您或许已经拥有所谓的“智能家居”，即通过语音控制技术连接灯光或音乐设备。例如 Alexa或 Siri。但当研究人员谈论智能家居时，我们通常指的是利用人工智能学习您的生活习惯并自动调整家居环境以响应您的需求的技术。最明显的例子可能是恒温器：它能够学习您何时可能在家以及您偏好的温度，并无需您更改设置即可自行相应调整。
我和同事们对这种真正的智能家居技术如何帮助痴呆症患者很感兴趣。我们希望它能够学会识别痴呆症患者全天进行的各种家庭活动，并在每项活动中为其提供帮助。这甚至可能发展到引入家用机器人，自动协助完成家务。
日益增多的痴呆症患者人数，促使护理服务提供者将技术视为支持人类护理人员、改善患者生活质量的一种方式。我们尤其希望利用技术帮助痴呆症患者尽可能长时间地更加独立地生活。
痴呆症影响人们的认知能力（如感知、学习、记忆和解决问题的能力）。智能家居技术在这方面有许多帮助方式。例如，如果门被留开，它可以自动关闭；如果炉灶无人看管，它可以自动关闭，从而提高安全性。床垫和座椅传感器或可穿戴设备能够检测某人的睡眠质量，或判断其是否长时间异常静止不动。
灯光、电视和手机可通过语音激活技术或为有记忆障碍者设计的图片式界面进行控制。水壶、冰箱和洗衣机等家用电器可以远程控制。
痴呆症患者还可能出现方向感混乱、四处游荡并迷路的情况。先进的监测系统利用室内无线电波和室外GPS技术，可以追踪人员的移动，并在其离开特定区域时发出警报。
这些设备收集的所有数据都可以输入复杂的人工智能系统，该系统将自动学习人们在家中的典型行为。这是人工智能经典的模式匹配问题（即从大量数据中寻找并学习规律）。起初，计算机会建立一个居住者日常作息的粗略模型，然后能够检测出异常情况，例如未在平时起床或未按时进餐。
随后，更精细的模型可以呈现特定活动的步骤，例如洗手或泡一杯茶。逐步监测使用者的动作意味着，如果他们中途忘记了步骤，系统就可以提醒他们并帮助其继续完成。
日常作息的通用模型可以使用床铺或门上等不易引起干扰的传感器。但若要让软件更详细地了解家中正在发生的情况，则需要摄像头和视频处理技术，以便检测特定动作，例如有人摔倒。这些改进模型的缺点是会损失隐私。
未来的智能家居还可能配备人形机器人，以协助家务。该领域的研究正在稳步推进，尽管速度较慢，其中日本在护理机器人方面处于领先地位。
家庭或护理院中的机器人面临的最大挑战，是需要在非结构化环境中运行。工厂机器人之所以能够高速、精确地运行，是因为它们在专门设计的空间中执行特定的预设任务。然而，普通家庭的结构性较差，且家具、物品和人员的位置会频繁变化。这是研究人员正在利用人工智能技术（如从图像中获取数据，即计算机视觉）加以研究的关键问题。
机器人不仅有潜力帮助完成体力劳动。尽管大多数智能家居技术侧重于行动能力、力量及其他身体特征，但情感健康同样重要。一个很好的例子是PARO机器人，它外形像一只可爱的玩具海豹，旨在提供治疗性的情感支持和慰藉。
理解互动
这项技术真正的智能之处在于，它能够自动发现人与环境之间的互动方式，从而在恰当的时刻提供支持。如果我们仅仅构建让技术替人完成一切的系统，那么实际上会降低人们的独立性。
例如，情绪识别软件可以通过表情判断某人的情绪，并相应地调整家居环境或提出活动建议，比如调节灯光或鼓励患者进行锻炼。随着居住者身体和认知能力的衰退加剧，智能家居将调整以提供更适当的支持。
仍有许多挑战需要克服，包括提高传感器的可靠性和稳健性、防止令人烦扰或干扰的警报，以及确保该技术免受网络犯罪分子的侵害。尽管技术日益先进，但始终需要人类参与其中。该技术旨在辅助人类护理人员，并且必须针对个体用户进行调整。然而，真正的智能家居确实有潜力帮助痴呆症患者过上更丰富、更充实，并有望更长久的生活。
