省创与三花控股杭州先途电子深入研讨传感器应用

9月14日，广东省智能家电创新中心与杭州先途电子有限公司开展交流活动，共同探讨传感器应用落地。

会上，双方就传感器应用、核心技术的提升展开交流，并达成充分利用省创平台，拓宽传感器应用场景的共识。

通过本次交流活动，省创和先途将发挥各自的优势，筑牢技术创新的共同基础，推动产业进步。

会后，省创一行还在先途公司领导和专家的陪同下，参观了三花控股的展示中心，了解三花控股的辉煌发展历程。

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杭州先途电子有限公司简介

杭州先途电子有限公司（下称“先途”）是三花控股集团变频控制器产业的主体，是三花的战略产业，承载着三花从“机械部件”向“电子智能控制”转型的梦想。先途目前拥有员工500余人， 其中研发技术人员近150人，公司锐意创新，不断突破发展，近些年保持良好的销售增长率。

先途聚焦变频空调的核心控制器件-变频控制器业务，拥有强大的研发团队，汇集众多变频控制领域的技术开发专家，掌握了该行业内的核心科技。公司已研发出高品质变频控制器产品，打破了发达国家在这一领域的垄断，增强我国在变频控制领域的核心竞争力。公司现在杭州和美国休斯顿两地有全面的控制器及整机测试实验室。实验室获得了UL/TUV目击实验室资质，可以为客户提供检测精确、及时高效的产品开发和检测服务。

先途依托强大的研发能力、先进的制造技术和布局全球的营销网络，公司逐步掌握变频控制领域的话语权。经过数年发展，已成为众多空调制造商的战略合作伙伴，主要客户遍及全球，如开利、特灵、江森自控、海尔、TCL、奥克斯、天加等。

先途秉承“专注领先、创新超越”的三花理念，以“精益求精、追求卓越”的三花精神，迅速崛起，为了人类创造更舒适的居住环境而不懈努力。

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智能家电如何用好气体传感器？

气体传感器主要用于针对某种气体进行检测，测量该气体在传感器附近是否存在，或多少含量。

气体传感器的种类繁多。除了按照可检测气体种类划分，还可从工作原理划分为

• 热导型
• 电化学型
• 光学型
• 半导体型
• 磁学式或气相色谱型等

金属氧化物半导体型气体传感器是一种半导体型传感器。它采用具有微纳结构的金属氧化半导体作为敏感材料，当待测气体与敏感材料发生氧化或还原反应后，电导率或表面电位会发生变化，电路也就能检测到相应的电信号。

MEMS技术进一步推动金属氧化物半导体型气体传感器往微型化方向发展。

MEMS是英文“Micro-Electro-Mechanical System”的缩写，一般译作“微机电系统”，是一种半导体加工工艺制作类型，其本质上是在硅片上制造极微小化机械系统和集成电路的集合体。因此，MEMS 器件具有低功耗、一致性高以及微小型化的特点，易于集成在大批量生产的家用电器上使用。

得益于大规模制造能力，基于MEMS技术的气体传感器成本低、价格有竞争力，迅速获得消费品市场的青睐，是智能家电应用的首选类型。

金属氧化物MEMS气体传感器工作原理

金属氧化物MEMS气体传感器所用气敏材料主要是微纳结构的SnO₂、WO₃、ZnO、In₂O₃等半导体材料。微纳结构气敏材料比表面积大，空隙结构丰富，表面和内部活性高。在空气中，其表面能大量吸附氧分子，在一定的加热温度下，其化学吸附的氧将以O^–或O^2-的形态存在，由于这些负氧离子的吸附，材料表面形成一定的电子耗散层，导致材料粒子间产生高势垒，引起材料表面电阻增大。当遇到还原性气体（如 H₂、CO、CH₄ 等）后，还原气体与吸附在表面的负氧离子发生反应，并将氧捕获的电子释放回半导体材料表面，从而使材料电阻降低。为了有效提高半导体材料对气体的选择性和灵敏度，通常采用复合、掺杂、活化等方式提高材料的响应特性。

金属氧化物MEMS气体传感器在家电领域的应用

当前，用户对家居环境空气污染、冰箱和洗衣机等使用中异味问题关注度越来越高。气体传感器作为检测气体气味的核心部件，已被广泛用于空调、空气化净器、油烟机等产品中，也被集成为空气盒子专门用于气体检测。随着家电产业不断往智能方向升级，气体传感器的使用量将会飞速增长。

在家电场景，气体传感器感应的气体类型主要有：

• 挥发性有机化合物（VOC）气体，如甲醛、苯等VOC。
• 可燃气体，如CH₄、CH₂F₂（R32）、C₃H₈（R290）、C₂H₄等。
• 毒性气体，如CO、H₂S、SO₂、NOx等。
• 其它特定功能气体，如O₃、NH₃等。

目前市面上常见有空调、空气净化器等针对甲醛、苯、甲苯等挥发性有机物增加气体检测模块，当污染气体超标时，适时启动空气净化功能（如联动新风系统或者打开负氧离子设备等），达到室内污染检测与治理相结合的目的。

还有一些高端冰箱可以通过气体传感器感应腐坏变质的食物释放出的气体，分析果蔬新鲜度，甚至结合AI算法，进行气味感知。

气体传感器在家电领域的创新性应用不断被开发出来，需求量也发生数量级的改变。展望气体传感器发展前景，日益多元的应用将创造更加庞大的市场规模。

目前，虽然对于家用级别的应用，金属氧化物MEMS气体传感器已能满足需求，但是尚还存在着检测精度低、抗干扰（稳定性）差的问题。尽管这些器件固有的问题可能短时间内无法解决，但还是可以采用算法进行补偿提升，将多个相同或者不同类型气体传感器组成传感器阵列，对其信号进行加工处理，采用先进的算法，获得更多有价值的信息等方式，提高测量模组的性能。

选择一款金属氧化物MEMS气体传感器的主要技术参数

灵敏度误差
气体传感器在规定浓度标准气体下稳态输出值与洁净空气中稳态输出值的比值S，相对灵敏度标称值S0的偏离程度。当然是误差越小，表示产品越好。

灵敏度漂移
气体传感器使用一段时间后其灵敏度会发生变化，变化的越小，表示其性能越稳定。

零点漂移
在洁净的空气中，气体传感器上电充分预热达到稳态后，在规定的时间内其输出值的变化。一般情况下，气体传感器选取洁净空气时的输出作为基线，但在长期工作中，相关性能会发生变化，导致该基线发生漂移，从而发生误检测。因此，一款好的气体传感器应保持输出值的稳定。

响应时间
气体浓度阶跃变化一定量时，气体传感器输出达到其输出变化量的规定百分比（如63%，90%等）时所需要的时间。响应时间越短，表示感知的越快。

恢复时间
气体传感器脱离被测气体至传感器恢复到脱离前在被测气体中输出稳定值的10%时所需的时间。

此外，还应针对气体传感器的使用环境，进行环境适应性试验，以确定其是否能满足应用需求。

未来，气体传感器行业将继续往低成本、功能化、集成化、微型化、智能化等方向发展，升级换代速度持续加快。

盘点火出圈的电器语音交互产品，我们发现这些前景和难点

语音是人类沟通交流和获取信息最自然便捷的方式。家用电器带有语音交互功能的产品越来越多。

用户可以通过语音唤醒和操作不同的终端设备，大幅改善交互的便利性，提升用户体验。

语音交互是人机交互技术中最吻合人类自身交流形态的技术：

• 解放双眼、双手，无需借助于外物；
• 自然语言交互；
• 类似于人际间的人性化交流。

家居场景因为环境比较私密和封闭，噪音较少，是很好的实现语音交互的场景。而且家用电器一般长期带电，满足语音交互功能的基本要求，因此语音交互一度被认为是未来人与家居交互的主要入口路径。

按照控制模式，语音交互主要可以分为两种模式：

这种模式下，人对智能音箱说话，智能音箱将信号发到云端解析后，将控制指令再发给电器。一般只有同一生态的产品才能够实现这类互联控制。

这种模式下，人直接对着电器说话，电器也直接完成语音识别。

按照后台处理方式，可以分为离线语音和在线语音两种技术实现形式。

离线语音是在电器产品上嵌入语音模块实现简单的语音激活、语音识别、语义理解等功能。特点是能识别的语句内容有限，无需联网，反应较快。

在线语音通过互联网将语音信息发送到云端的语音处理系统，将语义理解交由云端强大的计算机处理，并可从网络中检索到更多信息（比如天气、音乐、故事等）反馈给用户。在线语音的特点是：语义识别能力强，可提供海量服务内容。

目前市场上已开始出现离在线语音混合处理的模式：简单的命令在本地处理，复杂的语句再上传云端分析。取长补短，提升用户体验。

与音箱、手机等对比，电器设备工作时，除了家居环境噪声，还有自身工作产生的本体噪声。想要获得好的语音识别效果，从麦克风和扬声器的选型到结构安装，都需要满足严格的声学标准；只有在满足了基础器件选型和结构设计要求的前提下，麦克风才能捕捉到最优的语音信号，只有最优的语音信号送到识别引擎才能获得最好的识别效果。

家电品类繁多，覆盖日常生活的方方面面。各年龄段、各地域的用户都会使用家电，甚至没有主次之分，因此需要适配不同年龄段、不同地域人群的声音特征，对声学模型鲁棒性具有较大的挑战。

针对每种方言都需要专门构建声学模型和语言模型，训练流程非常复杂。目前的方言识别方案都只是支持几种群体较大的方言，比如粤语、四川话等，但即便是只支持几种方言，识别的难度依旧较大。

对于用户来说，语音交互产品越来越多，唤醒词和口令也越来越多。

对于家电企业来说，目前还面临着一些技术上的难题：

• 传统家电与新兴技术的跨界融合缺乏经验积累，需大量技术开发和验证经验共享

• 新兴产业没有统一标准，需要行业第三方牵头

• 家居领域语音大数据，录制成本较高

• 平台和供应商卡脖子，数据积累掌握在平台手中

但是相信通过技术不断的迭代发展，未来，语音交互技术将与各种传感器相结合，通过声纹识别，定向拾音，分布式唤醒等技术，不断提升用户体验。

2021年智能家电技术峰会即将回归，敬请关注！

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（参考资料：《2020 智能家电语音识别与交互技术白皮书》）

省创牵头组建《智能家电用金属氧化物MEMS气体传感器》工作组

各相关单位：

当前，用户对家居环境空气污染和冰箱、洗衣机等使用中的异味问题关注度越来越高。气体传感器作为检测气体气味的核心部件，已被广泛用于空净、油烟机等产品中，也被集成为空气盒子专门用于气体检测。其中，由于金属氧化物半导体类型的MEMS气体传感器尺寸小、功耗低、易于集成的特点，近年来正逐步取代传统半导体气体传感器。随着产业的不断升级，该类型传感器的使用量将会飞速增长。因此为规范行业发展，现由广东省智能家电创新中心牵头推进此类产品标准化工作。

根据中国消费品质量安全促进会（简称“中消会”）消费类电器工作委员会的标准制修订工作计划，依据中消促电器工委〔2021〕12号文要求，拟开展《智能家电用金属氧化物MEMS气体传感器》团体标准的起草工作。

为加强本团体标准起草工作的技术力量，提高标准质量水平，中消会消费类电器工作委员会秘书处决定组建此项团体标准起草工作组。请有意向参与标准起草工作组的单位及人员填写附件表格，于2021年7月17日前以电子邮件形式发回至秘书处，以便及时开展下一步工作。

联系人：孔睿迅 rx.kong@gdsmarthome.org.cn

联系电话：020-32369799

广东省智能家电创新中心祝您端午安康

省创推动“智能水平评价”和“数据资产”等多项国际标准起草

随着物联网、智能家电的不断发展，单凭“智能”一词难以有效地描述技术发展的程度，国际上需要一套评估体系和衡量标准来指导行业发展，帮助消费者有效地识别产品的智能化水平。

同时，智能家电将有望成为物联网中最大的用户数据来源。在GDPR实施个人数据保护的背景下，需要标准促进智能家电产生的个人数据合规使用和可持续发展，使全球企业能够在标准框架下共同利用大数据创造附加值和催生新的商业机会。

基于以上背景，IEEE P2898和IEEE P3803国际标准启动会于4月20日在广州召开。

来自美的、海尔、海信、格力、小米、长虹、万和、奥克斯、大金等家电龙头企业以及中国电研、IEEE、中移物联、深识全球、中科物缘、趣链、安互保、浙江大学、拓邦、轻生活、宏丰、浙江标准化研究院、浙江省品牌建设联合会等单位的专家和老师参与到本次标准的研讨工作中，并围绕标准制定展开了热烈讨论。IEEE消费技术协会标准理事会主席袁昱出席会议并作了主题介绍。中国电研副总工程师、省创技术总监孔睿迅，省创专家庄伟玮、许蕴盈分别承担了两个工作组的主席和秘书职务，将在标准起草工作中发挥重要作用。

本次会议启动的标准项目：

• P2898.1 Standard for General Requirements of Evaluating Intelligent Performance of Household and Similar Electrical Appliances 家用及类似用途电器智能性能评价通用要求
• P2898.2 Standard for Requirements of Evaluating Intelligent Performance of Air Conditioners 空调器智能性能评价要求
• P2898.3 Standard for Requirements of Evaluating Intelligent Performance of Refrigeration Appliances 制冷设备智能性能评价要求
• P3803 Standard for Household Appliance Customer Data Assetization and Commercialization Requirements 家用电器用户数据资产化及商品化要求

家电智能评价包含了多领域多维度的技术内容。如何对智能水平进行客观的、可量化的评测，是一套极其复杂的体系。P2898系列标准着力于为智能化水平提供切实可行的评价方法，并籍此对市场和技术发展进行引导，使真正“智能”的产品能够脱颖而出。

智能家电企业既是产品数据的生产者又是消费者，但受限于有限的市场份额和产品品类，单个企业的数据量终究片面和贫乏。P3803标准将推动市场集结和整合多方的成果，打破信息孤岛，推进家电互联互通，形成富有生机的数据生态，使数据的潜在价值爆发出来。

本次会上，行业内领先的智能家电企业和相关研发单位分享了标准制定、技术开发和应用实践经验，为P2898和P3803标准的编制奠定了良好基础。

随着家电产业的发展走向深水区，智能化和数据资产化将成为企业提高核心竞争力、抢占市场的关键。

本次会议按照议程要求圆满召开，广东省智能家电创新中心将进一步联合全球产业力量，不断推动智能家电相关标准研制，提高智能家电标准的联动性，为家电产业升级发挥指导、规范、引领和保障作用。

美国政府终于认真对待物联网安全问题

新立法将是全世界IoT设备的福音

美国政府是IoT产品的大客户，甚至超乎人们的想象。例如，退伍军人事务部（Veterans Affairs）为其医院购买可连接的IV泵，而环境保护局则购买水传感器用来测量水污染。

为了保护所有这些设备的潜在价值数据不被黑客攻击，美国于去年12月通过了一项精心设计的网络安全法规。《2020年物联网网络安全改进法案》，该法案不但为美国提供了一个优秀的物联网安全框架，还将影响全世界的物联网安全。

大多数IoT公司不会投入资源来开发单独的产品线–一条符合美国政府安全要求的产品线和一条不符合美国政府安全要求的产品线。也很难想象为什么其他客户会选择安全性较低的选项，特别是当法律要求的许多安全要求在所有行业都广泛有用的时候。因此，虽然法律只规定了美国政府可以购买的物联网设备，但随着企业在政府和非政府物联网部署中使用相同的安全设备，我们会看到连锁反应。

那么，这个法律有什么可取之处呢？事实证明，有两点。

首先，该法律并没有把重点放在通过规定密码要求或加密标准来保护单个设备的安全，这两者都需要不断发展。相反，它依靠美国国家标准技术研究所（NIST）制定了许多政府机构在购买联网设备时必须遵守的要求。这些政策将整体安全拆分为几个部分，要求对设备、云和通信安全做出具体规定。

NIST的初始规则包括当今的最佳实践，例如拥有OTA设备更新程序，每个设备的唯一ID（以便在网络上被标识），以及授权用户更改与访问和安全性相关的功能的方法。这些建议还包括记录IoT设备或其相关应用程序所采取的操作，并明确地向用户传达设备安全的详细信息。

其次，该法律要求NIST每五年对联网设备的网络安全最佳实践进行评估，从而保持了适应性和灵活性。黑客从本质上讲也具备适应性和灵活性，因此预防黑客攻击同样需要具备适应性的法规。例如，购买具备OTA软件更新的物联网设备，可以修补任何新发现的漏洞。

遗憾的是，该法律并不严密。虽然它禁止政府机构购买不符合安全要求的设备，但它确实为国家安全或研究所需的设备以及使用有效替代方法保护的任何设备保留了豁免程序。

这不得不让人担心美国政府机构可能会滥用豁免程序。作为一个国家，美国倾向于将很多日常活动纳入国家安全范畴，这意味着政府机构容易提出他们不需要遵守NIST要求的理由。

同样令人担忧的是法律的漏洞，即免除了使用 “替代和有效方法 “保护的设备。法律没有说明由哪个机构来评估这些替代方法的效力，也没有说明如何进行评估。

尽管存在这些漏洞，但不得不令人觉得，制造商已经意识到在现场使用不安全设备所花费的成本，因此他将遵守一套解释如何保护和更新这些设备的规则。此外，大多数物联网公司不会冒着因为不符合NIST的标准而失去美国政府这个潜在客户的风险，这可能会让他们付出更多的代价。

《智能家电语音识别与交互技术白皮书》重磅出炉

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新加坡扩大了安全标签的范围以涵盖所有消费物联网设备

新加坡国防网络署（Cyber Security Agency of Singapore, CSA）在2020年10月起在加拿大引入网络安全标签计划，初衷为加强物联网安全、更好地维护国家网络空间。但在使用过程中发现智能设备的使用范围较广，如果存在安全漏洞，也会对消费者产生影响。所以新加坡政府决定根据智能设备的网络安全功能等级对它们进行评估，范围将扩展到包括所有消费类智能设备，使消费者可以一目了然地看到消费物联网设备的网络安全状况。

CSA表示，该标签计划虽然是针对制造商的自愿性计划，但CSA旨在激励制造商开发更安全的产品和提高产品的竞争优势，而不仅仅是考虑产品设计和成本，而消费者也能识别并选择具有更好网络安全功能的产品。

星级评分

网络安全标签计划将会对智能设备的网络安全功能进行评估测试，并将评估结果分为四个级别，标签将根据达到的级别标识星号数量，分类如下：

• 第一级表示产品符合基本的安全要求，如强制使用唯一密码并按照欧洲电信标准协会的EN 303 645标准要求提供软件更新；
• 第二级包括第一级要求，以及遵循新加坡信息通信媒体发展管理局制定的《物联网网络安全指南》；
• 第三级要求测试软件二进制文件；
• 第四个级别表示产品已通过结构化渗透测试并达到了所有其他级别。

当产品达到某个级别后，制造商可以在产品上贴上标签，以表明其满足哪个级别的要求。只要公司继续提供安全更新，该标签的有效期最长为三年。如果制造商不符合要求，CSA则会要求其删除标签或采取补救措施。

为了鼓励制造商参加该计划，该机构将前两个级别的费用上调至十月份。费用仍将适用于第三级和第四级，因为它们需要第三方的独立测试。

趋向性

虽然该类网络安全标签计划是首次在亚洲实施，但在其他地区已经有正在实施的标签计划，如

• 在2019年末，芬兰政府启动了针对本国的信息安全标记计划。其安全标签表示特定设备已满足芬兰运输和通讯局网络安全中心设置的要求；
• 英国已经制定了消费者物联网安全实践准则，还通过了包括标签计划以及物联网设备最低安全要求的立法；
• 澳大利亚政府的物联网联盟贸易小组正在制定测试和认证制度，而政府正在制定物联网业务守则；
• 美国虽然尚未制定物联网标签计划，但是加州和俄勒冈州已经制定了相关的物联网特定的安全法律。加利福尼亚州的SB-327法律（于2020年1月生效）禁止销售缺乏合理基准安全措施的设备。俄勒冈州的物联网法律也于2020年1月生效，与加利福尼亚州的法律类似。

为何数据资产化是智能家电发展的必经之路？

什么是数据资产？

数据资产是指通过组织收集和存储各种事件、信息和事务的数据，以系统、应用程序、输出文件、文档、数据库或网页等为载体，为企业带来收入的资源。数据资产是技术时代最有价值的资产之一。维护公司的数据资产有助于公司改进决策方式、服务客户和创造新的收入来源。大多数科技公司依靠他们的数据资产来设计新产品、改进现有产品，并创造更好的方式为客户提供价值。

通常情况下，联网和数据化的系统都可以产生有关客户兴趣、消费行为、社交媒体、预算、战略计划等方面的数据。收集的信息经过管理并细化为可用信息，使企业能够更好地为客户服务，并在市场上保持竞争力。

随着智能家居产业的发展走向深水区，数据资产化将成为企业提高核心竞争力、抢占市场的关键。

智能家电与数据资产化有何联系？

家用电器每日与用户的交互时间长，且形式多样，与消费者的生活结合紧密。有别于传统电器产品，智能家电通过互联互通和各种智能传感器能够在用户的使用过程中采集到大量的内容丰富的信息。这些数据信息能够反映产品的使用情况和用户的行为特征，对其加以开发利用，可以挖掘出大量潜在价值，有助于产品的优化升级和研发新的产品。这些有价值的数据就具有资产属性。

另一方面，智能家电要提供优质的智能化服务，需要对AI进行大量的学习训练。这些训练的基础就是有效的数据。比如语音交互中对自然语言识别的训练和测试就离不开语料库和噪声库。但是对于大多数处于转型期的传统家电企业来说，智能家电涉及的很多技术都是全新的领域，没有历史的数据积累使其智能化起步阶段发展得相当艰难。这就产生了数据需求。

智能家电企业既是产品数据的生产者又是消费者，但受限于有限的市场份额和产品品类，单个企业的数据量终究片面和平乏，只有集结和整合多方的成果，形成富有生机的数据生态，数据的潜在价值才能爆发出来。

而要调和技术与市场之间的这一矛盾，只有将数据服务进行商业化运作：当作为数据服务的生产者时能够获益，当作为数据的消费者时则要支付一定的成本。在这种互利共赢的市场机制下，当中的企业都能够享受到数据产品带来的回报。而这或许也是代打破信息孤岛，推进目前步履维艰的家电互联互通进程的关键所在。

如何管理智能家电产生的数据资产？

1. 降低数据成本

存储、保护和归档数据的成本高昂。许多企业存储了大量在大多数时间未使用的数据，从而支付了不菲的数据管理费用。企业应该采取措施，通过删除不再需要（或者可能从未需要）的数据来降低数据管理成本。

另外，在获取新的数据集时，企业应该只投资于他们没有的数据。如果他们必须获取一组已经拥有的新数据，他们应该销毁旧数据。这将有助于减少重复数据增加数据存储成本的情况。

2.从现有数据中获取更多价值

企业可以更有效地管理其数据资产的另一种方法是找到从现有数据中获取价值的新方法。例如，企业重新评估从现有数据中获得的价值，并确定是否有其他方法可以使用这些数据从中获得更多价值。还可以考虑做一些事情，例如将数据脱敏后出售给第三方（如产业链上下游）以赚取额外收入。

3.数据清查与安全

正确的数据存储方式和安全对于确保数据的完整性至关重要。一家企业应该保存一份他们拥有的所有数据的目录，以及数据的简要描述。描述应该指明数据的存储位置、创建时间以及使用方式。

此外，这些数据在便于企业员工访问的同时，还应该有一个明确的流程来寻求批准，并获取相应的访问数据的授权。

家电企业如何通过数据资产化获益？

毋庸置疑，家用电器数据资产化必然需要符合国家法律法规，甚至境外法规的要求。因此首先依据最新的法规政策，根据数据的来源及用途进行合规性检查。

其后，原始的智能家电产生的数据信息需要利用大数据技术，进行数据清理、数据整合、标签化、数据挖掘、数据标准化、安全去敏感化、多维关联等数据治理操作，提高数据质量。

为了掌握数据资产的交易流通和合规使用，还需通过区块链技术等方式对数据进行加密处理。

最后就是借助一个可靠的数据交易平台实现数据的价值变现。

省创将持续推进IEEE P3803《Standard for Household Appliance Customer Data Assetization and Commercialization Requirements》国际标准的编制工作，服务智能家居产业。