智能家电云云互联及互通性能评价

本文简述了智能家电行业存在的互联互通问题及云云互联解决方案。依据云云互联方案提出智能家电互通性能评价要求，主要从通讯连接的可靠性、协议一致性、通讯成功率和通讯异常、数据安全测试五个方面去评价互联互通性能。

随着技术的发展，家电与超高清、云计算、人工智能、大数据、5G等技术不断深入融合，现代家电行业正加速朝着智能化、网络化、集成化发展[1]。芯片、传感器、信息技术等赋予传统家电设备形成的智能家电产品，具有自动感知、控制、调节等功能，能加强消费者与产品的互动，更好的满足消费者的使用需求。目前，由多类型智能家电单品构成的智能家电系统可以在同一个网络下相互交换获取数据信息，来实现产品之间的联动，提高用户对家庭日常事务的处理效率，给用户提供更好的智能体验、更便利与舒适的服务。这对智能家电跨品牌互联互通、控制体验、场景化等方面高标准的要求[2~3]。智能家电已由智能单品时代逐渐进入到以智能家电互联互通为基础的智能家居时代。然而，从行业整体来看，家电厂商以考虑自身利益为主进行智能家电产品生态布局，推行企业或小团体私有标准，严重阻碍了跨品牌的互联互通，制约着智能家电行业的发展。

目前，由中国家用电器协会牵头制定了《智能家电云云互联互通标准》（T/CHEAA0001—2017）团体标准，围绕多个品类智能家电及相关设备的应用类型，建立了云云互联互通的整体架构，提出了用户接口、设备接口、接入方式、设备模型、安全策略等多项具体技术要求。在云平台上各品牌智能家电厂商的APP、数据、用户信息等仍旧在自身云平台上，商家自身利益得到维护，只需用统一协议转换数据信息，标准接口对接就可实现跨品牌互联互通，极大地节省了投入成本。

图1 互联互通云平台

针对家庭的室内设备如家电、电工、照明等采用Wi-Fi、ZigBee、GPRS、4G/5G通信协议的智能单品设备，这些设备可通过设备直连的方式接入到平台。各个厂商的家电通过云平台连接成一个跨产品跨品牌的互联互通的家电网络，用户可以通过控制终端（手机APP或遥控器等）去控制家电，各个家电之间也可以彼此通过云平台完成联动操作，从而实现互联互通，见图2。

图2 智能家电互联互通应用示意图

云云互联技术的逐渐成熟，使得智能家电互联互通成为可能。现今，智能家电互联互通的标准也在发布或者拟发布当中，随着智能家电互联互通的推进，研究智能家电产品互通性能评价方法，评估智能家电互联互通的能力，保证智能家电互操作系统的正常运行是十分有必要的。依据云云互联方案，智能家电互通能力评价主要从通讯连接的可靠性、协议一致性、通讯成功率和通讯异常、数据安全测试五个方面去评价互联互通性能。

1通讯连接的可靠性测试

智能家电在不同通讯工作模式下，测试点以通讯模块水平面为基准，通过转台控制器控制转台旋转到每个测试点，测试时转台旋转步进角度为45度，在保证各测试方向上发射功率的情况下，考核通信连接的可靠性。

2协议一致性测试

智能家电产品由于存在不同的通信制式和通信协议，对智能家电设备和厂商服务平台之间的通信协议一致性应分别考虑。目前由于厂商没有自己的私有云服务平台，而是搭接入行业云平台，因此应该遵循一个约定的方案，目前国家标准《智能家电系统互操作——智能家用电器接口规范》在制修订，关于消息结构、数据类型以及控制终端服务接口等几个方面都进行了详细的规定，其中控制终端服务接口包括用户管理服务接口、设备管理服务接口、控制终端对智能家电的操作接口，这些都应该遵循相应的协议。

3通讯成功率测试

功能指令发出在规定的时间内有正确返回值，则认为通信成功。按照厂商提供的说明书进行智能家电的安装配置进入正常工作模式，智能家电处于正常工作的网络环境中，进行若干次的操作，操作成功率应不低于厂家可接受的范围或者行业内普遍认可的标准限值。

4通讯异常测试

在智能家电实际使用过程中，往往会受到信号干扰、网络异常、路由或者网关不可靠导致的各种通信异常，而消费者对这些异常往往最直接感受就直接转嫁到智能家电本身的消费体验，因此，通讯异常测试应完善以下几个方面的评估维度。

1）网络重新连接测试，智能家电或智能家电系统中网络连接部件断电后，暂停一段时间后，重新供电，智能家电应能重新连接网络。

2）弱网环境测试，使智能家电处于相对较弱的网络环境中，测试智能家电的通讯成功率，应不低于厂家可接受的范围或者行业内普遍认可的标准限值，并不能出现引起安全等隐患的故障。

3）信号干扰测试。在实际使用中，智能家电的家居使用环境必然会受到手机等无线电终端的干扰，因此应该保证在一定的干扰强度下，通信质量的稳定性。该测试方案可以通过两种方式来实现，一种是在电波暗室中施加辐射骚扰，观察被试器具的抗扰度强度，这种测试方式的一致性最好，但是成本最高，另一种方式可以采用模拟现场使用的方式进行测试，即在智能家电周边放置经过CCC认证的若干个手机和一个微波炉，测试智能家电的通讯成功率，应不低于厂家可以接受的值。

5数据安全测试

数据安全测试主要对互通数据的安全发送、传输、接收、处理、备份及加密等方面进行评测。

1）要保证各智能厂家接入云平台过程在数据传输、转换、存储等过程的数据安全，应采取有较高安全强度的保密措施。

2）互通系统中的敏感信息加密存储，利用较高强度的密码机制，并对密钥进行了可靠保护和管理。

 3）应保证互通系统中统一协议的安全性，施行多重保护机制，加强安全防御以避免数据泄露及病毒入侵等危害。

通过以上通讯连接的可靠性、协议一致性、通讯成功率和通讯异常、数据安全五个方面的测试与评价可实现依据云云互联技术的智能家电互通性评价。互联互通技术协同智能家电互通性评价发展，助力行业互联互通技术发展，促进国家相关标准的制定。

本文简述了智能家电行业存在的互联互通问题及云云互联解决方案。依据云云互联方案提出智能家电互通性能评价要求，主要从通讯连接的可靠性、协议一致性、通讯成功率和通讯异常、数据安全测试五个方面去评价互联互通性能，但随着产业技术发展及技术迭代升级，互通性能评价技术会有更加深入地研究与完善，如将VR、AR、MR、CR等技术成熟运用智能家电产品上，则虚拟现实效果也将作为互通性能测试的一部分，这在智能家电不断向前发展的时代背景下有十分重要的意义。