1 智能家具的界定及特点1.1 智能家具的概念从概念上说， 产品的智能化一般都可以纳入人工智能（Artificial Intelligence， AI）的范畴。在人工智能的研究领域中， 对知识或功能的学习、 规划、 设计和控制也与一般产品设计的路线如出一辙。但由于学术界对人工智能中的很多根本问题依然存在很大分歧（如对智能化概念本身的哲学争论）， 从目前来看， 市场上类似的这些智能家具似乎又都不符合 “智能化” 这一定义， 智能在这里仅仅成为了商业宣传中的一种噱头而已。因此， 面对企业对智能这一概念的滥用、 消费者对智能概念的模糊， 有必要首先对智能家具给出一个明确和科学的概念界定。
通过对现有研究的总结和对目前家具产品的比较分析： 从广义上说， 凡是对家具的材料、 结构或工艺、 设计进行优化重构， 使之能够取代或部分取代人来完成某些功能的操作， 亦或是创造新的功能， 都可以称为智能家具； 从狭义上说， 智能家具是机械电子与计算机控制技术， 通过适宜的结构和接口来模拟人的智能活动过程以及自动实现特定功能， 进而与家居生活其他子系统有机结合在一起的家具产品。显然， 从宽泛的角度看， 一切试图使产品更加 “拟人” 的行为都可以说是智能化， 比如拥有自动调节不同软硬度功能的床垫等。介于消费者的传统认知， 以及研究的具象化需要， 本文所指的智能家具是泛指狭义意义上的概念。
1.2 智能家具的组成从传统产品设计与开发的角度， 智能家具通常由硬件和软件两大部分组成， 见图 1。硬件是实现智能化功能的执行部分， 包括前端执行器、 传感系统、 末端制动系统， 以及家具本体等， 是实现家具各种自动控制的机械传动与实现装置的集成。软件是智能家具控制的 “灵魂” ， 通常由控制传感器的类型决定， 但基本内容往往包含主程序、 数据采集程序等系统功能程序， 以及各种模块控制子程序， 以及对系统进行检测、 人机接口、 对外围设备管理的附属性程序等。
从高技术产品的角度， 又可将以上智能家具软硬件的所有部件打散重构为终端感知与动作、 内核处理与控制和信息传递与交互三个层面。其中， 终端感知与动作层指家具的各种离散的感知终端与指令动作终端节点， 除了需要保持传统家具的功能属性外， 还需要提供各种丰富的人机交互界面， 如电子操作面板、 高精度触控显示屏等； 内核处理与控制和信息传递层基本与软件概念等同， 是各种数据处理的核心机构， 常常作为核心模块置于家具的内部， 并通过控制总线与其他终端模块相连， 传达各种 “指令” [4， 5]。
2 家具智能化系统设计方法2.1 智能家具功能分区与设计对于一般产品而言， 功能的实现是产品设计过程完成的最终表现。由于智能家具的系统复杂性和高度自动化， 智能家具的功能分区设计可分为功能要素分类和结构完善与优化。其中， 对功能要素的分类可借鉴一般产品开发中对产品定义和功能设计的方法， 是定义功能最基础的步骤； 结构完善与优化的目的旨在使各项功能兼顾对整个产品系统的匹配程度， 按照用户功能要求将各种物理要素组成一个更加互相联系、 易于集成的有机整体， 是对功能分类的反馈、 整合与二次设计。
目前市场上的一些电动家具往往未做过科学的市场调查和分析， 只是对某些自动功能的模仿并叠加， 而非真正意义上的嵌入家具之上。合理的功能分区和设计可以使智能家具这类复杂性产品的可用性大大提高， 从而更加符合消费者的实际需求， 而不仅仅是一些花哨的自动化功能的堆砌， 也为之后的系统化设计创造更加集成和精炼的产品“体量” ， 降低整个产品开发的难度。
2.2 智能家具数据控制方法设计从控制方式上看， 智能产品自动化参量的调节主要采用手动和自动控制两种方式， 其中闭环自动控制是体现智能产品 “智能化” 程度的关键， 其主要依赖于控制软件将不同的控制参数预先写入软件中， 通过接口与各硬件模块相连， 即可带动硬件中的机械， 如伺服电机或气泵等控制设备按需要的规律运转以实现所需动作。
随着现代机电技术的不断发展， 伺服控制系统的介入使得像家具这种产品实现某些单一的自动控制功能变得越来越容易， 但由于客观世界的多样化和复杂性， 很多事物难以用精确的的参数化概念来描述， 特别是人的大脑的决策过程是一种模糊决策， 人脑的大量思维活动都是具有一定的模糊性。
在机器控制方面表现为需要采取非线性、 动态的复杂运行过程才能够满足这种复杂的行为模式。因此， 今后产品控制系统开发的趋势是使其具备 “学习型” 和 “专家系统” 等更加智能化的决策功能， 从而在功能的决策层面赋予产品智能化的定位。
2.3 智能家具功能模块耦合设计模块化设计是现代产品设计中一个典型的设计方法， 模块的内聚与耦合是软件设计中的一种系统开发方法， 由于智能家具兼具一般家居用品与机电一体化产品的双重属性， 智能家具的内聚耦合就是在家具的模块化设计中， 在结构优化的基础上，对其内外部特征进行组合， 达到类似软件设计中的“高内聚低耦合” 的效果， 同时也是为整个生命周期管理做好准备， 这也是目前智能家具产品开发中缺失、 但对产品可持续设计具有重要意义的一环。例如智能化床垫控制中， 由于测量原理的不同， 体压特征和体温特征均设计为独立模块提取， 一方面便于人机交互操作， 更深层次的意义在于便于模块化深度开发， 可以为未来系列产品和升级产品的开发打下基础。
3 智能家具设计实例橱柜是重要的家居产品种类之一， 功能设计是整个橱柜设计过程中的焦点， 尤其是整体厨房概念的不断深入， 加之厨柜家具化的趋势， 使得现代家居中厨房空间发生了翻天覆地的变化， 这也就需要在厨柜设计中尝试引入更多的新颖功能， 而智能化无疑是拓展产品功能最有效的手段。
一方面， 随着智能手机和平板电脑的普及， 各种各样的移动智能设备充斥在我们的日常生活之中。已有意大利厨柜产商将类似平板电脑的功能模块嵌入到厨房操作台的桌面板内， 用户在烹调食物时， 可以很方便的与这些智能设备进行互动， 如确认柜门是否已经关好、 调节冷藏库的设置以及调整炉灶的火力等， 用户还可以通过这个触摸屏上网听歌看视频， 也可以在做饭之前浏览一下菜谱。
另一方面， 随着大规模定制思想在家具制造领域的不断普及， 其带来的产品个性化设计思想也影响着厨柜产品的功能设计， 国内已经有企业开发了这种操作系统应用到整体厨房中。通过嵌入式智能控制系统， 可以实现量身定制的个人烹饪菜单、行程备忘等， 厨房中的多媒体操作可以通过学习记忆功能储存， 方便下次直接调去， 节省操作时间。
此外， 随着物联网、 虚拟现实技术等的不断发展， 让智能家居系统整合变得不再遥不可及， 将家具与家具、 家具与内部室内空间、 家具与室外环境的各种信息相连通， 实现家居信息的互换和可控，真正实现家具产品的信息化设计[5]。
4 家具智能化设计趋势与发展对智能化家具产品的设计与开发也产生了一些新的发展， 并表现出了以下几方面的趋势：4.1 研发技术创新促使智能家具更新换代加快信息革命带来的巨大变化， 使得人们的生活有了质的飞跃。从以前的互联网， 世界在桌面； 到现在的移动互联网， 世界在掌中； 到物联网， 世界在无意识中[4]。企业通过开发具有自主知识产权的新产品、 新技术给整个智能家具行业带来了新的生气和活力。由于智能化家具产品相比传统家具而言需要嵌入更多的高新技术， 因而智能家具企业相比普通家具企业， 更加感到只有专注于产品研发与技术创新， 才能谋求更高更快的长足发展。目前来看，除了众多的机械与电子技术运用到智能家具的开发外， 互联网技术的介入给这一领域带来了一抹春风。不论是一些成熟的技术， 如蓝牙传输技术（Bluetooth）、 无线网络技术（wifi）、 射频识别技术（RFID）、 语音识别技术等在家具局部的运用， 使得家具从单一的三维实体， 向时空产品的角色转换，通过数据的存储、 查询、 分析、 挖掘、 理解， 将多个不同层面的结合， 从而给与用户需求更好的理解和诠释与处理[6-11]。
4.2 消费需求刺激致使智能家具市场不断扩张智能家具市场与一个国家的经济发展水平及国民收入水平直接相关。随着居民收入水平不断提高， 中国居民将不断增加在高端家居用品方面的支出， 据推算， 未来三年， 中国数字家庭市场会形成500亿以上的新增规模， 并在五年内迅速达到1 000亿规模[4]， 而未来中国智能家具市场将高于世界智能家具市场的增速， 预计将以超过 30％的速度增长， 其中端市场将是增长最快的市场。可以预见，在未来几年， 家具的智能化会成为家具制造企业新产品开发的重要突破口， 消费者在卖场里会看到更多的智能家具产品。
4.3 品牌意识增强促使企业间竞争角力不断由于智能家具的市场需求量巨大， 除了诸如松下等传统家电类巨头外， 苹果、 谷歌、 IBM等互联网公司也纷纷抢滩其中， IBM的 “智慧地球” 项目更是将智慧家居的概念摆在了消费者和市场的跟前。
对于传统家具制造企业而言， 已开始意识到这一新兴市场对于未来家具业的重要性， 也已有部分企业开始试水这一领域， 近几年在国内三大家具展上也已渐渐看到一些智能家具新品的出现。但总体而言， 目前国内企业在这个市场上还处于弱势， 产品技术层次不高， 功能趋于雷同， 怎样才能增强国内企业竞争力， 占到较大的市场份额， 在竞争中处于优势是中国智能家具制造企业目前需要深思的问题。
5 结 语有学者表示， 传统家具与现代电子信息技术的融合， 必将产生一个巨大的市场。如果说传统家具行业曾经因为偶然而成就了一批 “起得早” 的家具企业巨头， 那么智能家具市场的启动则无疑给当前中国所有家具企业， 包括家具流通企业一次重新起跑的机会。目前我国的家具智能化水平还处在起步和尝试阶段， 具体表现在技术基础比较薄弱、 产品技术含量低、 品牌影响力薄弱等诸多方面。国内家具智能化的研究也仅仅停留在概要性论述和一些简单产品开发的层面上， 缺乏系统的理论研究。
但随着电子与信息技术的不断发展， 以及学术界对这一新兴领域的重视， 相信会有所改观。
