支撑“○○科技”进化的电子技术
“家居科技”——以数据为基础，创造舒适可持续的居住空间
20世纪，住宅设备和家电产品得以突飞猛进，在实现舒适的居住空间的同时，也让人们从繁琐的家务中解放出来。人们将由此获得的多余时间用于身心休憩、提升自我或开拓兴趣爱好，从而孕育了各类丰富多彩的文化。进入21世纪以后，由于生活方式和社会环境的变化，对居住空间的要求也相应发生了很大的变化。
在很多发达国家，由于工作方式的多样化和生活方式的变化，双职工家庭在增加。此外，随着少子高龄化的发展，独居老年人呈增加趋势。因此，对住宅的需求也相应发生变化，不仅需要进一步提高家务等的效率，还需要确保安心安全，并承担起守护老年人和健康管理等作用。除此以外，脱碳相关举措正在全世界得以加速推进，这一趋势也影响到一般家庭之中，我们需要对生活中所消费的能源和资源加以有效利用。大量消耗能源和资源，追求富裕生活的时代已经结束了，一个寻求可持续居住环境的时代已应运而生了。
为了满足这样的需求，充分运用IoT和人工智能（AI）等全新技术实现可持续发展且富饶的居住环境的趋势日渐活跃。在本期中，我们将为您解说对这一趋势起到推动作用，并支撑近未来居住空间的技术开发的“家居科技”（图1）。
通过网络，将个别使用的住宅设备和家电连为一体
“Home Tech（家居科技）”是将表示住宅等的“Home（家居）”和“Technology（技术）”组合而成的新词，其目的在于实现更加舒适、方便、经济、健康，并从环保观点出发能够实现可持续居住环境的技术。运用了家居科技的住宅被称为“智能住宅”。此外，能够将家务等居住空间内的人工作业自动化的技术有时也被称为“家庭自动化”。
冰箱、空调等传统的住宅设备和家电产品大多是独立于其他设备发挥其作用的。因为需要各自分别进行管理和操作，所以经常会发生浪费情况，比如因忘关电灯，房中无人时照明也一直处于开启状态。当然，通过细致的人工操作也可以进行管理，但为了将浪费控制于最小限度，住宅内的很多机器都必须逐个单独操作，需要相应的劳力和时间。因此很多情况下，面对浪费我们也往往会置之不理。
而如果采用家居科技，则可将设备和机器用家庭内网络连为一体，与其他机器及电脑实现连动。由此，便可通过设置在住宅中各处的传感器来检测房间和居民的状况，只在有人的房间里点亮照明，检测人是否感觉舒服，以此来调整房间的温度。如察觉到可能发生故障的状态，便自动发出修理委托。更高性能例子比如，察觉到洗衣机的洗涤剂库存将用完，便可通过网购自动订货（图2）。
能够收集从居民的生活方式、兴趣，到住宅室内布局等各类数据
在家居科技中，如何实时准确地把握居民和住宅的状态和动作，有效并到位地控制设备和家电，这便一点是至关重要的。其起点是传感器所收集的数据。收集什么样的数据，用于何处，作为家居科技的先行案例，我们将为大家介绍一下“智能仪表”、“智能扬声器”和“扫地机器人”3个例子产品（图3）。
智能仪表用于将电力、煤气、自来水等仪表通过网络连接，从而实现远程验表。通过验测获得的数据可深入反映居住者的生活方式等，因此可作为实践家居科技的宝贵的信息来源。目前，可通过电表的运作状况关注老年人健康状况的系统等已付诸实用。此外，在欧美国家已实现了一种可通过智能仪表验测的电力消费状态和住宅附设的蓄电池积蓄电量，在居民之间进行电力交易的体系。例如，将深夜时间段相对低价的电力储备起来，也能够从一定程度上控制用电成本。
使用智能扬声器，可以通过云端的AI识别用户所说的自然语言内容，听取天气预报，或操作连网的家电设备。在使用智能手机等进行网络检索时，AI可通过输入的检索词汇把握用户的兴趣和喜好倾向，帮助提示有用的信息。智能扬声器也同样可从实际生活场景的对话内容中获取有助于家居科技利用的信息。目前，智能扬声器已变得更加聪明，能够从发言者的声音状态中读取喜怒哀乐等心理状态，或从众多人员聚集的对话场景中感知现场的氛围。
扫地机器人可减少家务负担，帮助维持居住空间的清洁卫生，已经成为一般消费者熟悉的家电产品。今天，扫地机器人已经能够通过传感器识别房型和家具布局位置，制作数字图面，即使在复杂的房型中也能够完成高效的清扫工作。这些显示住宅内状态的信息在家居科技的实践中也发挥了很大的成效。
由此可见，人工智能（AI）已经能够收集各类信息，包括从我们的生活方式到喜好兴趣，甚至居所布局等各方面的家居相关方面数据。并且，近年人工智能（AI）等信息处理技术不断进步，可通过在家庭服务器和云端解析这些数据，进一步提高家居设备和家电类产品的使用舒适程度和使用效率。
通过API实现不同制造商机器之间的连动
关于将住宅设备和家电产品等进行连网的技术，除了以太网等有线连接，Wi-Fi®、蓝牙®、以及更低功率的ZigBee或Z-Wave等各种特征的无线技术也得以使用。除此之外，还需要组合运用各类厂家的多种产品，构建有效的连动机制。
在很多直接连接居民和家的接口中，开始使用智能扬声器和智能手机。为此，业界开始出现一种新的动向，即部分IT企业开始致力提供能够用语音和手势来进行操作和交流的虚拟助手，并努力制定新的业界标准的通信协议规格，从而使不同厂商的设备能够实现连动。而在日本，则创建了“ECHONET Lite”通信协议，帮助促进不同企业参加该联盟并促进这一机制的普及。
此外，由于近年来能够用智能扬声器和智能手机进行语音操作的设备和家电日益增加，公开“API连动”的产品也随之增加（图4）。所谓API，是Application Programming Interface的缩写，是一种能够共享软件功能的机制。只要销售连动设备的制造商公开其API，并在管理和控制住宅的应用软件中嵌入必要的API，便能够实现连动。如使用API，只要是可以连接到互联网的设备，均可实现连动。
如果能够实现连动的住宅设备和家电产品的种类得以增加，则家居科技的活用对象也将得以扩大，从而加速普及速度。舒适的居住环境是丰富生活的基础，改善家居条件，提高家务效率，使其成为一个可持续的环境，无论对居民自身还是地球环境来说都是十分重要的。
