云端、IoT与M2M带动 智能家庭跃为火红题材

伴随云端运算、物联网及M2M等技术推演，智能家庭逐渐不再是豪宅的专属配备，可望大举拓展至一般家庭。Xsys Solutions

研究机构Machina Research预估，2016年全球将出货15亿台具「机器对机器(M2M)」联网功能的消费性电子产品，2020年更可望进一步推升至43亿个，足见经由物联网(IoT)、M2M等技术所铺陈的智能家庭应用情境，即将跃然成形。

在1996年，微软创始人比尔盖兹藉由「拥抱未来」一书，对当时刻正兴建的智能豪宅进行描绘。他指出，该栋房子充斥大量矽芯片及软件建造，随着矽晶微处理器及记忆芯片的装置，外加软件带动，使房子具备互动网络之特质，展望未来，超过百万栋房子皆将有此特徵。

十余年后的今天，回过头检视上述预言，确实逐渐付诸实践，愈来愈多豪宅建案都已配置数码自动化架构，初期仍环绕金字塔顶端，惟后续伴随云端运算、IoT、M2M等技术演进，使得智能家庭控制系统、显示面板、对讲机等有关智能家庭的产品，接续应运而生，据以涵盖环境控制、情境控制、节能减碳、居家保全、社区分机等应用需求，遂使得智能家庭开始朝向一般建案纵深。

在此情况下，过去听来异想天开的应用情境，譬如拍拍手即开启照明，或透过移动电话开关家中电器，如今已非梦想。

随着智能家庭、家庭自动化等应用趋势成形，也为资通讯(ICT)业者带来极大想像空间，举凡智能家电、智能电表、智能空调、智能插座、智能电视、环境监控、灯光控制、影音控制、网络摄影机(IP Camera)、NVR/DVR、警报系统、门禁控制，乃至网络储存装置(NAS)、机顶盒(Set-top-Box)，甚至是最基础的无线联网装置，都可望在这股潮流中，建立绝佳出海口。

韩商动作频频  台厂不宜落人于后

研究机构IDC预估，2013至2020年期间，智能家庭市场将呈现17.7%年复合成长率，待至2020年市场规模可达517.7亿美元，商机着实不小。影响所及，2014年美国消费性电子大展(CES)上，不少科技大厂纷纷针对智能家庭主题多所展示，例如韩国三星发表Smart Home智能家庭平台概念，强调使用者仅需透过单一应用程序，便可集中管控空调、照明、冰箱及电视等家电装置，甚至藉由冰箱接听电话亦无不可，且即便使用者身在海外，亦可凭智能手机遥控家中照明或空调。

无独有偶，另一韩系大厂LG也利用2014年CES场合，展示植基于webOS的智能电视，并与LINE合作推出HomeChat，诉求使用者能利用LINE操控智能家电。

韩国厂商对于智能家庭着力日深，而该国政府甚至亟思凭藉稳定的超广域有？无线网络、具实感？可感知变化的平台系统、节能型智能家电，再加上以人为中心的智能家庭服务，在2018年打造出智能家庭产业领导国家。这意谓着，台湾厂商亦需及早因应，以避免在未来智能家庭盛宴中黯然缺席。

至于台厂发展智能家庭相关产品之际，最需优先培养的技术能量为何？无庸置疑，既然智能家庭系以IoT、M2M为根基，因此不论谈到智能监控、智能照明或家庭娱乐等应用，都离不开无线联网技术，所以除了常见的蓝牙、Wi-Fi，包括Z-Wave、ZigBee等同以Wireless Sensor Networks(WSN)为前提的无线射频技术，似乎都是入门基本功课。

ZigBee奠基IEEE 802.15.4协定，相对于缺乏国际标准支撑的Z-Wave而言，不管在传输距离、传输速率、胃纳节点数，甚至是应用范围大小等方面，显然都略胜一筹；但有别于ZigBee同时涉猎智能家庭、智能建筑、智能电网、医疗或安全应用等多元发展路线，Z-Wave对于智能家庭相对聚焦，因而获致诸多厂商力挺，支持此技术的产品亦不在少数。

有业者在研发智能家庭闸道器的过程中，便思考如何在Z-Wave、ZigBee选边站，最终采纳Z-Wave；最大关键在于Zigbee较偏向半开放式架构，易衍生兼容性疑虑，至于Z-Wave相对无此变量，因此包括灯控、安防感应器、消防感知器、节能装置等所有相关产品，皆可兼容使用，可快速与闸道器进行配对连结或解除。此外，使用者亦可针对其所想要的感觉或氛围，将现场设备群组设定为同一组情境Profile，而该闸道器也具备学习上百万组IR遥控器码的能力，因此面对最复杂的空调系统，亦能不分厂牌纳入控制。

相关技术百家争鸣  亟需探索利弊得失

另值得一提的，有感于IoT涉及的装置种类愈来愈多、万物相连的应用情境愈趋复杂，而业界要求制定统一通讯标准的呼声，也愈来愈大，因此在2013年下半，包括Linux基金会、高通、LG、夏普、松下、海尔、宏达电、Silicon Image、TP-Link、思科等一干厂商或组织集结成立AllSeen联盟，希冀建立一套一体适用的物联网互连架构，相关发展趋势，值得台湾厂商密切关注。

持平而论，植基于开放原始码平台AllJoyn的AllSeen技术，一般被认定为单纯的协定规范，并不像Z-Wave或ZigBee涉及入较多硬件设计层次，其主要的意涵，乃在于透过TCP/IP网络协定制定一个近似UPnP或DLNA的概念，让各式装置能够藉由AllSeen技术，经过Wi-Fi、电线或以太网络连结而获得控制。但若干业者认为，倘若AllSeen趋于普及，将导致智能家庭装置直接采用Wi-Fi或蓝牙等既有技术，从而跳脱Z-Wave或ZigBee选边站的现状，因此视AllSeen为取代Z-Wave、ZigBee的另类选项。

不可讳言，不论是Wi-Fi或蓝牙，其基础功耗条件都不若Z-Wave或ZigBee来得优异，所以后两者对于智能家庭应用，仍具备一定程度的优势；至于个中利弊得失，有待台湾业者详加权衡思考。

当然，除了无线传输外，举凡HomePlug、HomePNA、G.hn甚或MOCA等有线传输技术，亦是业者不容忽视的另一重环节。例如在2013年下半，意法半导体(STMicroelectronics)发布一款堪称独特的ST2100STreamPlug系统单芯片，标榜适用于智能家庭与智能能源应用场域。而台湾知名大厂大同，便利用这套芯片孕育了名为Gateway One的智能家庭闸道器，俾使用户能透过单一装置，即可整合以太网络、WLAN、PLC及多媒体装置之多承载(multi-bearer)家庭网络，甚至能满足插电式电动汽车充电需求，继而改善整体家庭的能效、安全、舒适性与便利性。

探究ST2100STreamPlug的技术内涵，即为同时涵盖可承载HDTV及VoIP应用的200Mbps HomePlug AV，及旨在促进智能电网应用最佳化的HomePlug Green PHY，堪称是HomePlug智能家庭系统的经典范例。

只不过，论及上述一干技术协定，多偏向区域网络(LAN)框架内的装置互连，距离智能家庭所诉诸的「云端联网」愿景，似乎缺少了穿透外在多变网际网络环境的关键解决之道。如此一来，意欲确保使用者能突破空间与距离限制，运用随身移动设备精准操控家中设备，显然仍存在不可测变量。

业者分析，目前亟待解决的难题有二：一是碍于路由连线复杂变量，欲确保分隔远地的物件成功互连，依然有其困难性；二是使用者需于智能装置执行难度颇高的DDNS及Port Mapping设定，除非供应商愿咬牙投资广设服务团队，否则可能对产品推广形成阻碍。

有监于此，台湾业者物联智能(ThroughTek)悉心研发一套P2P专利技术，一方面藉由IOTC物联云连线平台，让所有授权装置互通无虞，二方面则透过QR Code扫描方式，便于使用者自动且快速完成繁复的网络设定。此一创新概念，已获诸多海外大厂采纳，将此技术套用在网络摄影机、路由器、机顶盒或NAS等诸多智能家庭装置之上，此一作法亦颇值得台湾厂商详加评估。