协作平臺与应用服务相继推出 加速日本智能家居普及脚步

DIGITIMES研究团队

日本智能住宅通讯协定标准ECHONET (Energy Conservation and Homecare Network) Lite受限日本家电厂采取封闭策略,使得ECHONET Lite局限在智能电表与空调,家电用品无法互通。DIGITIMES Research观察,日本智能家居缺乏一元管理及杀手级应用,导致该市场普及率低,为解决前述问题,智能家居业者整合多品牌家电用品的智能家居协作平臺相继问世,业者亦持续探索新的应用服务,皆有助于加速日本智能家居普及脚步。

为解决日本智能家电互通性问题,地产发展商三菱地所(Mitsubishi Estate)推出智能家居协作平臺「Hometact」,引进美国创投公司Yonomi的应用程序界面(API)协作技术,可自由连结各种物联网设备和住宅家电,而智能家居的新应用服务聚焦在高龄照护与健康管理,如凸版印刷(Toppan)的「Cheercle」整合体重计与温度傳感器,可自动记录使用者的健康信息。

Matter问世后,恐将使得ECHONET Lite「加拉巴哥化」(Galapagosization,意指只能在特定的环境下生存,且具有独特性,而失去与外界的互通连结),目前包括日商三菱电机(Mitsubishi Electric)、Panasonic等皆投入Matter产品研发,亦有日本軟件公司完成ECHONET Lite与Matter两个标准的桥接(bridge)功能,因此尽管多数日本家电厂对Matter保持观望态度,但已难完全置身事外,后续发展如何,有待观察。

日本家户智能家电持有率较中美低

Google、亚马逊(Amazon)、苹果(Apple)等IT大厂主导推出智能家居开源标准Matter,解决不同品牌间智能家居产品互连互通的问题,Matter如同家电的共通语言,可使产品在本地相互沟通,而不需经由云端;随著规格的发布,产品开发也已正式启动,多款标准兼容的产品将陆续推出。

目前主导Matter标准的连结标准联盟(Connectivity Standards Alliance;CSA)共500多位成员,成员主要为美国、欧洲和中国企业;而日厂包括东芝(Toshiba)、三菱电机、村田制作所(Murata)、Panasonic和新创业者mui Lab及电源供应商OKI等也为联盟成员之一,但为数不多。

mui Lab曾在2018年推出木质智能家居中控臺mui而声名大噪,mui能显示温度等信息,并可用来操控智能家电;2022年11月在荷兰阿姆斯特丹(Amsterdam)举行的Matter发表会上,mui Lab是唯一宣布与Matter标准兼容,并且具体宣布产品开发状况与产品问世的日本公司。

随著Matter规格问世,众多支持Matter规格陆续推出,曾为「家电王国」的日本对于世界大国趋之若鹜的Matter标准保持观望态度,其主要原因有二。首先,以整合智能家居平臺为诉求的Matter标准,其所谓的智能家居是以亚马逊等科技巨头提供的智能音箱为中心,日本并不像欧美那样普及,加上许多与智能音箱兼容的产品都是小量生产,能随机应变、适应新规格,而此商业模式并不在日本企业发展的目标范围内。

另一方面,日本已拥有开创性的通讯协定ECHONET Lite,其规范由ECHONET联盟(ECHONET Consortium)于2011年12月发布。ECHONET Lite已被日本经济产业省推荐作为家电产品连结家庭能源管理系统(Home Energy Management System;HEMS)及HEMS连结智能电表间的标准通讯协定,同时亦被推动成为家庭电子系统ISO/IEC 14543-4-3的国际标准。

ECHONET联盟成员以日本企业为主,联盟至2023年4月已有东芝、三菱电机、夏普(Sharp)、Panasonic等共260家公司参与,ECHONET Lite兼容产品在2013至2022年度(2013/4~2023/3)累计出货量约1.3亿臺,在日本已有一定的普及程度。

不过,由于日本的智能家居概念最初是以提高能源使用效率、因应地球暖化等议题为背景,著重节能省电,并提供补助,奖励家户导入,因此,ECHONET Lite的协定是以HEMS为核心连接各种装置,兼容产品是以可将电量可视化的智能电表为主,至2023年3月智能电表与空调合计出货量占整体ECHONET Lite兼容产品比重达8成。

尽管ECHONET Lite也期望协助白色家电(white goods)等产品互连互通,但在其他家电部分,因日本家电厂采取封闭策略影响,产生阻止产品连接、互连进展缓慢的情形,至2023年3月导致ECHONET Lite兼容的白色家电产品(不含空调)仅占2成。

2013~2022年度日本ECHONET Lite认证产品出货量变化
注:日本会计年度起迄时间自当年的4月至隔年3月。
數據来源:ECHONET,DIGITIMES Research整理,2023/12

伴随物联网技术逐渐成熟,日本家电厂亦投入聯網家电,将设备直接连接到自家云端,ECHONET联盟于2018年制定「ECHONET Lite Web API」指南,即是透过云端协作促进厂商多元化的标准,在共同标准下,各家电厂可将提供的云端服务连接到管理设备的服務器,或为家户中其他供应商的装置提供相同的云端服务。但是在此情况下的「ECHONET Lite Web API」指南,已偏离ECHONET Lite最初以HEMS为核心的定义。

推出ECHONET Lite Web API,旨在促使日本主要家电制造商改变商业模式,从传统家电产品等硬件销售的一次性收益,转向透过从硬件获得的数据进行长期性的获利。

不过,ECHONET Lite Web API于2021年9月正式登场后,日本家电制造商投入高昂的间接成本建置云端數據中心,但并未透过数据创造出广泛应用的智能家居服务。根据日本市调机构Roomclip统计,2022年日本家户智能家电持有率仅13%,相较美国、中国及挪威,比重极低。

2022年日本与主要国家智能家电持有率一览
數據来源:Roomclip、Consumer Insights,DIGITIMES Research整理,2023/12

日本推出整合多品牌家电的智能家居协作平臺

相较欧美智能家居透过智能音箱与其他智能设备的互通,使家电能够声控、自动化,或以App整合,让家电变得更方便、更直观的使用,然而过往日本智能家居服务无法适用每个制造商的产品,迫使消费者必须单独使用多个App,缺乏一元管理,而智能遥控器遂成为智能家居系统重要的设备之一。

智能遥控器可整合遥控电视机、空调等以红外线控制的家电用品,再透过智能手機、平板电脑操作,因此即使人在住家外,也能关掉忘记关的电视、音箱,或是到家前将空调系统打开,提前建立舒适家户环境;部分智能遥控器还配备傳感功能,例如取得温湿度等信息。

由于Matter标准可让苹果HomeKit、Google Home、亚马逊Alexa等各厂牌智能家居装置互通兼容,已有遥控器业者推出支持Matter的版本,如SwitchBot的SwitchBot Hub 2,使得其在原本已支持Google Assistant、亚马逊Alexa及三星(Samsung) SmartThings等智能家居平臺的基础上,因支持Matter标准后,还能与苹果HomeKit装置互通。

日本市场主要智能遥控器规格及支持装置一览
注:○表示支持,X表示不支持。
數據来源:各业者,DIGITIMES Research整理,2023/12

■ 日本不动产公司及新创业者投入智能家居协作平臺

单价低智能遥控器已成为智能家居用户最常用的智能家电之一,但智能遥控器多半局限在線上控制家用电器,通常只兼容于某些产品,较难集中管理和自动化操控多个智能设备,且无法提供安装等咨询服务。

为克服这种情况,日本以不动产公司及新创业者为首,陆续推出能整合多品牌智能家电用品的智能家居协作平臺,如综合地产发展商三菱地所的「Hometact」、新创业者Accel Lab的「SpaceCore」,这些协作平臺聚焦在如何把智能家居产品进行连结,同时导入紧急应变等服务。

三菱地所推出的Hometact引进美国创投公司Yonomi的API协作技术,并与日本厨房用品业者林内(Rinnai)、智能锁公司Linough、红外线控制器LiveSmart等多家公司合作,再透过Big Camera集团将设定、安装、电话咨询等服务整合,形成完整的一条龙服务。

Hometact最大特点在于可自由连结各种物联网设备和住宅家电;日本推行智能家居的普及程度较美国和中国落后,乃因服务功能和App按制造商细分,没有整合服务,加上有些制造商希望消费者使用自家产品而不发布API,因此导致每个产品的App不同,使用起来很不方便,以致使用者使用智能家居服务的意愿低。

三菱地所引进的Yonomi API协作技术,可透过共同物联网平臺操控不同制造商的家电,让使用者利用手机App和语音操作、控制智能锁、空调和照明等设备,由于可在住家外操作智能家电,因此在炎热的天气情况下,使用者在回家前可先打开空调,营造舒适环境,大幅提升智能家居产品的便利性。

2023年11月Hometact追加可将家户用电量可视化的「Hometact Energy Window」功能,协助使用者查看家中水电、太阳能系统发电量等能源使用状况,还能进一步利用设定目标等能源管理功能,督促使用者养成节能习惯。

至2023年6月,包括家电制造商在内,Hometact的合作伙伴数量超过20家。三菱地所计划将Hometact建置成「复合型」平臺,可整合基于API协作的聯網设备及与ECHONET Lite兼容的产品,以扩大兼容产品的范围,让Hometact除能联结来自世界各地的最新家电产品外,亦支持日本的传统住宅装置如HEMS。

三菱地所智能家居协作平臺Hometact涵盖内容
數據来源:三菱地所,DIGITIMES Research整理,2023/12

目前Hometact已导入三菱地所集团旗下公司Residence所经营的The Park Habio系列出租公寓,该系列涵盖四栋住宅,配置的智能家电因物件和房间而异,其中,2022年9月完工的目黑樱花亭是四栋建筑中最新的,全栋106户均配备智能锁、电动窗帘、照明开关、热水器等智能家居产品,透过逐步导入集团旗下的住宅大楼累积案例,让建商、物件管理公司了解Hometact的便利性。

新创业者Accel Lab方面,其SpaceCore推出时程较早,强调与现有住宅设备的协作,因此开发出多种可互通支持智能家电的傳感器等产品,将使用者家中的智能家电整合,如可操控家电与照明装置的控制器Spot Mini、Cube Clicker,以及可傳感室内温湿度/亮度的傳感器Cube Environmental Sensor、Defed Door/ Window Sensor等,借此实现自动化和線上控制、对应紧急情况等服务。

三菱地所与Accel Lab推动智能家居协作平臺,皆采用与其他公司合作作为主要策略,合作对象锁定建商、物业管理,惟三菱地所的Hometact协作平臺服务设备及装置由多个制造商供应,如iRobot扫地机器人、Philips Hue智能灯泡、LifeSmart智能开关、LiveSmart红外线遥控器等;而Accel Lab的SpaceCore协作平臺多为自行研发。

日本智能家居应用服务著力照护安全与健康管理

智能家居的发展已从控制单一设备,走向可提升使用者生活品质的综合服务,如智能音箱自动下单购买日常用品、使用聯網装置为儿童和高龄者进行监控等,因此,日本智能家居市场能不能普及的另一个关键在智能家居服务可否发展出杀手级应用(killer application)。

有鉴于日本是超高龄国家,高龄社会需要照护安全与健康管理的需求较高,因此,不少业者将智能家居的应用服务著力在这些需求上,以照护安全最常见,如Sony Network Communication Lifestyle的「Manoma」平臺、Optage的「Smart Home IoT Service」平臺等,皆是以智能手機操控照护安全、健康管理设备装置的应用程序服务。

Manoma平臺将高龄照护设备整合「AI家用闸道器」、可侦测冰箱和玄关开关的「开关傳感器」及可查看房内情况进行录影、拨打电话的「室内通讯摄影机」,让使用者透过智能手機查看家中长辈起居状况。

近来日本业者将智能家居的应用拓展到健康管理,如以印刷技术应用在信息、电子、生活产业见长的凸版印刷(Toppan),推出智能住宅健康管理系统Cheercle,即依据使用者的日常动线,开发出可自动记录使用者健康信息或是确认安全与否的照护服务及产品。

凸版印刷早在2018年即在建筑材料导入物联网技术,推出名为「Toppan IoT建材」系列产品,包括侦测使用者睡眠品质的「Sensing Wave」、移動位置的「Location Floor」等。

其中,Location Floor将压力傳感器整合在地板材料,只需在地板上行走,即得知使用者「朝哪个方向、以什么速度」动作,由于触感与普通地板材料相同,因此比使用摄影或红外线傳感器的监控服务更自然,适合用在浴室、走廊等空间,确保查看家中长辈起居安全。

Cheercle主要结合体重计Cheercle Meter与温度傳感器Cheercle Mirror提供使用纪录。Cheercle Meter以内建在地板的体重计,测量使用者的体重、体脂肪与BMI,Cheercle Mirror则是以触控镜测量使用者体温。

当使用者一如往常到浴室盥洗时,透过脚下的体重计与面前的触控镜,可测出身体组成(BMI、体脂肪等)和皮肤温度,这些數據可直接显示在镜子上,也会上传到云端數據中心,作为家庭健康管理使用,使用者也可透过手机随时查看。

这些测量健康数据的智能家居用品,多半整合到家中常用的设备和场所,如客厅中的镜子、椅子、厕所中的马桶、镜子,以及寝室中的床等,类似产品还有日商TOTO智能马桶。

凸版印刷智能住宅健康管理系统Cheercle触控操作示意图
數據来源:凸版印刷,DIGITIMES Research整理,2023/12

日本建材公司骊住(Lixil)推出的智能家居系统Life Assist 2,整合温湿度傳感器、二氧化碳傳感器、空调开关傳感器,并根据上述傳感器所取得的数据信息,判别高温与否,或确认空气品质,若在警戒等级,则与空调或电动窗、换气扇连动,自动调节室温和空气品质。

根据日本消防局发布的新闻显示,日本超过4成的中暑病例发生在家中,依年龄别来看,家中中暑病例中,患者约4分之1是孩童,一半以上是65岁或以上的高龄者,老年人很难察觉自己是否中暑,且这些族群也不擅于操作家电,因此导入Life Assist 2,可协助高龄者避免中暑,调节室温及维持室内空气品质,以免危害人体健康。

结语

以Matter标准主导的智能家居控制系统是以使用Web API的云端协作为基础,因此包括亚马逊、Google、苹果等业者投入众多人力在开发Matter軟件,而日本这方面的技术明显落后,因此,ECHONET Lite Web API若能扩大与海外业者合作,进行云端协作,协助服务供应商开发出符合使用者需求的服务,将可避免ECHONET Lite「加拉巴哥化」。

另一方面,伴随全球各大厂商纷纷响应智能家居标准Matter,日本亦难置身事外,日本軟件公司Ubiquitous AI宣布完成ECHONET Lite与Matter两个标准的桥接,促使两个协定互连成为可能,未来兼容产品的数量将持续增加,日本民众自可选择的智能家电产品将越来越多,此或可解决日本智能家居产品互通性不佳的问题。

过往日本數字人才不足,导致ECHONET Lite Web API登场后,家电制造商并未透过数据创造出广泛应用的智能家居服务;随著日本政府推动數字化政策,积极培育数据人才,或可透过数据分析,探索出关键应用,此将有利于加速日本智能家居的普及。

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