智慧家庭 智慧音箱 聯網設備

COVID-19帶動居家安全需求 催生Matter計畫工作小組

打破各自為政藩籬 智慧家庭發展現曙光

2022-04-21
Matter計畫工作小組的成立,可謂智慧家庭發展多年來的重大突破。在Apple、Amazon、Google等主導倡議下,達成全球規格統一共識,將加速智慧家庭應用生態系的成形,並為全球智慧家庭市場帶來新的成長動能,相關晶片、裝置與網通廠商都可望受惠。

智慧家庭」的概念在市場上已流傳多年,早在2003年PC產業的軟硬體領導廠商Microsoft與Intel即發起,並聯合Sony、HP、IBM、Nokia、Panasonic、Philips、Samsung、Sharp、NEC等15家廠商成立「數位家庭工作聯盟」(Digital Home Working Group,DHWG),掀起智慧家庭發展的風潮,但一直未能開花結果。

世代轉換 聲控成為使用介面主流

經過多年的發展,至今智慧家庭的架構已經歷多個世代的轉換。早期以ZigBee等採用網狀網路架構(Mesh Network)為主,在網路拓樸中某個節點失效時,相連的節點會自動找到其他節點替代形成新的路由,維持網路正常運作,並透過特定通訊規格的封閉式智慧家庭中樞系統串聯照明、空調等被控制的設備。之後,由於智慧型手機問世逐漸普及,進入行動通訊世代,因應各種需求的應用軟體App亦相繼推出,原本以網頁為主要控制介面的家庭中樞系統,轉向使用App做為控制介面,傳統的家電製造商也投入開發自家空調等設備App,讓消費者可以透過手機直接控制智慧家庭內的各種設備。

而在2014年,Apple針對智慧家庭發表新一代通訊規格「HomeKit」,並推出配備聲控功能的Apple TV作為中樞裝置,帶動聲控風潮,同年Amazon率先開發出配備AI語音辨識功能的智慧音箱Echo,除了提供用戶語音下單訂購服務,更進一步提供語音控制設備的功能。相較透過手機上的App控制設備,聲控無疑提供更便利的操控方式,加上科技大廠Google、Apple為了爭奪用戶家庭場域的主導權,相繼推出Google Home與Apple HomePod等智慧音箱產品的推波助瀾下,聲控儼然成為智慧家庭使用介面之新世代主流,智慧音箱也躍上智慧家庭控制中樞的地位。

技術演進 發展課題逐漸獲得解決

由於技術的演進,過去推動智慧家庭應用遭遇的產品價格偏高、安裝佈線工程繁複、跨品牌設備無法互通、應用缺乏急迫性等課題已逐漸獲得解決。 在大廠陸續加入市競爭,智慧音箱等相關產品價格持續下滑,不再高不可攀。例如,Amazon會員在Amazon Prime Day僅花29.9美元即可購入一台Echo Dot迷你智慧音箱,並在Amazon.com上搜尋各種可控制的智慧家庭裝置或智慧家電。早期由於無線網路環境不夠完備,聯網設備需要額外拉線安裝,消費者常因佈線工程繁複、施工成本高、影響裝潢外觀等問題而退縮卻步;目前Wi-Fi、藍牙等無線通訊技術發展成熟,消費者透過無線方式,即可享受連線穩定、多連線裝置、高速傳輸的智慧生活。

另由於廠商競爭關係,跨品牌規格、通訊協定等整合困難,設備無法互通,導致產品碎片化;單一裝置可聯網、用手機控制,多個跨品牌家電則無法相互連動,導致應用上無法創造最大綜效。因此,在消費者體驗上,常因沒有絕對必要性或效益不大,而降低購買、導入的意願。

大廠聯手 制定互通相容標準

為解決跨品牌互通相容的問題,目前全球主要設備廠商積極發展智慧家庭聯網標準,2019年12月,Apple、Amazon、Google與Zigbee聯盟共同發起家庭智慧裝置互通計畫(Project Connected Home over IP,簡稱Project CHIP,2021年5月正式更名為Matter),投入新智慧家庭網路標準的研究制定,並以定義一套特定認證的網路協定為目標,除ZigBee通訊協定原本已認證的資訊安全功能之外,也有針對物聯網(Internet of Things,IoT)架構的資訊安全設計,達到降低智慧家庭設備廠商開發成本,提高產品相容性,擴大市場需求的目的。

對用戶而言,未來將有更多的產品選項,欲增加新設備時,只要選擇符合認證協定的產品,即可直接與家裡現有的智慧家庭系統相容,達到低成本系統擴充的便利,以及高度客製化彈性的好處。

用戶在家庭網路中加入新裝置時,將可體驗從初始設計至使用週期終止,裝置的身分辨識均可在硬體的安全元件中進行儲存與更新,並透過最先進的資料加密技術來保護個人資料。亦即只要符合該協議,使用智慧家庭設備是安全、可靠且無縫連接。

過去即使無線通訊、語音平台、AI技術等都日趨成熟,但智慧家庭應用卻不見快速普及,最大的瓶頸就在於廠商各自為政,企圖建立獨自標準與平台,以通吃商機,而導致消費者不買單,終端設備廠商亦疲於奔命的結果。尤其是此次COVID-19疫情爆發,全球大流行,私人住家成為工作、學習、娛樂甚至是衛生保健的中心,進一步帶動居家保全、節能照明,乃至空調等新應用與功能需求成長,而簡單且安全的居家控制、裝置設定等,已成為影響消費者採購決策的關鍵要素。

「Matter」標準 加速生態系成形

因此,「Matter」計畫工作小組的成立,可謂智慧家庭發展多年來的重大突破。在Apple、Amazon、Google等主導倡議下,達成全球規格統一共識,將加速智慧家庭應用生態系的成形,並為全球智慧家庭市場帶來新的成長動能,相關晶片、裝置與網通廠商都可望受惠。目前國際晶片、網路、智慧家庭設備大廠,包含半導體晶片大廠NXP、家具廠商IKEA、掃地機器人廠商iRobot、瑞典電子鎖業者ASSA ABLOY、韓國家電大廠Samsung,臺灣晶片廠商聯發科,通訊設備廠商友訊、中磊、啟碁、正文、亞旭等也陸續加入,累計加入會員數突破3千家。

未來支援Matter規格的智慧家庭設備都可透過Apple的HomeKit,Amazon的Alexa,以及Google的Google Assistant等進行控制。日前Amazon發布訊息指出,旗下的Echo新系列智慧音箱都將符合Matter規格,未來在新的智慧家庭開發工具中,將加強對Matter的支援。Google亦承諾其智慧家庭平台Nest會與Matter相容,Android系統也會內建支援Matter快速配對功能。

雖然Amazon、Google都未正式宣布推出產品的具體時間,但在2022年的CES展中,已有近30家發表支援Matter規格的智慧家庭產品,如LG即宣佈旗下智慧家庭與家電產品都將支援Matter。由於眾多廠商皆已積極投入產品開發,推測包含空調、照明、門鎖、電力控制、窗簾、無線路由器等,支援Matter規格的產品將於2022年陸續推出。

智慧家庭經過多年「雷聲大、雨點小」不如預期的發展歷程,終於在IoT、AI等科技進步,大廠放下本位主義,合作制定互通相容標準,加上COVID-19疫情改變工作型態與生活習慣,進而帶動宅經濟、相關應用需求興起之下,出現曙光重現生機。

業者如何持續加強產品線的完整度,提升AI技術層次,開發更多元的智慧家庭周邊產品,並強化自動化功能與系統整合性,將是未來成功關鍵與觀察重點。


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