物联网智能家居
 

曾苡婷
台北教育大学艺术与造形设计研究所硕士生
张文德
台北教育大学艺术与造形设计研究所副教授

一、智能家居
智能家居是比较抽象的概念,百科上给出的解释为:「以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。」
我们可以称智能家居为家居设备的智能化,而物连网家居市透过一个高度整合的全球网路,把所有家居和每个人连结在一起。是一个典型的集合概念,包括智能门锁、智能灯泡、智能家电、智能摄像机、智能化妆镜、智能书桌等设备。这些设备更像是智能家居整个系统的组成部分,相互之间也可以通过有线或无线通信方式建立连接。
现阶段智能家居大致能分成三种:
1.传感器的家庭应用
主要是对家庭环境的探测和感知,比较突出的是环境监测,例如温湿度传感器、PM2.5探测器、CO2探测器、光敏传感器、噪音探测器等。另外还包括一些提升家庭安全的传感器,如烟雾探测器、水浸传感器等。在智能家居快速发展的背景下,这些传感器正向微型化、集成化方向发展

2.控制器的应用及控制方式的革新
强调远程控制和智能控制,前者得益于移动网际网路的发展,使所有智能设备都具备了手机APP远程、定程、场景和联动管控功能,其中尤以远程监控最具「刚需」属性;后者基于LBS、感应、语音等技术的应用,如指纹、手势、语音等对一些设备的控制。

3.传统设备的智能化「翻新」
在现在的智能家居系统中,大多数设备都属于此范畴,最典型的如智能开关、智能插座、智能门锁、智能灯泡等。它们最大的特点就是,算不上原创,而是应用通信、控制等技术后的现有设备「翻新」。
管理大师麦克・波特(Michael Eugene Porter)及詹姆斯・贺普(James E. Heppelmann)点出物联网主要具有 4 个阶段:监看、控制、最佳化以及自主性(图1),并且经由物联网技术洞察使用者的行为和偏好,以及设备的使用状态,进而设计出更具使用者经验的新产品和预测性维修。

图1. Porter & Heppelmann物联网产品定义金字塔
(
http://iknow.stpi.narl.org.tw/Post/Read.aspx?PostID=10796)

二、 物联网产品体系与物联网十大竞争策略选择
二十世纪初期,芝加哥大学教授奥斯卡.蓝奇(Oskar Lange)提到,当一个创业家导入了让他有能力降低商品及服务价格的技术创新后,他将获得一种优势,能领先其他受限于过时生产工具的竞争者,而这会导致竞争者较老旧的投资贬值。智能互联产品将颠覆现有的企业价值链,智能互联产品还将改变现有的产业结构和竞争本质,但在带来新机遇的同时,也将企业暴露在新威胁之下。现有行业版图将被重塑,全新行业将会诞生。麦克・波特与詹姆斯・贺普曼提出十大竞争策略选择,分别为:
策略一:对于物联网产品,公司应开发哪一类的功能和特色? (1. Which set of smart, connected product capabilities and features should the company pursue?)
策略二:产品所有功能中,有哪些要放在硬体上,有哪些要放在云端中? (2. How much functionality should be embedded in the product and how much in the cloud?)
策略三:公司应该採用开放系统还是封闭系统?(3. Should the company pursue an open or closed system?)
策略四:对于物联网产品的功能和基础环境,公司应该进行内部开发还是 外包给供应商和合作伙伴?(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:公司应该对哪些数据进行撷取、保护和分析,并实现客户价值之最大化?(5. What data must the company capture, secure, and analyze to maximize the value of its offering?)
策略六:公司该如何管理物联网所获取之数据之所有权和使用权? (6. How does the company manage ownership and access rights to its product data?)
策略七:对于通路或服务网络,公司应该採取部分或全面的”去中间化”策略?(7. Should the company fully or partially disintermediate distribution channels or service networks?)
策略八:公司是否该改变原本的商业模式?(8. Should the company change its business model?)
策略九:公司是否该透过将数据出售给第三方进入新的业务?(9. Should the company enter new businesses by monetizing its product data through selling it to outside parties?)
策略十:公司是否该扩大业务范围?(10. Should the company expand its scope?)

三、 智能家居产品
1. Homekit
进门前的门把手上是密码锁,还可以向Siri发号施令;「家庭」能让你设定不同情境,只要一个指令,就能将多个配件组合运作。例如,你可以设定一个「离开家」的情境,为你关灯、锁门,并调低自动调温器的温度;步入客厅,跟Siri讲一句「到家啦」,屋内各处的灯光同时点亮。——这是经过预设的Homekit场景,它是以开关为主,Siri为辅,在控制中心快捷操作的。
「家庭」app主界面分为三大部分,「家庭」、「房间」和「自动化」,其逻辑主要建立在配件与场景上,单独的各个配件都有单独的开关(图2),供用户对单个配件做控制和设置,选择数个配件编入一个新场景,只需点击场景开关,即可同时控制这些配件进入预设的状态(比如新建场景"到家",预设为打开灯光、关闭窗帘,打开此场景开关即可同时实现)。

图2. Homekit app介面

「家庭」界面下,汇聚了当前已接入的配件开关,和已设定的场景开关;「房间」界面将数个配件、场景划入各个「房间」,以控制指定区域而非全部的配件;「自动化」界面在家中有iPad作为中枢时(图3),能够实现配件、场景按设定(如定时)自动运行。
Siri作为语音助手,也会在Homekit中出重要的一份力,她能够聪明地识别出你所命名的房间和场景,在你说出指令时进行相应的控制,如日常开关蓝牙、无线网路一般方便的控制这些配件、场景。

 3. Homekit iPad APP 介面


安全性方面,Homekit主要藉助TouchID和密码来阻止陌生访问。虽然在iOS的锁萤幕界面就可以上拉调出控制中心,但在未解锁的状态下,这裡只能控制灯光等无关紧要的配件。像门锁这类重点配件的操作,就必须先用指纹或密码验明身份。
Homekit的主要操作逻辑围绕著配件、场景的开关展开,除了各类开关都被集成在「家庭」app、iOS控制中心,日常的大部分使用和往常的传统家居装置没有太多不同。不论你选择哪款相容的配件,「家庭」app 都能轻易地从一处进行设定与控制。全世界有 50 多个品牌承诺提供众多相容于 HomeKit 架构的配件,而适用的配件数量也与日俱增。每项配件都经过 Apple 的审核及批准,有助于确保使用时的安全性。在Homekit配件(图4)的体验中,我们也发现很多时候,在控制中心点击开关,比起唤出Siri讲话、等待响应、确认理解正确、检查诸如灯光已关闭这样的过程,反倒是轻鬆得多。智慧语音并不一定要以彻底取代人手操作为目的(图5),有所取捨的选择会更现实、也更聪明。

 

图5. Homekit人手操作
图片来源/https://www.apple.com/tw/ios/home/


2. Sobro
Sobro 结合了客厅桌、冰箱(图6)、喇叭、USB充电器、LED灯光等功能, Sobro是一个可以让你一次做很多事情的桌子。将手机连结 Sobro播放音乐,一边调一个自己最喜欢的灯光,接著发现手机快要没电,立刻接上USB充电,拉开桌底下的迷你冰箱打开一罐冰凉的饮料放鬆,整个过程都可以在一张Sobro上完成(图7)。

图6. Sobro 迷你冰箱

图7. Sobro 可一次完成很多事

Sobro 的优点就是让你在客厅更加方便(图8),根据 Sobro在Indiegogo上的页面说明,设计团队打算在未来在桌面上增加触控面板,希望可以在桌面上直接控制电视、灯光等其他连网设备。Sobro的设计可以接上Chromecast一边从桌面喇叭放出声音,同时拿出迷你冰箱的饮料,另一手拿著充著电的手机查询资料(图9)。

图8. Sobro 摆客厅示意图

图9. Sobro 喇叭、手机充电

3.Laundroid
Laundroid是一台全自动的衣机,能帮你把各种不同种类的衣服折好、分类好。只要把乾衣服丢进底层神奇的抽屉,门再度打开就是折得跟服饰店货架上一样的整齐衣物(图10)。简约利落的外形,为家裡打造如太空星舰般的科技感。来自日本,世界第一台自动折衣机:Laundroid绝对是给讨厌折衣服的家庭最佳智能家居。

                   

图10. Laundroid 折衣示意图

由日本 Seven Dreamers 推出的全自动折衣机 Laundroid 一台钢琴镜面镶著木质边框的全自动折衣机,丢进去的衣服由藏于内部的人工智慧机器手臂展开、进行影像办别后再进行折叠,办识功能之强大,凡举T恤、衬衫、睡衣、裤子甚至连毛巾,都能依据形状折成不同样式。Laundroid 还有连线功能,下载专属 APP 就能管理衣服类别(图11),可设定依照颜色、材质,甚至是衣服的所有人分类。手机作好设定,箱门打开瞬间,衣服全都依照你的设定分门别类。

         

图11. Laundroid APP
官方网站、图片来源/https://laundroid.sevendreamers.com/en/

4.Ring Video Doorbell
智慧门铃Ring Video Doorbell让你可以不需要特别走到门口应门,只要透过智慧型手机与网路,就可以同步监控家门的周遭状况,就如同一双眼睛随时帮你坚守著大门,同时还可以透过它与来访者进行对话。

图12. Ring Video Doorbell 外观

图13. Ring Video Doorbell APP显示镜头

Ring Video Doorbell 透过 WiFi 与行动装置连结;无论你身在何处,只要有人在你家门前按下门铃,便会透过你的行动装至通知你,你可以透过镜头看到按门铃者,也可以选择与他对话(图13)。如遇来者不善,没有按门铃,却在门口前不断徘徊,Ring也会侦测到门前的可疑移动、同时通知你,又可以观看或录下当下情景,也可以发出声音吓阻对方。Ring Video Doorbell的外观很简约(图12),安装上也十分容易。高阶款的 Ring Video Doorbell Pro,支援 1080p HD的影片画质及夜间清晰模式,还可以圈画出特定区域,进行特别识别,只要侦测到有可疑的移动物体就会发出警示讯息(图14)。

图14. Ring Video Doorbell
官方网站、图片来源/https://ring.com/

5.mornin'
设立于东京的新创日本企业 Robit,推出新产品「mornin'」,透过与智慧型手机连结,每天早上于固定时间拉开窗帘,让太阳光唤醒你。起床困难的原因在于,要将人从深沉睡眠的状态瞬间唤醒,是一件十分困难的事情,即便唤醒,也会处在迷迷糊糊的状态。根据科学研究,太阳光能够有效抑制睡眠贺尔蒙-褪黑激素 Melatonin,换句话说,只要能善用太阳光,便能令身体自主起床变成一件简单的事情。

图15. mornin'外型

图16. mornin' APP
mornin'外型就像是窗帘马达器(图15),使用流程非常简单,事先透过蓝芽系统将智慧型手机与mornin'连结,并将mornin'装设在家中的窗帘轨道上(图17),设定好智慧型手机起床的时间(图16),如此一来,隔天早上mornin'便会在起床时间前为你拉开窗帘,让太阳光唤醒你美好的一天!

 

 

图17. mornin'
官方网站、图片来源/http://mornin.jp/

四、 未来趋势
物联网的快速发展大大加快了智能家居的普及,如今在中国物联网的发展已经上升为国家战略,政府提出了很多建设性的方案推动该产业的快、好发展,而作为零成本的新兴产业,智能家居正好赶上了这趟顺风车。智能家居作为一个蓝海项目前景无限,而这一切都得依赖于物联网的发展,从有线连接到无线传输,从概念到实际,物联网巧妙地将家庭中的若干看似毫不相干的事物全都紧密地联繫到一起。面临这场接近零边际成本的革命,很多领导者都参与主张,这场革命让商品和服务同时开启一些新的机会,让企业可以在获得足够利润的情况下,製造其他物连网商品,而这些新机会可以让「智能家居」蓬勃发展。

五、 结语
现在的家居产品虽然越来越进步、方便,很多事物却在不经意之间失去踪影,在追求「简单」的同时却缺少了物品与人之间的「互动」,而「物联网网家居」则可以让两者兼备。在家裡这些智能家居除了拥有简单美丽外观的同时,也可以和躲在每个家居裡的小精灵沟通互动!