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智慧宅重新定义「家」的样子
当AI来敲门

【作者: 季平】2024年01月24日 星期三

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AI改变人类的食衣住行育乐习惯,甚至思考、学习、工作等面向,除了了解智能科技带来的创新便利及应用方式,人类还得重新适应智慧宅打造的「AI日常」,如果不赶紧「数位转型」,恐怕连进出家门都有困难。


科技当道 智慧宅也在进化

如果将无线网路串连手机、平板或居家设备,具有远端开关电源、即时监控住家环境等条件视与「普级智慧宅」画上等号,「AI智慧宅」则是建物本身搭载各类AI设备及产品,可随时搜集、分析住家环境等数据,进而调节生活机能的进化版住宅。


举例来说,智慧宅内安装的各式感测器能有效监控、预防意外灾害,在地震、台风等天灾或人为疏失导致火灾、一氧化碳外泄,或者发生窃盗案件之前,感测器可以提前示警,也可以透过指纹、人脸辨识等科技系统提高居家安全,满足防窃或保护隐私等需求。已有建案配备指纹、声控、AI脸部生物辨识系统,或设置AI巡逻机器人以提高防盗效果,内建AI人脸辨识系统侦测到住户後便会直接派送电梯到住户所在楼层,无须按压楼层键,就能直达自家楼层。


高龄化时代来临,不论居住者为年长者、行动不便者或慢性病患者,都可以利用智慧宅内的联网系统与侦测器,搭配监控类电子产品提供健康资讯,甚至可以串联远距医疗,提高乐活安养的品质,降低意外发生率,或者离家者可以透过物联网(IoT)监控设备掌握居家长者、病患或婴幼儿、宠物状况。


此外,环保与节能减碳趋势下,智慧宅也搭上永续概念,已有新兴绿建筑藉由科技减碳排,搭配空调、厨具等智慧化设备,系统性调节及管理住宅温湿度及灯光感测,达到节能效果。或者可以透过远端连线、AI自动侦测室内环境的方式,监控智慧灯具或家电开关、空调,以及水龙头、瓦斯、冰箱、智慧门锁是否紧闭,透过远端监控即可控制电源开关,减少浪费,甚至数位影音多媒体等娱乐设备也能透过智慧联网变得更人性化,增添生活乐趣。


事实上,运用5G、AIoT、环境监测与感测器、VR虚拟实境、可视化系统等技术打造的智慧宅推案量近年来逐步攀升。内政部资料显示,截至2022年10月底,台湾已有989件公私有建筑物取得智慧建筑标章以及候选智慧证书。未来,智慧宅可??越来越聪明,而这类住宅也会彻底跳脱传统居住功能,成为另一种「平台」或「中控中心」,掌握网路通讯、家电、设备自动化、系统、建筑结构、物业服务及管理等功能,打造高效、舒适、安全、便利及永续的居住品质,还能节省生活成本。



图一 : 要达成智慧化,各式感测器的使用是不可或缺的一环,不仅住宅与消费装置,汽车与工业同样需要。图为英飞凌的感测器方案。(source:英飞凌)
图一 : 要达成智慧化,各式感测器的使用是不可或缺的一环,不仅住宅与消费装置,汽车与工业同样需要。图为英飞凌的感测器方案。(source:英飞凌)

智慧宅的市场规模与发展趋势

国际能源署(IEA)资料显示,全球40%的二氧化碳排放来自於建筑物,而且约有一半的能耗被浪费掉,相较於同等规模的一般建筑,智慧建筑约可省下20%的电力及30%的用水量,如能推动智慧建筑,对於家庭或企业来说,既符合绿能、永续概念,还能有效提高能源效率、降低成本。


市调公司GII(Global Information)预估,2030年全球智慧建筑市场将达1,701亿美元规模;研究机构Omdia指出,2025年智慧家庭产业可??带来超过1,780亿美元的商机,2020-2025年的年复合成长率(CAGR)达24.1%。市调公司Grand View Research的报告则显示,2021年全球智慧家居市场规模已达626.9亿美元,2022-2030年的年复合成长率达27%,预估亚太地区的年复合成长率将达32%,至於北美地区,2021年智慧家居营收占比已逾41%,预计2050年65岁以上人囗将扩增至8,800万人,届时将同步带动智慧医疗保健及物联网医疗保健等解决方案的发展。


随着AI科技快速进化,加上ESG、绿建筑、高龄化等趋势推波助澜,智慧宅衍生而来的商机确实不容小黥。Grand View Research数据进一步指出,智慧家居应用类别中,智慧厨房(如智慧冰箱、智慧净水器等)的营收占比预计年复合成长率将达30.5%,至於安全防护与监控类别的营收占比早在2021年已达31%的水准。


智慧建筑协会在「2023年智慧城市展」中即聚焦智慧净零建筑、智慧社宅解决方案及智慧建材等主题,其中的智慧建筑解决方案包含能源系统、ESG创新、建筑能效、电气安全、应用新科技提升安全防灾,以及物联生活。智慧建筑协会理事长温??玲指出,2015年堪称智慧家居生态链形成的关键年,民众对於智慧家庭的应用关切度方面,前四名依序为安全监控、居家照护、智慧家电,以及家庭娱乐,尤其是安全监控,随着万物联网、AI无处不在,隐私、防骇、防毒、个资与资安保护更为重要。


智慧建筑协会推动的「智慧建筑4.0」强调建筑全生命周期的数位化转型,建议政府利用建筑能效评估来约束及强制执行建筑减碳的同时,也应鼓励业者在建物设计及施工时采用减碳工法及材料,同时导入智慧物联网(AIoT)架构,逐步建立数位分身(Digital Twin)技术,以便随时监控并优化建筑能耗,如此有助建物保持最隹运转状态。


AI日常 智慧宅的生活化应用

智慧建筑与智慧宅互为表里,除了建材、IoT/AIoT平台等硬体建置,许多AI科技与应用环绕生活中的食衣住行及娱乐,看好智慧宅与智慧家庭商机,不少业者已超前部署,在新版Matter规范下,许多智慧家电已经可以串连iPhone与Android手机,或串联PC等平台装置,达成一站式沟通,让智慧家电更为实用。


全球龙头大厂早已陆续推出智慧家居产品及创新商业模式,如苹果(Apple)於2014年的全球开发者大会(WWDC)揭露HomeKit智慧家居平台;Google於同年开放Nest核心软体平台;韩国三星电子(Samsung)将SmartThings平台的API开放给第三方合作夥伴。2022年的国际电子消费品展览会(IFA)中则有家电业者融合AI、互联网及环保等相关新技术,搭配灯泡、感测器等周边产品,透过网路与软体平台的互动与管理机制,进一步发展成为「智慧化净零住宅」。


今年,三星电子(Samsung)在CES 2024中更展示了AI让生活更为便利舒适的应用,如Neo QLED 8K QN900D内建AI处理器NQ8 AI Gen 3,透过规模更大的神经网路与更快速的NPU,将4K画质升级为8K,HD、Full HD画质也能升级为4K,而新版Tizen OS Home还能依个人需求推荐合适的观看内容。


Samsung也将进阶AI技术导入SmartThings联网服务,如AI Family Hub?+ Bespoke 4门Flex?冰箱搭载物联网(IoT)技术,今年更升级配备最新AI Vision Inside功能,可以自动辨识存放食材、分析成分後产生对应食谱,甚至能自动通知使用者食材即将过期;Samsung Food连结Samsung Health搜集的健康情报,提供客制化健康食谱,将食谱的??煮步骤分别传送给不同的厨房家电;Bespoke Jet Bot Combo扫地机器人则能执行更聪明的AI清扫工作。



图二 : 2024 Bespoke 4门Flex冰箱AI Family Hub+机型展示图(source:Samsung)
图二 : 2024 Bespoke 4门Flex冰箱AI Family Hub+机型展示图(source:Samsung)

此外,Samsung还和现代汽车集团(Hyundai Motor Group)合作,让用户透过SmartThings平台串连手机、家电与汽车,使用者出门後,家电进入休眠状态、家中门窗紧闭,使用者返家前可以透过汽车智慧座舱开启「返家模式」,提前开启如电灯、冷气、扫地机器人、电视等家电用品。使用者采购前也可以透过手机连结AI智慧家电,查看冰箱内的食物状况或食物过期通知。


LG则推出新款QNED TV和Smart Home AI Agent(AI家庭助理),新款电视能够分析播放影片类型及背景画面,为使用者带来更清晰、更具沈浸效果的观影体验,搭载的AI Sound Pro技术更能将2声道音讯转换成虚拟9.1.2声道,让声音更有层次;智慧家庭助理机器人可透过语音与使用者沟通,使用家电产品及控制灯光、空调,如发现外来入侵,甚至可以发送警报至使用者手机。


路由器大厂TP-Link在CES 2024展推出如智慧灯泡、智慧门锁、智慧门铃、智慧监控、扫地机器人等智慧家庭周边产品及智慧家庭解决方案,范围涵盖居家、电竞及商用。Deco Mesh Wi-Fi 7路由器不仅支援6 GHz频段,还采用多项Wi-Fi 7先进技术,如Multi-RUs、Preamble Puncturing及4K-QAM,不仅大幅提升无线网络的性能与稳定性,Wi-Fi 7的多重连接模式(MLO)还能同时接收与传送不同频段及频道数据,不仅具有低延迟性,还能提高连网的稳定性及使用效能。


台湾IC设计大厂联发科技则在CES 2024公布首批获得完整认证的Filogic Wi-Fi 7晶片组(如Filogic 880/860、Filogic 380/360),能与家用闸道器、mesh路由器、各项串流装置、智慧手机、平板电脑、笔电、电视等相互整合,带来长时间的高速、稳定连线体验。以Filogic 880五频段旗舰平台为例,可以提供路由器、中继器、闸道器和接入点Wi-Fi 7性能,峰值速度高达36Gbps(BE36000),并提供四核CPU、专用网路处理单元(NPU)和低延迟连接,提高使用效能。



图三 : Silicon Labs为连网家庭提供的感应器和智慧??座叁考设计(source:Silicon Labs)
图三 : Silicon Labs为连网家庭提供的感应器和智慧??座叁考设计(source:Silicon Labs)

智慧宅的机会与挑战

资策会(MIC)资深产业分析师林??佑指出,智慧家居消费模式大分两类:寻求整体解决方案及DIY,前者对应的通路多为电信业者和系统整合商,如台湾大哥大推出Smarter Home APP整合不同品牌家电,打造智慧住宅系统;後者则是家电品牌业者,如台湾的三洋、大同、禾联等家电品牌推出智慧电扇、空气清净机等多款智慧家电用品。智慧家居又可分为前装与後装市场,前者指的是新建案推出时,尚未完整规划的空间,後者包含不同品牌设备的整合、网路流量、中控系统等细项。


资通讯科技(ICT)与发展智慧宅密不可分,而台湾的ICT研发能量极具竞争力。针对积极拓展智慧宅国际市场的业者,智慧建筑协会理事长温??玲建议思考三个面向:(1)未来是「plug-and-play」时代,智慧家居设备与产品设计应该朝无需系统整合就能随??即用的方向思考;(2)设计更精美、更人性化,操作介面以便捷为导向;(3)建筑设计之初,系统整合商或设计师宜在前装市场即叁与智慧家居的应用设计。


不过,智慧宅建筑本身有消防、门禁、能源管理等不同的独立系统,资料格式不尽相同,软硬体系统因为品牌各异而容易出现相容问题,未来在发展智慧宅时,除了整合系统、通讯格式,还需要把不同的资讯整合到同一平台。如2022年Matter推出1.0协定,已有Amazon、Google、Apple等业者加入联网互通认证,190馀项产品已能支援Matter,有利快速整合。


智慧宅虽然营建成本约增加1-2%,但舒适度、安全性与健康性更隹,虽然可能垫高购屋成本,但一如智慧手机的普及与升级,当市场已经没有人使用BB. Call、黑金刚,再如何抗拒科技世界也只能乖乖数位转型,拥抱智慧宅。


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