物聯網智能家居
 

曾苡婷
臺北教育大學藝術與造形設計研究所碩士生
張文德
臺北教育大學藝術與造形設計研究所副教授

一、智能家居
智能家居是比較抽象的概念，百科上給出的解釋為：「以住宅為平台，利用綜合布線技術、網絡通信技術、安全防範技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，並實現環保節能的居住環境。」
我們可以稱智能家居為家居設備的智能化，而物連網家居市透過一個高度整合的全球網路，把所有家居和每個人連結在一起。是一個典型的集合概念，包括智能門鎖、智能燈泡、智能家電、智能攝像機、智能化妝鏡、智能書桌等設備。這些設備更像是智能家居整個系統的組成部分，相互之間也可以通過有線或無線通信方式建立連接。
現階段智能家居大致能分成三種:
1.傳感器的家庭應用
主要是對家庭環境的探測和感知，比較突出的是環境監測，例如溫濕度傳感器、PM2.5探測器、CO2探測器、光敏傳感器、噪音探測器等。另外還包括一些提升家庭安全的傳感器，如煙霧探測器、水浸傳感器等。在智能家居快速發展的背景下，這些傳感器正向微型化、集成化方向發展。

2.控制器的應用及控制方式的革新
強調遠程控制和智能控制，前者得益於移動網際網路的發展，使所有智能設備都具備了手機APP遠程、定程、場景和聯動管控功能，其中尤以遠程監控最具「剛需」屬性；後者基於LBS、感應、語音等技術的應用，如指紋、手勢、語音等對一些設備的控制。

3.傳統設備的智能化「翻新」
在現在的智能家居系統中，大多數設備都屬於此範疇，最典型的如智能開關、智能插座、智能門鎖、智能燈泡等。它們最大的特點就是，算不上原創，而是應用通信、控制等技術後的現有設備「翻新」。
管理大師麥克・波特(Michael Eugene Porter)及詹姆斯・賀普(James E. Heppelmann)點出物聯網主要具有 4 個階段：監看、控制、最佳化以及自主性（圖1），並且經由物聯網技術洞察使用者的行為和偏好，以及設備的使用狀態，進而設計出更具使用者經驗的新產品和預測性維修。

圖1. Porter & Heppelmann物聯網產品定義金字塔
(http://iknow.stpi.narl.org.tw/Post/Read.aspx?PostID=10796)

二、 物聯網產品體系與物聯網十大競爭策略選擇
二十世紀初期，芝加哥大學教授奧斯卡．藍奇（Oskar Lange）提到，當一個創業家導入了讓他有能力降低商品及服務價格的技術創新後，他將獲得一種優勢，能領先其他受限於過時生產工具的競爭者，而這會導致競爭者較老舊的投資貶值。智能互聯產品將顛覆現有的企業價值鏈，智能互聯產品還將改變現有的產業結構和競爭本質，但在帶來新機遇的同時，也將企業暴露在新威脅之下。現有行業版圖將被重塑，全新行業將會誕生。麥克・波特與詹姆斯・賀普曼提出十大競爭策略選擇，分別為：
策略一：對於物聯網產品，公司應開發哪一類的功能和特色？ （1. Which set of smart, connected product capabilities and features should the company pursue?）
策略二：產品所有功能中，有哪些要放在硬體上，有哪些要放在雲端中？ （2. How much functionality should be embedded in the product and how much in the cloud?）
策略三：公司應該採用開放系統還是封閉系統？（3. Should the company pursue an open or closed system?）
策略四：對於物聯網產品的功能和基礎環境，公司應該進行內部開發還是 外包給供應商和合作夥伴？（4. Should the company develop the full set of smart, connected product capabilities and infrastructure internally or outsource to vendors and partners?）
策略五：公司應該對哪些數據進行擷取、保護和分析，並實現客戶價值之最大化?（5. What data must the company capture, secure, and analyze to maximize the value of its offering?）
策略六：公司該如何管理物聯網所獲取之數據之所有權和使用權？ （6. How does the company manage ownership and access rights to its product data?）
策略七：對於通路或服務網絡，公司應該採取部分或全面的”去中間化”策略？（7. Should the company fully or partially disintermediate distribution channels or service networks?）
策略八：公司是否該改變原本的商業模式？（8. Should the company change its business model?）
策略九：公司是否該透過將數據出售給第三方進入新的業務？（9. Should the company enter new businesses by monetizing its product data through selling it to outside parties?）
策略十：公司是否該擴大業務範圍？（10. Should the company expand its scope?）

三、 智能家居產品
1. Homekit
進門前的門把手上是密碼鎖，還可以向Siri發號施令；「家庭」能讓你設定不同情境，只要一個指令，就能將多個配件組合運作。例如，你可以設定一個「離開家」的情境，為你關燈、鎖門，並調低自動調溫器的溫度；步入客廳，跟Siri講一句「到家啦」，屋內各處的燈光同時點亮。——這是經過預設的Homekit場景，它是以開關為主，Siri為輔，在控制中心快捷操作的。
「家庭」app主界面分為三大部分，「家庭」、「房間」和「自動化」，其邏輯主要建立在配件與場景上，單獨的各個配件都有單獨的開關（圖2），供用戶對單個配件做控制和設置，選擇數個配件編入一個新場景，只需點擊場景開關，即可同時控制這些配件進入預設的狀態（比如新建場景"到家"，預設為打開燈光、關閉窗簾，打開此場景開關即可同時實現）。

圖2. Homekit app介面

「家庭」界面下，匯聚了當前已接入的配件開關，和已設定的場景開關；「房間」界面將數個配件、場景劃入各個「房間」，以控制指定區域而非全部的配件；「自動化」界面在家中有iPad作為中樞時（圖3），能夠實現配件、場景按設定（如定時）自動運行。
Siri作為語音助手，也會在Homekit中出重要的一份力，她能夠聰明地識別出你所命名的房間和場景，在你說出指令時進行相應的控制，如日常開關藍牙、無線網路一般方便的控制這些配件、場景。

 圖3. Homekit iPad APP 介面


安全性方面，Homekit主要藉助TouchID和密碼來阻止陌生訪問。雖然在iOS的鎖螢幕界面就可以上拉調出控制中心，但在未解鎖的狀態下，這裡只能控制燈光等無關緊要的配件。像門鎖這類重點配件的操作，就必須先用指紋或密碼驗明身份。
Homekit的主要操作邏輯圍繞著配件、場景的開關展開，除了各類開關都被集成在「家庭」app、iOS控制中心，日常的大部分使用和往常的傳統家居裝置沒有太多不同。不論你選擇哪款相容的配件，「家庭」app 都能輕易地從一處進行設定與控制。全世界有 50 多個品牌承諾提供眾多相容於 HomeKit 架構的配件，而適用的配件數量也與日俱增。每項配件都經過 Apple 的審核及批准，有助於確保使用時的安全性。在Homekit配件（圖４）的體驗中，我們也發現很多時候，在控制中心點擊開關，比起喚出Siri講話、等待響應、確認理解正確、檢查諸如燈光已關閉這樣的過程，反倒是輕鬆得多。智慧語音並不一定要以徹底取代人手操作為目的（圖5），有所取捨的選擇會更現實、也更聰明。

 

圖5. Homekit人手操作
圖片來源/https://www.apple.com/tw/ios/home/


2. Sobro
Sobro 結合了客廳桌、冰箱（圖6）、喇叭、USB充電器、LED燈光等功能， Sobro是一個可以讓你一次做很多事情的桌子。將手機連結 Sobro播放音樂，一邊調一個自己最喜歡的燈光，接著發現手機快要沒電，立刻接上USB充電，拉開桌底下的迷你冰箱打開一罐冰涼的飲料放鬆，整個過程都可以在一張Sobro上完成（圖７）。

圖6. Sobro 迷你冰箱

圖7. Sobro 可一次完成很多事

Sobro 的優點就是讓你在客廳更加方便（圖8），根據 Sobro在Indiegogo上的頁面說明，設計團隊打算在未來在桌面上增加觸控面板，希望可以在桌面上直接控制電視、燈光等其他連網設備。Sobro的設計可以接上Chromecast一邊從桌面喇叭放出聲音，同時拿出迷你冰箱的飲料，另一手拿著充著電的手機查詢資料（圖9）。

圖8. Sobro 擺客廳示意圖

圖9. Sobro 喇叭、手機充電孔

3.Laundroid
Laundroid是一台全自動的衣機，能幫你把各種不同種類的衣服折好、分類好。只要把乾衣服丟進底層神奇的抽屜，門再度打開就是折得跟服飾店貨架上一樣的整齊衣物（圖10）。簡約利落的外形，為家裡打造如太空星艦般的科技感。來自日本，世界第一台自動折衣機：Laundroid絕對是給討厭折衣服的家庭最佳智能家居。

                   

圖10. Laundroid 折衣示意圖

由日本 Seven Dreamers 推出的全自動折衣機 Laundroid 一台鋼琴鏡面鑲著木質邊框的全自動折衣機，丟進去的衣服由藏於內部的人工智慧機器手臂展開、進行影像辦別後再進行折疊，辦識功能之強大，凡舉T恤、襯衫、睡衣、褲子甚至連毛巾，都能依據形狀折成不同樣式。Laundroid 還有連線功能，下載專屬 APP 就能管理衣服類別（圖11），可設定依照顏色、材質，甚至是衣服的所有人分類。手機作好設定，箱門打開瞬間，衣服全都依照你的設定分門別類。

         

圖11. Laundroid APP
官方網站、圖片來源/https://laundroid.sevendreamers.com/en/

4.Ring Video Doorbell
智慧門鈴Ring Video Doorbell讓你可以不需要特別走到門口應門，只要透過智慧型手機與網路，就可以同步監控家門的周遭狀況，就如同一雙眼睛隨時幫你堅守著大門，同時還可以透過它與來訪者進行對話。

圖12. Ring Video Doorbell 外觀

圖13. Ring Video Doorbell APP顯示鏡頭

Ring Video Doorbell 透過 WiFi 與行動裝置連結；無論你身在何處，只要有人在你家門前按下門鈴，便會透過你的行動裝至通知你，你可以透過鏡頭看到按門鈴者，也可以選擇與他對話（圖13）。如遇來者不善，沒有按門鈴，卻在門口前不斷徘徊，Ring也會偵測到門前的可疑移動、同時通知你，又可以觀看或錄下當下情景，也可以發出聲音嚇阻對方。Ring Video Doorbell的外觀很簡約（圖12），安裝上也十分容易。高階款的 Ring Video Doorbell Pro，支援 1080p HD的影片畫質及夜間清晰模式，還可以圈畫出特定區域，進行特別識別，只要偵測到有可疑的移動物體就會發出警示訊息（圖14）。

圖14. Ring Video Doorbell
官方網站、圖片來源/https://ring.com/

5.mornin'
設立於東京的新創日本企業 Robit，推出新產品「mornin'」，透過與智慧型手機連結，每天早上於固定時間拉開窗簾，讓太陽光喚醒你。起床困難的原因在於，要將人從深沉睡眠的狀態瞬間喚醒，是一件十分困難的事情，即便喚醒，也會處在迷迷糊糊的狀態。根據科學研究，太陽光能夠有效抑制睡眠賀爾蒙－褪黑激素 Melatonin，換句話說，只要能善用太陽光，便能令身體自主起床變成一件簡單的事情。

圖15. mornin'外型

圖16. mornin' APP
mornin'外型就像是窗簾馬達器（圖15），使用流程非常簡單，事先透過藍芽系統將智慧型手機與mornin'連結，並將mornin'裝設在家中的窗簾軌道上（圖17），設定好智慧型手機起床的時間（圖16），如此一來，隔天早上mornin'便會在起床時間前為你拉開窗簾，讓太陽光喚醒你美好的一天！

 

 

圖17. mornin'
官方網站、圖片來源/http://mornin.jp/

四、 未來趨勢
物聯網的快速發展大大加快了智能家居的普及，如今在中國物聯網的發展已經上升為國家戰略，政府提出了很多建設性的方案推動該產業的快、好發展，而作為零成本的新興產業，智能家居正好趕上了這趟順風車。智能家居作為一個藍海項目前景無限，而這一切都得依賴於物聯網的發展，從有線連接到無線傳輸，從概念到實際，物聯網巧妙地將家庭中的若干看似毫不相干的事物全都緊密地聯繫到一起。面臨這場接近零邊際成本的革命，很多領導者都參與主張，這場革命讓商品和服務同時開啟一些新的機會，讓企業可以在獲得足夠利潤的情況下，製造其他物連網商品，而這些新機會可以讓「智能家居」蓬勃發展。

五、 結語
現在的家居產品雖然越來越進步、方便，很多事物卻在不經意之間失去蹤影，在追求「簡單」的同時卻缺少了物品與人之間的「互動」，而「物聯網網家居」則可以讓兩者兼備。在家裡這些智能家居除了擁有簡單美麗外觀的同時，也可以和躲在每個家居裡的小精靈溝通互動！