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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)為關鍵技術，融合自動控制技術、計算機技術、以及新興發(fā)展的大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等技術，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合，通過對家居設備線上集中管理，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，其智能化在國內的發(fā)展遠遠落后。
關鍵詞：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和能源效益的日益關注，以及物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術的快速發(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的傳感器、控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和通信技術，實現(xiàn)對門窗狀態(tài)、環(huán)境信息進行實時監(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世紀末，隨著計算機科技的不斷進步和智能化技術的逐步成熟，智能門窗逐漸從概念走向實際應用，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的自動化控制技術，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的傳感器技術，包括紅外傳感器、風雨傳感器等，實現(xiàn)了對環(huán)境變化的實時感知。此外，通信技術的進步，特別是無線通信和互聯(lián)網(wǎng)連接的普及，為智能門窗的遠程控制和聯(lián)動提供了更多可能性。
3、國內行業(yè)現(xiàn)狀
3.1技術應用現(xiàn)狀
目前國內智能家居正在向著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)實時產生、收集的海量數(shù)據(jù)在存儲云端、邊緣端，通過機器學習對數(shù)據(jù)進行智能化分析，包括定位、預測、調度等。對未來用戶的使用習慣進行更加準確的預測，使設備變得更加聰明、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]。
但是目前國內智能門窗產品大多仍然處于基礎的開合控制階段，很大比例的產品沒有配備必要的傳感器來感知室內外的環(huán)境信息，導致安全性較差，沒有完善的安全防夾措施。也沒有連接網(wǎng)絡通信的功能，無法與其他智能設備實現(xiàn)互聯(lián)互通，功能較為單一。
同時，智能門窗產品的評價體系不健全，智能門窗不像手機等數(shù)碼產品，需具備長期、安全、可靠的使用壽命。但是目前相關國家、行業(yè)標準有待進一步完善，測試驗證方法，可靠性、安全性、易維護性的認證不健全，行業(yè)各環(huán)節(jié)的售后服務體系發(fā)展慢，導致產品質量參差不齊，售后問題多。
3.2市場現(xiàn)狀
盡管智能門窗技術在過去幾年有所發(fā)展，在商業(yè)辦公樓、醫(yī)療機構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技術成熟度
智能門窗技術相對于傳統(tǒng)門窗技術尚處于發(fā)展階段，很多技術仍在不斷演進，產品穩(wěn)定性有待市場的檢驗，售后服務體系不完善。導致用戶對于新技術的接受度、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)模應用的情況下。
3.2.2產品價格：
目前，智能門窗產品相對較為高檔，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、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，努力引入更先進的技術，以提高產品的智能化水平。
3.2.4安全性擔憂：
消費者可能擔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、智能門窗的關鍵技術
4.1傳感器技術
紅外、超聲波、光照、溫濕度、磁感應、圖像、壓力等多種傳感器結合應用，以保障智能門窗產品在使用過程中的安全性的同時，能夠根據(jù)環(huán)境變化自動調整，提供更為舒適的居住體驗。
4.2通信技術
4.2.1無線通信技術
無線通信技術在智能門窗中發(fā)揮著關鍵作用，使門窗系統(tǒng)能夠與其他智能設備實現(xiàn)聯(lián)動。采用藍牙、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)進行遠程操控。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實現(xiàn)遠程監(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程查看門窗狀態(tài)，并進行相應的控制操作。這一技術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)分析和遠程維護提供了可能。
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)，智能地調整門窗的開合狀態(tài)、角度和其他參數(shù)，以實現(xiàn)對室內環(huán)境的精準控制。這種自動化系統(tǒng)提高了智能門窗的智能性和響應速度。
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，用戶可以直觀地設定門窗的工作模式、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，還促進了智能門窗技術的普及。
圖1直觀的人機交互界面
智能門窗的關鍵技術通過傳感器技術、通信技術和先進的控制系統(tǒng)的有機結合，實現(xiàn)了對門窗狀態(tài)的智能監(jiān)測和自動調節(jié)。
5、機遇與挑戰(zhàn)
5.1行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)
5.1.1技術瓶頸
盡管門窗智能化技術進入發(fā)展初期，但仍然存在一些技術上的挑戰(zhàn)。例如，傳感器精度和穩(wěn)定性的提升、能耗的降低、智能控制算法的進一步優(yōu)化等問題仍然需要解決。技術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)場所的應用，安全與隱私問題日益受到關注。智能門窗系統(tǒng)的網(wǎng)絡連接性和數(shù)據(jù)傳輸可能存在潛在的安全風險，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)標準，才能規(guī)范行業(yè)發(fā)展。目前，智能門窗行業(yè)的行業(yè)標準尚不完善，導致產品質量參差不齊。智能門窗行業(yè)需要建立完善的市場準入制度，才能保障消費者的權益。目前，智能門窗行業(yè)的市場準入制度尚不健全，導致市場秩序混亂。
5.1.4市場需求
智能門窗產品需要努力引入更先進的技術，以提高產品的智能化水平，豐富產品功能;需要進一步降低成本，降低消費門檻;需要提高消費者對智能門窗的認知度，以提高接受度;需要進一步完善售后服務，才能提升消費者的滿意度。
5.1.5產品可靠性、易維護性的挑戰(zhàn)
智能門窗不像手機等數(shù)碼產品，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性，應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城市化進程的推動
全球城市化進程的不斷推進為智能門窗行業(yè)帶來了巨大機遇。城市居民對高品質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技術創(chuàng)新的助力
新興技術的不斷涌現(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)等技術的應用將進一步提升智能門窗的智能化水平，使其更好地適應用戶需求。同時，新材料、新能源等技術的應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
隨著智能城市建設的不斷推進，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產業(yè)鏈合作與生態(tài)系統(tǒng)建設
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域。智能門窗制造商與其他智能家居設備的合作，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。產業(yè)鏈的合作與生態(tài)系統(tǒng)建設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，國內智能門窗相關產業(yè)規(guī)模將超3700億[4]。
6.1智能門窗的應用領域擴展
未來智能門窗將在應用領域上實現(xiàn)更廣泛的拓展。除了商業(yè)辦公樓、醫(yī)療機構，智能門窗將進一步應用于住宅、公共場所、工業(yè)設施等領域。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，實現(xiàn)不同的權限管理、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。隨著新興市場經濟的崛起，居民對高品質生活的需求逐漸增加，這將帶動智能門窗產品的需求增長。同時，新興市場對于技術更新和創(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、溫度和空氣質量檢測、光環(huán)境調節(jié)、智能防護和智能提醒等方向進行探索，將智能門窗應用在老齡化社會和養(yǎng)老機構中可以提供更智能、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)老機構管理人員的負擔。
未來趨勢展望表明，智能門窗將不斷迎接技術創(chuàng)新和市場拓展的挑戰(zhàn)。通過更先進的技術和更廣泛的應用，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。上述內容為行業(yè)從業(yè)者提供了未來發(fā)展的參考，引導其在技術研發(fā)、市場開拓等方面做出明智的決策。
7、結論
通過對智能門窗行業(yè)的現(xiàn)狀、關鍵技術、挑戰(zhàn)與機遇以及未來趨勢的深入分析，我們得出以下結論：
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生活的追求。行業(yè)面臨技術瓶頸、安全與隱私問題、人才短缺、產業(yè)鏈不完善、售后問題等挑戰(zhàn)，但城市化進程的推動和新興技術的涌現(xiàn)為行業(yè)創(chuàng)造了巨大的發(fā)展機遇。未來，新一代傳感器技術和人工智能的應用將進一步提升智能門窗的智能化水平，市場將在應用領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)者需要認識到技術發(fā)展可能帶來的挑戰(zhàn)，積極應對市場變化，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]
[1]華經情報網(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
