海尔智家：2023智能家电与生成式人工智能大模型-创新与发展白皮书

第1页 编委会主席： 邬贺铨 王晔 编委会副主席： 邓邱伟 许艳 曲宗峰 王喆 喻建琦 桂志辉 田云龙 尹飞 朱文印 丁宁 指导顾问： 罗蕾 夏虞斌 吴江照 王金桥 赵宇波 刘宏志 执笔专家： 穆建广、周华、何胜利、杜永杰、马晓然、夏叶华、李红伟、焦利敏、林满佳、翁福添、许谋、华志超、白清利、孔睿迅、俞贵涛、张文涛、崔世名、杨一、王洪、张磊、王德龙、安晶、郭义颜、丁金富、鞠剑伟、王风涛、林彤、于琪、刘洋、焦广祥、褚福海、吕嘉、郭龙权、李璞、王瑞、曹敏峰、江帆、蔡明琦、潘添悦、刘红星、闫晓飞、杨依灿 参编单位： 国家高端智能化家用电器创新中心、青岛海尔科技有限公司、中国家用电器研究院、科大讯飞股份有限公司、中国海洋大学、北京大学软件与微电子学院、上海交通大学、电子科技大学、中国科学院自动化研究所、武汉人工智能研究院、国家智能语音创新中心、国家智能家居质量检验检测中心、山东产业技术研究院（青岛）、海尔优家智能科技（北京）有限公司、深圳和而泰智能控制股份有限公司、青岛海尔空调器有限总公司、广东省智能家电创新中心、澳柯玛股份有限公司、宁波方太厨具有限公司 序言 生成式人工智能（AIGC）的发展和应用已开始显现对社会与经济的深刻影响趋势。在众多行业中智能家电将成为通过AIGC最直接赋能的行业之一，推动智能家电行业在新赛道上创新与升级，开辟智能家电行业发展新空间，为消费者提供更智能、便捷、个性化的产品和服务。智能家电产业链的拓展也将带动相关领域的产业发展并创造就业机会。本白皮书聚焦于探讨AIGC技术与智能家电结合的机遇与挑战、技术与应用、创新与发展。 中国作为信息产业大国，智能家电产业作为我国的优势产业之一，已经建立了较为完善的产业链体系，涵盖了研发、制造、销售和服务等多个环节，为AIGC技术的应用提供了广阔的应用场景和丰富的数据支持。这种独特的优势将为中国在智能家电与AIGC融合的可持续性发展奠定坚实基础，并为中国在国际智能家电市场中赢得竞争优势。中国智能家电产业通过不断创新和技术升级，抓住AIGC契机将不仅满足国内消费者对智能化产品的需求，还将拓展到海外市场。 然而，智能家电与AIGC融合也面临着数据隐私、安全和伦理等方面的挑战。正如本白皮书所指出的，只有坚持合规性原则，才能保障产业的健康发展。这需要制定和遵守相关法律法规，并加强数据安全管理和技术防护手段，有效确保数据的安全性和隐私保护。此外，通过制定更加完善的标准和规范，以透明和可信赖的机制，加强行业自律机制和监管及审查，为用户提供可信的智能家电产品和服务。白皮书呼吁，在“产业高质量发展”的国家战略的指引下，通过加强产学研合作，建设智能家电行业数据库和行业AIGC大模型，以推动人工智能在智能家电领域的创新应用，这不仅有助于智能家电行业的进一步升级，还将对智能家电行业上下游产业链产生积极的影响，提升我国在人工智能领域的全球地位。 本白皮书的发表为行业指明了前进的方向，促进产业链的紧密合作，推动智能家电与AIGC的融合，以科技创新的力量，为智能时代的到来创造更加璀璨的明天。 目录 1.引言1 2.智能家电产业概述3 2.1智能家电的定义、市场规模和增长趋势3 2.2智能家电系统的软件平台架构4 2.3智能家电产品和服务的分类与特点4 2.4智能家电产业面临的挑战和机遇8 3.生成式人工智能大模型简介10 3.1生成式人工智能大模型的基本原理和核心技术10 3.2生成式人工智能大模型的行业数据库构建15 3.3国产生成式人工智能大模型的未来发展趋势18 3.4生成式人工智能大模型在行业细分领域的垂直应用前景19 3.5引入AIGC的优势和局限性、以及潜在的发展方向20 4.生成式人工智能大模型在智能家电产业中的应用22 4.1生成式人工智能大模型在智能家电中的应用案例22 4.1.1面向智能客服的AIGC应用场景22 4.1.2面向家庭场景自生成的AIGC应用场景23 4.1.3面向家电生产制造的AIGC应用场景24 4.2家电行业AIGC的未来场景展望25 4.2.1面向家电整机企业ToB垂直应用场景33 4.2.2面向家电、家庭、人和健康的ToC应用场景33 5.人工智能时代智能家电产业的合规性应对36 5.1智能家电产业中的数据隐私和安全问题36 5.2智能家电产业应注意的伦理和法律合规问题37 5.2.1国内对于智能家电信息安全约束性法律法规37 5.2.2国外对于智能家电信息安全约束性法律法规39 5.2.3智能家电应用生成式人工智能技术可能面临的伦理问题41 5.3国内外行业标准和应对策略42 5.3.1国内智能家电信息安全相关标准42 5.3.2国外智能家电信息安全相关标准45 5.3.3加强人工智能标准化工作47 6.未来发展趋势和前景51 6.1提升智能模型的能力51 6.2支撑智能家电产品和服务的创新与变革52 6.3开放平台与生态合作55 6.4数据算法安全和伦理规范58 参考文献59 1.引言 2022年底，ChatGPT的出现，在短短2个月内就吸引了上亿用户，成为历史上增长最快的应用程序。同时，大模型技术也迅速在全球范围内蓬勃发展，通用大模型和产业大模型层出不穷。大模型中的训练参数数量从几十亿迅速增加到几万亿，并以惊人的速度持续发展，引起各国广泛关注。人工智能强国如美国、中国、欧盟等纷纷发布政策，旨在规范人工智能的健康发展。近年来，中国得益于互联网和创新政策，人工智能取得了巨大进步，但整体上仍处于发展初期。中国工程院院士高文曾指出，全球通用的50亿大模型数据训练集里，中文语料仅占1.3%。在数据方面，中国迫切需要有头部企业牵头，建立起大模型的中文语料库和行业语料库，构建面向垂直领域的国产AIGC行业大模型开放平台，并赋能到周边产业。 人工智能的核心要素包括数据、算法、算力。大规模预训练模型，需要积累海量的数据，具备出色的算法解决能力，并投入大量的算力进行模型训练。国产通用大模型领域竞争激烈，AIGC在垂直领域的应用主要以拼接式生成为主导，尚未构成核心场景。这意味着垂直领域仍然是AIGC技术的主要发展方向。中国在垂直领域拥有更多的数据来源和用户需求，可以为大模型的训练提供更多支持和指导。因此，中国应该尽快在具备优势的产业等垂直领域切入行业大模型。本白皮书强调，中国需要集中资源和人才，在垂直领域加速推进大模型技术的研究和应用。由国家级创新中心主导，通过与行业合作伙伴共同建立行业大模型平台，推动人工智能技术在不同领域的落地和应用。 智能家电产业作为中国的优势产业，在建立行业数据库和国产AIGC大模型方面具备了技术基础和市场需求。根据GfK中国测算2022年数据显示，中国智能家电市场近六年零售额年增长率达到8.1%，领涨整体家电市场。2022年，中国的智能家电渗透率达到50%，远高于全球的平均水平37%。这些数据表明，在中国制造和创新的推动下，智能家电市场迅速发展并取得了显著成果。中国智能家电产品在技术水平和市场占有率方面处于全球前列。同时，智能家电产业的 发展还辐射带动智慧家居、智慧家庭、智慧社区、智慧城市等多个相关产业。因此，建设智能家电行业数据库和国产AIGC大模型不仅能赋能本行业，还能对周边产业产生积极影响。 为了促进智能家电产业AIGC的健康发展，国家高端智能化家用电器创新中心联合产学研上下游机构和厂商等单位，发布以“建设面向智能家电产业的国产大模型开放平台”为目的的白皮书。通过智能家电通用大模型平台的构建，规范家电产业行业数据积累，加速大模型底层技术的发展，并探索国产AIGC助力智能家电进入3.0时代的有效路径，同时构建家电产业领域ToB端和ToC端垂直应用场景。 本报告共分为六个章节，之后的章节安排如下：第二章介绍智能家电产业的概况，阐述智能家电产品和服务的分类与特点、产业面临的挑战与机遇。第三章梳理生成式人工智能大模型的基本原理和核心技术，介绍国产生成式人工智能大模型的未来发展趋势，以及在行业细分领域的垂直应用前景。第四章介绍生成式人工智能大模型在家电产业的应用案例以及未来场景展望。第五章探讨人工智能时代智能家电产业面临的数据隐私和安全问题、伦理和法律合规问题，给出智能家电产业的合规性应对措施和建议。第六章从提升智能模型的能力、预测智能家电产品和服务的创新与变革、开放平台与生态合作等方面阐述智能家电产业与AIGC融合的未来发展趋势和前景。 2.智能家电产业概述 2.1智能家电的定义、市场规模和增长趋势 随着人工智能技术和物联网技术的不断发展，智能家电产业正逐渐崛起，旨在提升家居生活的便利性和舒适度，为用户带来更智能、绿色、健康的生活方式。近年来，中国智能家电市场呈现出快速增长的势头，随着智能家电逐步普及和消费者对其认知度的提高，智能家电产业迎来了更广阔的发展空间。展望未来，智能家电产业将继续朝着智能化、集成化、标准化的方向发展。它将推动智慧家庭和智慧城市建设，为人们打造更加便捷、舒适、智能的生活环境，打造一个智慧、互动、可持续发展的生态系统。 智能家电是将微处理器、传感器技术和网络通信技术融合到家电设备中，通过物联网、人工智能、大数据等先进技术的运用，将传统家电升级为智能化、自动化、互联化的新型产品。这些智能家电具备自动感知住宅空间和自身状态的能力，在提供服务的同时，也能接收和执行来自住宅内外用户的控制指令。 作为智能家居系统的重要组成部分，智能家电能与其它家电及家居相互连接，形成高度集成的智能家居生态系统。用户可通过手机App、语音控制、智能遥控等方式实现远程控制和智能操作，以实现整个智能家居系统的功能。这种智能化的操作方式极大地提高了家居生活的便捷性和舒适度，使人们在享受现代科技带来的便利的同时，也能更加轻松地掌控家庭生活。 根据观研报告网发布的《中国智能家电行业现状深度研究与末来前景分析报告(2023-2030年)》，2020年我国智能家电市场规模达到1907.4亿元。2021年我国智能家居市场规模维持增长态势，达2131.2亿元，增速为11.7%。整体而言，我国智能家电行业己从单品智能化发展阶段步入家电系统智能化阶段，智能家电的智能水平持续提升。此外，2022年《政府工作报告》提出了鼓励地方开展绿色智能家电下乡和以旧换新的政策措施。这将刺激乡镇农村地区的消费意愿，提升智能家电在下沉市场的渗透率，有助于进一步扩大市场规模。预计到2025年， 我国智能家电市场规模将达到3119.5亿元。总体来看，智能家电行业在我国市 场有着巨大的发展潜力。随着技术的不断进步和政策的支持，智能家电的普及和应用将进一步提升。未来，智能家电将成为家庭生活的重要组成部分，为用户提供更智能化、便捷化的生活体验。 图1：智能家电市场规模以及增速 2.2智能家电系统的软件平台架构 智能家电系统需要多层次的软硬件架构模式用以支撑不同的智能化发展阶段，主要分为单机智能、协作智能、决策智能、高阶智能以及泛在智能的5个演进阶段。智能家电系统架构的演进体现为从单体设备到系统化智能，逐步增强联动、决策和自主学习能力，最终实现全场景的泛在智能。在不同发展阶段中，该架构在系统特征和功能层面呈现出明显的变化，从而实现了不同的智能化水平。单机智能阶段的系统特征是侧重于单一设备的控制和基本功能。家电独立运作，智能功能局限于单体设备。用户通过云端服务器实现远程操控，设备孤立、互动有限。在这个阶段，系统软件的主要作用是提供操作系统和应用层，以实现设备的基本控制和用户交互。协作智能阶段强调各智能家电间的融合协作，通过中心云或边缘计算实现联动。互通性增强，不同品类/品牌的智能设备能够互联互通，构建智能家电系统的应用场景。在这个阶段，系统软件的架构引入了服务框架层，该层支持不同设备、异构协议之间的互通，从而实现了设备之间的联动协作。同 时，多模态人机交互开始出现，指令式的语音交互，大/小屏端的设备操控及信息呈现，指纹、人脸的身份识别等AI算法广泛应用在不同品类的智能设备上，一定程度的改善了用户使用智能家电系统的体验。决策智能阶段的特