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摘要：智能家居是以家庭居住場景為載體，以物聯(lián)網(wǎng)為關(guān)鍵技術(shù)，融合自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、以及新興發(fā)展的大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等技術(shù)，將家電控制、環(huán)境監(jiān)控、影音娛樂、信息管理等功能有機結(jié)合，通過對家居設(shè)備線上集中管理，提供更便捷、舒適以及智能化的家庭生活場景[1]。智能家居發(fā)展至今，已由1.0的單品智能、2.0的多元化場景、向著3.0時代的AIoH發(fā)展，即智能家用物聯(lián)網(wǎng)。但智能門窗作為智能家居行業(yè)中的一員，其智能化在國內(nèi)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。
關(guān)鍵詞：智能;門窗;建筑自動化;行業(yè)現(xiàn)狀;未來趨勢
1、前言
隨著人們對于生活品質(zhì)和能源效益的日益關(guān)注，以及物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)的快速發(fā)展，智能家居行業(yè)迎來了快速發(fā)展。智能家居產(chǎn)品品類涵蓋智能大家電、智能小家電、智能家庭安防、智能連接控制、智能光感、智能能源管理、環(huán)境控制等多個領(lǐng)域。智能門窗作為建筑智能化的一部分，兼具家庭安防和環(huán)境控制的功能，可以為用戶提供更加便利、安全和可持續(xù)的居住環(huán)境。
本文將對智能門窗行業(yè)進(jìn)行全面的研究，以了解其現(xiàn)狀和未來趨勢，為行業(yè)各方提供參考，幫助大家在激烈的市場競爭中把握機遇，迎接新技術(shù)和市場的挑戰(zhàn)。同時希望作為智能家居最后一塊拼圖的智能門窗，可以得到越來越多的關(guān)注。
2、智能門窗的定義和發(fā)展史
2.1智能門窗的定義
智能門窗是指通過集成先進(jìn)的傳感器、控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和通信技術(shù)，實現(xiàn)對門窗狀態(tài)、環(huán)境信息進(jìn)行實時監(jiān)測和智能控制的門窗系統(tǒng)。
2.2智能門窗的發(fā)展史
智能門窗的發(fā)展可以追溯到20世紀(jì)末，隨著計算機科技的不斷進(jìn)步和智能化技術(shù)的逐步成熟，智能門窗逐漸從概念走向?qū)嶋H應(yīng)用，為建筑行業(yè)注入了新的活力。最初智能門窗主要依賴基礎(chǔ)的自動化控制技術(shù)，如簡單的定時器和遙控器。
隨著計算機科技的飛速發(fā)展，智能門窗逐漸引入各種先進(jìn)的傳感器技術(shù)，包括紅外傳感器、風(fēng)雨傳感器等，實現(xiàn)了對環(huán)境變化的實時感知。此外，通信技術(shù)的進(jìn)步，特別是無線通信和互聯(lián)網(wǎng)連接的普及，為智能門窗的遠(yuǎn)程控制和聯(lián)動提供了更多可能性。
3、國內(nèi)行業(yè)現(xiàn)狀
3.1技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
目前國內(nèi)智能家居正在向著3.0時代的AIoH(AI+IoH)發(fā)展，即智能家用物聯(lián)網(wǎng)，智能家居系統(tǒng)將家用物聯(lián)網(wǎng)實時產(chǎn)生、收集的海量數(shù)據(jù)在存儲云端、邊緣端，通過機器學(xué)習(xí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化分析，包括定位、預(yù)測、調(diào)度等。對未來用戶的使用習(xí)慣進(jìn)行更加準(zhǔn)確的預(yù)測，使設(shè)備變得更加聰明、智能，逐漸實現(xiàn)家庭安全防衛(wèi)、老人孩寵特殊看養(yǎng)、家庭環(huán)境管理等智能化生活場景，為用戶提供便捷、舒適、安全的智慧生活[2]。
但是目前國內(nèi)智能門窗產(chǎn)品大多仍然處于基礎(chǔ)的開合控制階段，很大比例的產(chǎn)品沒有配備必要的傳感器來感知室內(nèi)外的環(huán)境信息，導(dǎo)致安全性較差，沒有完善的安全防夾措施。也沒有連接網(wǎng)絡(luò)通信的功能，無法與其他智能設(shè)備實現(xiàn)互聯(lián)互通，功能較為單一。
同時，智能門窗產(chǎn)品的評價體系不健全，智能門窗不像手機等數(shù)碼產(chǎn)品，需具備長期、安全、可靠的使用壽命。但是目前相關(guān)國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有待進(jìn)一步完善，測試驗證方法，可靠性、安全性、易維護(hù)性的認(rèn)證不健全，行業(yè)各環(huán)節(jié)的售后服務(wù)體系發(fā)展慢，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，售后問題多。
3.2市場現(xiàn)狀
盡管智能門窗技術(shù)在過去幾年有所發(fā)展，在商業(yè)辦公樓、醫(yī)療機構(gòu)等建筑中有一定運用，但在住宅市場的普及率相對較低，智能門窗的占比相對小。這一現(xiàn)象可以歸因于多個因素：
3.2.1技術(shù)成熟度
智能門窗技術(shù)相對于傳統(tǒng)門窗技術(shù)尚處于發(fā)展階段，很多技術(shù)仍在不斷演進(jìn)，產(chǎn)品穩(wěn)定性有待市場的檢驗，售后服務(wù)體系不完善。導(dǎo)致用戶對于新技術(shù)的接受度、信任度都較低，特別是在涉及到家庭、商業(yè)場所等較大規(guī)模應(yīng)用的情況下。
3.2.2產(chǎn)品價格：
目前，智能門窗產(chǎn)品相對較為高檔，價格相對較高，這使得大多數(shù)消費者望而卻步。智能門窗的成本較高主要因為其集成了許多高科技元素，包括執(zhí)行系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。
3.2.3功能單一：
目前，部分智能門窗的功能還比較單一，主要集中在開關(guān)、鎖定等基本功能上,沒有解決用戶生活中的痛點問題，所以導(dǎo)致消費者對智能門窗的需求并不迫切。需要不斷發(fā)展和創(chuàng)新，努力引入更先進(jìn)的技術(shù)，以提高產(chǎn)品的智能化水平。
3.2.4安全性擔(dān)憂：
消費者可能擔(dān)心智能門窗的安全性問題，尤其是在涉及到家庭使用的場景下。包括人身安全，擔(dān)心家里小孩、老人使用過程中，誤操作造成傷害;信息安全上，擔(dān)心系統(tǒng)被黑客攻擊或者數(shù)據(jù)被濫用造成損失。
4、智能門窗的關(guān)鍵技術(shù)
4.1傳感器技術(shù)
紅外、超聲波、光照、溫濕度、磁感應(yīng)、圖像、壓力等多種傳感器結(jié)合應(yīng)用，以保障智能門窗產(chǎn)品在使用過程中的安全性的同時，能夠根據(jù)環(huán)境變化自動調(diào)整，提供更為舒適的居住體驗。
4.2通信技術(shù)
4.2.1無線通信技術(shù)
無線通信技術(shù)在智能門窗中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，使門窗系統(tǒng)能夠與其他智能設(shè)備實現(xiàn)聯(lián)動。采用藍(lán)牙、Wi-Fi或Zigbee等無線通信協(xié)議[3]，智能門窗可以通過智能手機或其他智能家居控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。這為用戶提供了更加便利的操作方式，同時也實現(xiàn)了智能家居系統(tǒng)的整合。
4.2.2互聯(lián)網(wǎng)連接
互聯(lián)網(wǎng)連接使得智能門窗能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制。通過連接到云平臺，用戶可以隨時隨地通過手機或電腦遠(yuǎn)程查看門窗狀態(tài)，并進(jìn)行相應(yīng)的控制操作。這一技術(shù)不僅提升了用戶的便捷性，還為智能門窗系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析和遠(yuǎn)程維護(hù)提供了可能。
4.3控制系統(tǒng)
4.3.1自動化控制和執(zhí)行系統(tǒng)
自動化控制系統(tǒng)是智能門窗的核心。通過集成先進(jìn)的控制算法，系統(tǒng)能夠根據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù)，智能地調(diào)整門窗的開合狀態(tài)、角度和其他參數(shù)，以實現(xiàn)對室內(nèi)環(huán)境的精準(zhǔn)控制。這種自動化系統(tǒng)提高了智能門窗的智能性和響應(yīng)速度。
4.3.2人機交互界面
人機交互界面是智能門窗與用戶互動的橋梁。通過觸摸屏、語音識別、甚至是手勢控制等技術(shù)，用戶可以直觀地設(shè)定門窗的工作模式、時間表等參數(shù)，實現(xiàn)個性化的智能控制。這不僅提高了用戶的使用體驗，還促進(jìn)了智能門窗技術(shù)的普及。
圖1直觀的人機交互界面
智能門窗的關(guān)鍵技術(shù)通過傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和先進(jìn)的控制系統(tǒng)的有機結(jié)合，實現(xiàn)了對門窗狀態(tài)的智能監(jiān)測和自動調(diào)節(jié)。
5、機遇與挑戰(zhàn)
5.1行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)
5.1.1技術(shù)瓶頸
盡管門窗智能化技術(shù)進(jìn)入發(fā)展初期，但仍然存在一些技術(shù)上的挑戰(zhàn)。例如，傳感器精度和穩(wěn)定性的提升、能耗的降低、智能控制算法的進(jìn)一步優(yōu)化等問題仍然需要解決。技術(shù)瓶頸在一定程度上影響了智能門窗系統(tǒng)的使用安全性、可靠性和耐久性，限制其在市場上的推廣和應(yīng)用范圍。
5.1.2安全與隱私問題
隨著智能門窗在家庭和商業(yè)場所的應(yīng)用，安全與隱私問題日益受到關(guān)注。智能門窗系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接性和數(shù)據(jù)傳輸可能存在潛在的安全風(fēng)險，包括黑客攻擊和隱私泄露。行業(yè)需要加強對系統(tǒng)安全性的關(guān)注，采取有效措施確保用戶數(shù)據(jù)的安全。
5.1.3政策影響
智能門窗行業(yè)需要制定統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，才能規(guī)范行業(yè)發(fā)展。目前，智能門窗行業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚不完善，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。智能門窗行業(yè)需要建立完善的市場準(zhǔn)入制度，才能保障消費者的權(quán)益。目前，智能門窗行業(yè)的市場準(zhǔn)入制度尚不健全，導(dǎo)致市場秩序混亂。
5.1.4市場需求
智能門窗產(chǎn)品需要努力引入更先進(jìn)的技術(shù)，以提高產(chǎn)品的智能化水平，豐富產(chǎn)品功能;需要進(jìn)一步降低成本，降低消費門檻;需要提高消費者對智能門窗的認(rèn)知度，以提高接受度;需要進(jìn)一步完善售后服務(wù)，才能提升消費者的滿意度。
5.1.5產(chǎn)品可靠性、易維護(hù)性的挑戰(zhàn)
智能門窗不像手機等數(shù)碼產(chǎn)品，其為裝修硬裝中的一部分，一旦施工完成，難以二次改動，因此需具備長期、可靠的使用壽命和安全性，同時需具備良好的易維護(hù)性，應(yīng)對不可避免的售后問題。
5.1.6其他挑戰(zhàn)
智能門窗行業(yè)還面臨著一些其他挑戰(zhàn)，如人才短缺、產(chǎn)業(yè)鏈不完善、售后體系不健全等。
5.2行業(yè)的發(fā)展機遇
5.2.1城市化進(jìn)程的推動
全球城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)為智能門窗行業(yè)帶來了巨大機遇。城市居民對高品質(zhì)生活的需求不斷增長，智能門窗作為智能家居系統(tǒng)的一部分，能夠為城市居民提供更為便捷、舒適的居住環(huán)境。隨著城市化進(jìn)程的加速，智能門窗市場將迎來更廣闊的發(fā)展空間。
5.2.2技術(shù)創(chuàng)新的助力
新興技術(shù)的不斷涌現(xiàn)為智能門窗行業(yè)創(chuàng)造了豐富的發(fā)展機遇。人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的應(yīng)用將進(jìn)一步提升智能門窗的智能化水平，使其更好地適應(yīng)用戶需求。同時，新材料、新能源等技術(shù)的應(yīng)用也為智能門窗的創(chuàng)新和發(fā)展提供了新的可能性。
5.2.3可持續(xù)建筑與綠色智能家居
隨著社會對可持續(xù)發(fā)展和綠色建筑（詞條“綠色建筑”由行業(yè)大百科提供）的關(guān)注增加，智能門窗的主動式節(jié)能功能可以成為吸引消費者的重要賣點。這不僅符合環(huán)保理念，還有助于建筑實現(xiàn)更高的能源效率，為智能門窗的市場拓展提供了機遇。
5.2.4智能城市建設(shè)
隨著智能城市建設(shè)的不斷推進(jìn)，智能門窗有望在商業(yè)建筑和城市規(guī)劃中得到更廣泛的應(yīng)用。智能門窗作為智能建筑的一部分，有助于提升建筑的智能化水平，符合智能城市發(fā)展的整體趨勢。
5.2.5產(chǎn)業(yè)鏈合作與生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)
隨著智能家居市場的不斷擴大，智能門窗有望成為其一個增長迅猛的子領(lǐng)域。智能門窗制造商與其他智能家居設(shè)備的合作，建立全面的智能生態(tài)系統(tǒng)，有望為用戶提供更為綜合和智能的居住體驗。產(chǎn)業(yè)鏈的合作與生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)將有助于推動整個智能門窗行業(yè)的發(fā)展。
6、未來趨勢展望
根據(jù)富軒全屋門窗、網(wǎng)易家居發(fā)布的《2023中國智能門窗發(fā)展白皮書》，前瞻保守估計2026年，國內(nèi)智能門窗相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超3700億[4]。
6.1智能門窗的應(yīng)用領(lǐng)域擴展
未來智能門窗將在應(yīng)用領(lǐng)域上實現(xiàn)更廣泛的拓展。除了商業(yè)辦公樓、醫(yī)療機構(gòu)，智能門窗將進(jìn)一步應(yīng)用于住宅、公共場所、工業(yè)設(shè)施等領(lǐng)域。例如，在全屋智能住宅、酒店、智能校園等場所，智能門窗將為用戶提供更為智能和便捷的服務(wù)，實現(xiàn)不同的權(quán)限管理、能源管理、環(huán)境控制等使用場景，滿足不同場所的特殊需求。
6.2新興市場的崛起
新興市場將成為智能門窗行業(yè)發(fā)展的重要動力。隨著新興市場經(jīng)濟的崛起，居民對高品質(zhì)生活的需求逐漸增加，這將帶動智能門窗產(chǎn)品的需求增長。同時，新興市場對于技術(shù)更新和創(chuàng)新的接受度相對較高，為智能門窗企業(yè)提供了廣闊的市場空間。例如，近年來隨著我國人口老齡化程度加深，智能門窗可以在身份識別、緊急求助、溫度和空氣質(zhì)量檢測、光環(huán)境調(diào)節(jié)、智能防護(hù)和智能提醒等方向進(jìn)行探索，將智能門窗應(yīng)用在老齡化社會和養(yǎng)老機構(gòu)中可以提供更智能、便捷、安全的居住環(huán)境，幫助老年人更好地享受晚年生活，同時減輕了養(yǎng)老機構(gòu)管理人員的負(fù)擔(dān)。
未來趨勢展望表明，智能門窗將不斷迎接技術(shù)創(chuàng)新和市場拓展的挑戰(zhàn)。通過更先進(jìn)的技術(shù)和更廣泛的應(yīng)用，智能門窗將成為建筑行業(yè)中不可或缺的一部分，為用戶提供更為智能、便捷的生活體驗。上述內(nèi)容為行業(yè)從業(yè)者提供了未來發(fā)展的參考，引導(dǎo)其在技術(shù)研發(fā)、市場開拓等方面做出明智的決策。
7、結(jié)論
通過對智能門窗行業(yè)的現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)、挑戰(zhàn)與機遇以及未來趨勢的深入分析，我們得出以下結(jié)論：
全球智能門窗市場呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長的趨勢，主要受到建筑智能化的推動和消費者對高品質(zhì)生活的追求。行業(yè)面臨技術(shù)瓶頸、安全與隱私問題、人才短缺、產(chǎn)業(yè)鏈不完善、售后問題等挑戰(zhàn)，但城市化進(jìn)程的推動和新興技術(shù)的涌現(xiàn)為行業(yè)創(chuàng)造了巨大的發(fā)展機遇。未來，新一代傳感器技術(shù)和人工智能的應(yīng)用將進(jìn)一步提升智能門窗的智能化水平，市場將在應(yīng)用領(lǐng)域擴展和新興市場崛起的推動下迎來更為廣闊的發(fā)展空間。
綜上所述，智能門窗行業(yè)正朝著更加智能、便捷、安全的方向發(fā)展。然而，行業(yè)從業(yè)者需要認(rèn)識到技術(shù)發(fā)展可能帶來的挑戰(zhàn)，積極應(yīng)對市場變化，不斷創(chuàng)新以滿足用戶不斷升級的需求。未來的智能門窗行業(yè)將是一個充滿希望和機遇的領(lǐng)域，期待行業(yè)各方共同努力，推動行業(yè)邁向更加繁榮和可持續(xù)的未來。
[參考文獻(xiàn)]
[1]華經(jīng)情報網(wǎng). 2022年全球及中國智能家用攝像頭行業(yè)現(xiàn)狀及趨勢分析，用戶智能家居訴求帶動銷量增長「圖」[EB/OL]. 華經(jīng)情報網(wǎng)，2023.
[2]艾瑞咨詢. 2023年中國智能家居(AIoH)發(fā)展白皮書. 北京：艾瑞咨詢，2023.
[3]查偉金 .5G 時代智能家居技術(shù)發(fā)展研究[J]. 智能城市,2023,9(5):10-12.
[4]富軒全屋門窗、網(wǎng)易家居. 2023中國智能門窗發(fā)展白皮書[EB/OL]. 富軒全屋門窗、網(wǎng)易家居，2023.
作者單位：廣東貝克洛幕墻門窗系統(tǒng)有限公司
