡。“1023,就是10点上班,两点下班,每周工作3天。”王飞跃解释说。因为在机器人和数字人的帮助下,你的工作内容正是你内心所热爱的事物,它会让人变得更加富有创造力,工作也会更有效率。“如果智能技术让你工作更累,都996了,我们为什么要用智能技术?我们要把1024减1,把996的码农节变成1023的智侬节。”

就此,王飞跃提出了一个“6S”智慧家居的概念。即物理安全(Safety)、信息安全(Security)、可持续发展(Sustainability)、个性化需求(Sensitivity)、服务(Service)、智慧(Smartness)。

王飞跃还认为,智慧家居需要一个家庭特定的专用的操作系统。“它类似于手机上的安卓,有开源的社区,支持深度学习,支持不断变化的个性化需求和可持续发展。”

要实现这样的智慧家居,人们的隐私和各种权益的保护变得异常重要。“需要用区块链技术完成‘联邦制家居’的概念。”王飞跃说,“平行世界的你,的确是数字化的你。但是身份需要被掩盖,没有人知道那个就是你,除非法律上有要求。”

另外,区块链技术在智慧家居中的应用,还要解决安全、效益和可控权3方面的平衡。“这个应该很快可以得到解决。”王飞跃说。另外一个需要解决的问题是网络能力,但对此,王飞跃也充满信心。“‘双11’那么大的流量,我们都能顶得住。智慧家居的需求无非也就是类似于‘天天都是双11’。”

“所有的科学问题,顶层体系都是哲学问题。”王飞跃说,“我希望智慧家居的实现,可以让人类社会更加富有人性,更加有利于身心健康,拥有更加高尚的格调。家庭是人类社会最基础的单元,将家庭智慧化是人工智能最关键的一步,也是最有意义的一步。”

“目前,我们正处于孕育变化的最好时代,人们必须有所期待。”王飞跃强调说。

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