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這幾年來(lái)科技產(chǎn)業(yè)很喜歡把消費(fèi)者常常使用的產(chǎn)品或是應(yīng)用環(huán)境冠上「智慧」兩個(gè)字，來(lái)提升消費(fèi)者的便利性，例如智慧型手機(jī)、智慧電視或是智慧手錶等，都是相當(dāng)耳熟能詳?shù)拿~。當(dāng)然，有個(gè)名詞相信你也不陌生，那就是「智慧家庭」。

我們都很清楚，智慧家庭演變至今，若要提升使用者在居家環(huán)境的便利性，透過(guò)無(wú)線與有線連網(wǎng)技術(shù)的交互使用，才有可能實(shí)現(xiàn)智慧家庭的願(yuàn)景。而所謂的無(wú)線或是有線技術(shù)之間的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，演變到後來(lái)，產(chǎn)業(yè)界目前較為具體的共識(shí)是彼此之間應(yīng)該是相輔相成，並沒有直接的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)係。所以說(shuō)，如果再探討連網(wǎng)技術(shù)之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)係，還不如探討技術(shù)間的合作與互補(bǔ)，還來(lái)得有意義許多。

網(wǎng)通技術(shù)在智慧家庭的發(fā)展問題

大體上，智慧家庭所需要的連網(wǎng)技術(shù)，就無(wú)線網(wǎng)通領(lǐng)域而言，仍然是Wi-Fi、ZigBee、藍(lán)牙甚至是3G與LTE等，至於有線方面，目前來(lái)看還是PLC（電力線通訊）與光纖為主。儘管過(guò)去這幾年在產(chǎn)業(yè)界的論戰(zhàn)與競(jìng)爭(zhēng)相當(dāng)激烈，但各大技術(shù)陣營(yíng)的發(fā)展都有不短的時(shí)間，加上技術(shù)各有優(yōu)劣與一定的市場(chǎng)基礎(chǔ)，要讓這些技術(shù)從市場(chǎng)上消失，應(yīng)該也不是件容易的事，所以也就形成了共存的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

問題在於，即便這些技術(shù)共存，我們距離所謂的智慧家庭的願(yuàn)景，還是有很長(zhǎng)的一段路要走。歸納其背後的原因，不外乎是商業(yè)模式仍未成熟、網(wǎng)通技術(shù)之間的互通性太低、建置成本高與人機(jī)介面的易用性過(guò)低等原因，造成了智慧家庭仍是雷聲大，雨點(diǎn)小的尷尬窘境。

然而，如果再進(jìn)一步觀察物聯(lián)網(wǎng)與智慧家庭現(xiàn)階段的發(fā)展瓶頸，你我大概都可以發(fā)現(xiàn)到，兩者所面臨的問題，其實(shí)相似度相當(dāng)高。物聯(lián)網(wǎng)本來(lái)就是一種從技術(shù)到終端應(yīng)用的網(wǎng)通交互應(yīng)用的概念，涵蓋的範(fàn)圍極廣，智慧家庭亦屬於物聯(lián)網(wǎng)諸多應(yīng)用情境的一環(huán)，所以這也不難理解物聯(lián)網(wǎng)與智慧家庭兩者之間有著相當(dāng)密切的關(guān)係。

目前物聯(lián)網(wǎng)之所以還無(wú)法有爆發(fā)性的成長(zhǎng)表現(xiàn)，一方面是系統(tǒng)所需的半導(dǎo)體元件成本過(guò)高的關(guān)係，另一方面是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)涵蓋的範(fàn)圍太廣，產(chǎn)業(yè)界並沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)可供依歸，所以這一年多來(lái)，不論是ARM或是高通都成立物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟或是建立產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，試圖解決目前標(biāo)準(zhǔn)混亂不明的情況，來(lái)加速整體發(fā)展的速度。

無(wú)獨(dú)有偶的是，就在今年COMPUTEX剛落幕沒多久，英特爾、三星與博通等大廠，公開宣布成立以開源為主體架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟，也就是開放互聯(lián)聯(lián)盟（Open Interconnect Consortium；OIC），成立的理由也與高通、ARM相仿，但產(chǎn)業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)一旦過(guò)多，再加上這些公司彼此之間大多又是居於競(jìng)爭(zhēng)關(guān)係，短時(shí)間內(nèi)要看到物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，恐怕有其難度。

圖一 : 在物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)眾多的情況下，短時(shí)間內(nèi)要看到物聯(lián)網(wǎng)大一統(tǒng)的局面恐有困難。（Source:高通）

技術(shù)除了互補(bǔ) 也有進(jìn)化

不過(guò)，雖然物聯(lián)網(wǎng)在短期內(nèi)仍然見不到大一統(tǒng)的局面，但如同前面所談到的網(wǎng)通技術(shù)，像是ZigBee或是藍(lán)牙等，其技術(shù)特性本就不甚相同，但可以彼此互補(bǔ)來(lái)克服自身技術(shù)的先天不足，相關(guān)的討論在過(guò)去的產(chǎn)業(yè)與媒體界也有相當(dāng)完整的資料可供參考，這裏就不?述。它們之所以能在產(chǎn)業(yè)界屹立不搖，主要也是因?yàn)檫@些技術(shù)在發(fā)展上已有不短的時(shí)間，進(jìn)而累積了相當(dāng)龐大的市場(chǎng)基礎(chǔ)，所以短時(shí)間內(nèi)要這些技術(shù)陣營(yíng)消失恐怕有著相當(dāng)高的難度。

當(dāng)然，這些技術(shù)陣營(yíng)也沒有閒著，近年來(lái)都有相當(dāng)程度的進(jìn)展，以藍(lán)牙為例，自從4.0版本具備了低功耗版本與提升資料安全等級(jí)後，一定程度地解決了藍(lán)牙過(guò)去在功耗過(guò)高（與ZigBee相較）與資料保護(hù)過(guò)低的問題。而在4.1的版本又與LTE（長(zhǎng)程演進(jìn)計(jì)畫）可以進(jìn)行無(wú)縫整合，進(jìn)一步提升資料傳輸量，整體來(lái)說(shuō)，藍(lán)牙能涵蓋的應(yīng)用的確增加了不少，這對(duì)於智慧家庭的未來(lái)發(fā)展也會(huì)有不少助益。

至於ZigBee在自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展已有相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，從工廠自動(dòng)化再逐漸進(jìn)入到家庭自動(dòng)化，所憑藉的是超低功耗與區(qū)域型的網(wǎng)狀網(wǎng)路，在某一節(jié)點(diǎn)失效的情況下，該網(wǎng)路可以自動(dòng)尋找替代路徑，來(lái)完成整個(gè)網(wǎng)路所要肩負(fù)起的資料傳遞工作。不過(guò)，正如物聯(lián)網(wǎng)所涵蓋的應(yīng)用範(fàn)圍極廣，單一的技術(shù)特性，不見得適應(yīng)於多元的應(yīng)用情境，所以ZigBee聯(lián)盟也針對(duì)不同領(lǐng)域制訂出相應(yīng)的規(guī)格板本。

2013年9月，ZigBee聯(lián)盟推出了HA（Home Automation；家庭自動(dòng)化）1.2的版本，它能提升智慧家庭在感測(cè)監(jiān)控終端產(chǎn)品的電池壽命達(dá)七年左右的時(shí)間，同時(shí)在安裝程序方面也盡可能簡(jiǎn)化其步驟，以提升系統(tǒng)整合業(yè)者的採(cǎi)用意願(yuàn)。另外，該聯(lián)盟也在去年推出了Smart Energy（智慧能源）Profile 2與針對(duì)IPv6部署的ZigBee IP等新規(guī)範(fàn)。

圖二 : ZigBee聯(lián)盟在能源管理與智慧家庭方面，都有推出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，希望能進(jìn)一步拓展應(yīng)用領(lǐng)域。（Source:homeauto.com）

互補(bǔ)之上 更要「無(wú)縫」接軌

就目前智慧家庭各類系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)上，產(chǎn)業(yè)界大多都認(rèn)定智慧型手機(jī)將會(huì)扮演整個(gè)環(huán)境的控制中心，只要是能夠連線的終端裝置，都可以透過(guò)智慧型手機(jī)來(lái)了解狀況。舉例來(lái)說(shuō)，冷氣溫度的調(diào)節(jié)可以透過(guò)ZigBee、Wi-Fi甚至是藍(lán)牙進(jìn)行控制，冰箱內(nèi)的食物狀況也能透過(guò)無(wú)線方式，將資料傳到智慧型手機(jī)，以讓使用者決定是否要進(jìn)行購(gòu)買或是烹調(diào)行為。

ZigBee所傳輸?shù)馁Y料極小，所需要的功耗也相當(dāng)?shù)停诳剂康浇K端模組電池壽命的因素下，像是冰箱或是煙霧偵測(cè)器這類產(chǎn)品，選擇ZigBee是相當(dāng)合理的選擇。但是，智慧型手機(jī)並沒有搭載ZigBee模組，若要將這方面的資訊傳輸?shù)绞謾C(jī)中，在訊號(hào)傳輸路徑上，就必須建置ZigBee與Wi-Fi整合的無(wú)線閘道器，透過(guò)閘道器與Wi-Fi將資訊傳至手機(jī)中。所以近兩年來(lái)，許多MCU（微控制器）業(yè)者也開始推出低功耗版本W(wǎng)i-Fi、ZigBee與802.15.4相關(guān)協(xié)定整合的MCU產(chǎn)品，希望能以高度整合的系統(tǒng)單晶片（SoC）來(lái)簡(jiǎn)化其產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程。

像是智慧照明應(yīng)用，我們常看到的家用LED燈泡應(yīng)用，已經(jīng)有不少半導(dǎo)體業(yè)者可以將ZigBee模組與電源控制等解決方案整合到相當(dāng)小的電路板上，並直接整合進(jìn)燈泡底座中，以完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

圖三 : 原則上，智慧照明會(huì)以智慧型手機(jī)為中心，會(huì)透過(guò)ZigBee與Wi-Fi協(xié)同傳輸控制訊號(hào)。（攝影:姚嘉洋）

不過(guò)，如果你只是進(jìn)行影音串流存取的話，直接透過(guò)Wi-Fi向家裡的NAS或是網(wǎng)際網(wǎng)路存取即可，無(wú)需透過(guò)無(wú)線閘道器的訊號(hào)轉(zhuǎn)換來(lái)達(dá)成目標(biāo)。簡(jiǎn)言之，不同的終端裝置，不見得需要同一種無(wú)線技術(shù)來(lái)傳輸資料。

至於Wi-Fi，大體上已經(jīng)可以確認(rèn)，無(wú)線影音串流會(huì)需要5GHz，甚至是60GHz的頻段，來(lái)進(jìn)行高畫質(zhì)影音傳輸，這當(dāng)然也是屬於智慧家庭的一環(huán)。但回到前面所談到的，若ZigBee訊號(hào)進(jìn)入無(wú)線閘道器後，閘道器本身就必須啟動(dòng)Wi-Fi資料傳輸，智慧型手機(jī)才有辦法針對(duì)整個(gè)居家環(huán)境進(jìn)行控制。也就是說(shuō)，各類網(wǎng)通技術(shù)彼此之間必須無(wú)縫接軌，在兼顧能源效率、系統(tǒng)成本、控制與使用方便度等因素，達(dá)到最佳化，如此才有可能實(shí)現(xiàn)智慧家庭的夢(mèng)想與願(yuàn)景。

結(jié)論

大家或許會(huì)問，智慧家庭實(shí)現(xiàn)的這一天，究竟何時(shí)會(huì)來(lái)臨？這個(gè)答案其實(shí)沒人說(shuō)的準(zhǔn)，但很明顯的是，智慧家庭或是物聯(lián)網(wǎng)所面對(duì)的問題相當(dāng)類似，但也相當(dāng)明確，既然有了問題，其實(shí)就不難找出答案在哪。

撇除應(yīng)用服務(wù)與軟體層面不談，物聯(lián)網(wǎng)的大一統(tǒng)或是網(wǎng)通技術(shù)之間的接軌，都是意味著智慧家庭的實(shí)現(xiàn)，必須要由產(chǎn)業(yè)界乃至於廠商們來(lái)克服。至於時(shí)間點(diǎn)為何？也許只能問這些科技大廠。但從各大技術(shù)陣營(yíng)在技術(shù)上的努力不懈與廠商們建置物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的積極度來(lái)看，相信這樣的願(yuàn)景已經(jīng)不遠(yuǎn)了。