青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司技术管理部部长 赵鹏

赵鹏：各位领导，各位来宾，上午好！
    我是来自中中国家用电器研究院的赵鹏。非常高兴能够借本次论坛机会，在智能家电安全领域的工作和大家分享。我今天的介绍主要分为三个部分。
    第一、智能化时代，家电带来美好生活。
    现在大家都说智能化时代，人工智能出现在1956年达根摩斯会议上，其后60多年人工智能的发展是潮起潮落，现在恰逢人工智能第三阶段的增长爆发期，随着大数据的集聚，理论算法的革新以及计算能力的提升，现在人工智能在越来越多的应用领域发挥了重要的作用。我们回到家电行业，对于家电行业，我们说是智能化技术和生活需求推动了产品的转型升级，今天是热水器年会，我们简单回顾一下热水器
    早些时候，中国人洗澡在家中用盆浴和桶浴，当时烧水洗澡是费时费力的事情，那时候的产品所使用的是简单的控制技术，是之后随着各种智能化技术，自控技术，自动化技术的不断引入，前几年出现了智能热水器，有了智能热水器，我们一方面可以对热水器的加温进行更加精准的控制。另一方面可以随时监测热水器的运行状态，如果出现一些不良反应，或者异常，可以通过网络提醒用户进行预警提示。
    一些简单的热水器用户可以在外地通过手机或者平板电脑随时随地的去调整用水时间，加热温度，这样我们回到家中，对电热内不用等候加热的过程了。热水器可以根据算法主动学习家中不同用户的用水习惯，进而根据需求提前按需加热，这个功能在一定程度上响应了"碳达峰、碳中和"的功能，热水器随着技术的发展和产品迭代，现在使用的更加简单，便捷，这是智能化技术在热水器中的应用，未来我们期待的是家电机器人化无所不在，家电可以和人直接进行交流。
    家电转型从产品智能向生态服务延伸，我们所说智慧生活是终极目标。当前，我国家电行业的智能化进程处在第一阶段向第二阶段的转型过程中，过去几年是单品智能化的爆发期，同时也是各种智能单品互联互通的孕育期，未来几年是系统制化，多场景联动的增长期，这也是逐步发展升级的过程。从智能家电到智能家居再到智慧生活，大家的范围在变，行业的产品领域在变，现在各行各业不止是家电行业，整个消费品领域都在努力打造融合各种生态资源的大的生态体系，来力图用户的生活场景变的更加简单，努力提升用户的获得感，满足感，幸福感。
    第二、智能家电安全评价体系的构建。
    智能家电增长速度很快，当前我国智能家电的产业发展并不完全成熟，一方面，相关标准并不健全，部分企业从传统家电向智能家电的转型过程中，经验不足，产品设计不合理，更多的是缺乏充分的安全评估，导致市场上智能家电产品的质量参差不齐，另一方面，智能家电应用的技术比较广泛，系统集成度高，从业者有传统的家电厂商，也包括互联网通讯行业的集成商，大家擅长各自领域的技术，但是随着产品的不断交叉融合，网络化互联互通，在安全性，可靠性，互联互通等方面存在新的问题，甚至存在新的安全隐患，就需要亟待加强我们对于产品整体的系统化的质量评估。
   除了产品本身由于材料、软硬件结构设计等方面，或者软硬件功能失效等方面，还可能存在互联互通操作给产品带来功能安全和网络安全风险，如果这类风险得不到及时的评估和合理处理，将有可能透过产品传导给用户，使用户处在危险状态，甚至造成人身财产伤害。若干名黑客演示过了，可以通过网络远程操控家电设备，他们远程修改电烤箱的最高温度设计，这些都可能给人身财产造成伤害。
    在网络工作环境下，智能家电的本地安全与网络安全影响相互存在，本地安全包括产品的设备安全和功能安全，其风险主要依赖于产品自身，而网络安全的威胁主要来源于网络，会给用户带来直接的数据泄露或者资产损失，间接影响设备安全和功能安全。
    对于智能家电的安全需求，包括了设备安全，功能安全和网络安全，因此，我们要构建三位一体的智能产品安全体系。
    1、设备安全。实际上这方面是大家所熟知的，尤其生产企业电控工程师，电控负责人，设备安全主要是用于用户人身财产的安全防护，各类型产品设备安全的标准虽然略有差异，但安全原则和主要内容是类似的，评估内容主要包括了电机、高温、着火、机械伤害，有毒有害物质释放等，评估的目标就是要确保智能家电中不存在上述评估内容中所列举的不可接受的安全风险。
    现在智能家电的范围范畴越来越大了，不同类型的智能家电都有相对应的需要遵循的国家标准，例如对冰箱、空调、热水器等功能性家电，要遵循GB4706的国家标准，对电视机、计算机等需要遵循GB8898的国家标准。如果是多类设备交叉融合的产品，还要综合考虑运用多个标准来进行设备的安全评估。例如智能电热水器，越来越多出现了大屏幕的电器显示屏，除了传统的要应用GB470.6.1，GB4706.12，还要附加应用GB4943.1进行安全评估，要考虑这些标准之间存在的差异部分，要根据产品的实际工作环境来选取其中最不利的标准要求进行考核。目前我们没有专门针对智能家电的具体要求，我们只能按照要求选取最不利的标准环境来进行考核。
    2、功能安全。功能安全是指智能家电中采用了各种电子电器可编程电子安全相关的系统，来确保智能家电中不存在不可接受的安全风险，这些安全风险包括了各类温度类风险，着火、爆炸、机械爆炸等，这些功能越来越依靠于软件控制了。功能安全的评估对象主要是智能家电控制系统，包括了传感处理器，以及执行机构，评估内容对产品中的电路和软件进行分析评估，进而进行必要的实验验证，确保实验要求的达标。
    在功能安全的评估方面，确保智能家电的安全可靠，确保智能家电不会产生危及用户和环境的安全风险，在网络工作环境下，家电的工作场景发生了变化，功能安全评估的范围也将从某个设备单体拓展到多个设备组成的场景和系统，APP热水器和云平台组成的系统共同来完成控制功能，控制指令从手机经由网络到云平台再到智能热水器，其中通讯数据的完整性和保密性将直接影响控制功能安全性和可靠性。
    3、网络安全。恰恰是这部分安全内容是目前家电行业所欠缺的，网络安全我们最早的时候，是用于数字化资产的保护，在当前智能家居应用中除了保护数字化资外，还会影响设备安全和功能安全，对于智能家电产品的设备安全和功能安全，其主要依赖于产品自身，而网络安全除依赖于产品自身，尤其是产品上的通讯模块之外，还依赖两个部分，一个是远程控制终端有也就是手机，及其APP软件，还有网络的云服务平台，主要依赖于这三者，同时，还与这三者之间身份甄别，通讯保护，密实管理，代码安全，用户管理，存储安全等等过程都密切相关，在网络安全中也适合应用不同理论，上述三者以及三者之间的等等管理过程，任何一点如果有一点比较低的话这个安全评估都通不过。这点提醒大家注意。
    前一阵子有的安全专家也提到，我们目前智能家电行业主要主要是家电整机产品，对整机产品来讲，在一个网络工作环境下安全就OK了，但是网络安全专家告诉我们，当然这个说法见仁见智，大家可以做参考，在整个家电过程中，我们恶意去评估它，如果我们有的黑客，或者是一些不发人员把整机拆除，通讯模块与主控板之间的有线连接是否加密了，是否容易破解，包括通讯模块和显示板等等之间进行数据加密和数据完整性校验，这些是不是一直要达到模块级别的安全要求，并没有一个统一的意见，在此，也只是给大家做一个提醒。
    网络安全评估内容包括了安全功能要求和安全保障要求，就是要使智能产品能够抵御来自网络的威胁，能够抵御来自网络的各种压力，保证数据的可用，完整，保密，在评估标准方面非常可惜，截止到目前，只有在2017我国政府半部了中华人民共和国网络安全法，从根源上对网络设备和网络服务的网络安全提出了要求。专门针对智能家居或者智能家电的网络安全要求或者测试方法目前并没有相关的国家标准。
    对于没有相关的国家标准，确实是我们行业目前的一大弊病，家电院在几年前针对网络安全通讯要求中，通讯数据的完整性和保密性开展了相关的研究和实践，可以通过带宽限制，通讯时延，数据丢包，乱序误码等层面对智能家电智能可靠性进行评估。
    简单的总结智能家电安全评价体系，在网络工作条件下，家电的工作场景发生了变化，从而给智能家电带来功能安全和网络安全风险，尤其是特定的网络安全风险，将会使智能家电出现安全问题，或者是使家居联动的场景安全功能失效，要求我们一方面要从设备安全，功能安全和网络安全三个独立的纬度去评估智能产品和智能系统，另一方面，也要将三者有机结合起来，进行系统化的评估，只有这样才能真正确保智能产品安全可靠运行。
    第三、智能家电通信可靠性的测试与评价。这个可以作为网络安全通讯数据的完整性、保密性、可靠性方面的研究和实践。
    简单跟大家做一个介绍，网络通讯是智能家电做各种智能化应用的基础，在通讯软件开发上有一些缺陷，或者在整个应用过程中通讯质量存在问题，就会引起数据传输的误码，有可能给企业和消费者带来巨大损失，一些常见的实例，包括智能热水器，在一些生活电器类，因为空调稍微好一点，我们的指令比较简单，在整个传输过程中，如果不加密也不做安全校验，有可能因为简单的电磁干扰，就可能出现改变，早几年做厨电测试的时候，01开机，00关机，一个电冲击过去，01变成00了，不想开机的时候开了，尤其厨电热水器的产品如果开机了人照看很可能出现问题。
    测试评价方法分为五方面内容，是基本通讯测试，网络仿真测试，电器干扰测试，网络环境测试，下面逐一看一下五方面的测试过程。
    基本通讯测试，将智能家电置于测试状态或者工作状态，并保持连续测试。
    第二是网络仿真测试，考核之家电在各种复杂网络场景下的通讯性能，网络仿真内容包括了带宽限制，通讯时延，丢包，误码，乱序等等，为此我们开展了网络场景的实验平台，为整个测试提供可靠网络环境
    电磁兼容测试，对实验中所常见的作为干扰源地考核在上述干扰环境下，智能家电是否满足要求，每项测试结束以后，实验人要及时察看，环境实验同样，因为对于环境实验，我们智能家电方面更多的是在室内或者比较好的环境，环境实验的温度湿度等条件要优于我们正常的家电环境实验，测试时将产品放于实验箱，根据标准要求调整温度湿度变化，来考核智能家电在整个过程中的通讯成功率，这些实验绝大多数要求有一个时间限制，我们是考量时间段的通讯成功率。
    第五是典型场景的应用测试，这方面是比较重要的，以前我们碰到过在试验室做的产品，都没有问题，尤其对于一些外围开发的产品，只是把通讯部分和电控部分送给相关部门进行开发，在实际应用中，很多时候由于应用环境上面有个水盆导致在家居场景下，尤其是通讯功能远达不到试验室的要求，我们建议大家在产品出厂之前做家居场景的仿真测试，在整个测试过程中，除了家电保持正常工作状态或者是测试状态进行连续通讯，还要将家中其他设备都要按照标准要求定时开启和关闭。
    经过上述5方面的测试，在不同条件下智能产品的单向通讯成功率作为主要考核指标，同时结合产品的通讯机制的各项参数以及测试环境的网络参数，可以综合的评估智能产品的通讯可靠性，以及智能产品在不同条件下的通讯质量。
    以上是我们在智能家电通讯可靠性方面所做的研究和实践。我今天的介绍就这些，再次感谢大家，谢谢聆听。