AI技術近年引起熱烈討論，與家電結合之後，將真正打通智慧家庭任督二脈，在家中各個角落埋設的感測器蒐集溫度、濕度、空氣品質等環境訊息，透過無線技術如Zigbee、Thread、Wi-Fi、藍牙(Bluetooth)5網狀網路(Mesh Network)等與家電連結，再利用人工智慧深度學習演算法，判斷出最適合使用家電的時機，讓家裡的各項環境數值時時保持最舒適的狀態。甚至透過語音指令操作各類電器，讓家庭裡所有裝置的控制與家電使用真正智慧化。
同時，相關商機也吸引Apple、Google、Amazon等國際大廠積極布局，根據Strategy Analytics預估，全球智慧家庭硬體裝置與服務市場規模在2020年將高達1,300億美元，2015~2020年的複合成長率(CAGR)為16%，本活動邀請相關領域代表性業者與專家深入探討智慧家庭的設計與應用趨勢，並剖析部署對策及未來發展趨勢。另外，為鼓勵學生投入智慧家電並厚植相關領域能量，由經濟部工業局主辦的家電產品設計競賽，強化台灣家電產業之時尚美學與色彩運用能量，提升產品附加價值，特於會中舉辦頒獎活動，鼓勵得獎作品與團隊，並於現場展示。
感測器在智慧家庭無所不在
家庭在智慧化的過程中，感測器(Sensor)的應用將越見普遍，藉由偵測環境如光、空氣的感知與控制，改善人們的生活並提升舒適性，艾邁斯半導體(ams)台灣區總經理李定翰(圖1)表示，該公司感測器的發展與應用是以人為本，為人或是人所在的環境而服務。感測器蒐集類比世界各種訊息，並整合MCU、演算法、參考設計等與數位世界連接，同時經由數據的判斷達成自動化。
與環境有關的感測器種類繁多，李定翰說明，光感測器在家庭應用將最為普遍，因為燈具無所不在，未來燈具的自動化是光感測器主要應用之一，根據研究機構IHS Markit的數據，2017年全球光感測器市場規模達26億個。而光感測的應用不僅在燈具的感應與控制，近期愈來越被市場討論的光譜晶片與食物晶片，其實都是光感測的應用，透過光線的折射、透射與繞射現象，可以檢測水質、分析血液、油品品質，甚至感測食物中的水分，分析食物的新鮮度，應用層面相當廣泛。
另外，空氣污染近年也是人們關心的重大議題，環境中經由人們呼吸進入人體的有害物質如灰塵類的霧霾、室內裝潢散發的甲醛、無色無味的一氧化碳、二氧化碳等，李定翰解釋，氣體感測器(Gas Sensor)應用同樣深具潛力，揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds, VOCs)感測器可以協助發現有害氣體，還給消費者清新健康的空氣。而磁性位置感測器(Magnetic Position Sensor)是一種利用霍爾效應(Hall Effect)或磁阻(Magneto Resistive)的晶片，可搭配其他感測器來追蹤移動中的裝置元件其轉速及線性角度，透過磁場偵測功能來定位。
智慧家電高度互連互通發展
智慧家庭中，除了環境的自動化之外，智慧家電也是談論已久的核心裝置，大同家電電子事業部廠長張忠棋(圖2)指出，前一波智慧家庭中談論的智慧家電，主要是將家電導入電子化的功能，但基本上整個生態系中的各領域業者還是各做各的，因此無法發揮整合性的效益，物聯網則提供了一個新的契機，除了產品的智慧化之外，開發App，結合實體與網路門市，深化會員服務，還要連結雲端服務與共通性的網路協定。
因此，張忠棋強調，未來的智慧家電發展趨勢，已經不再是單純的遠端控制，還包括節能管理、排程控制、情境控制、智慧烹調、智慧服務、智慧診斷與近期最熱門的智慧助理。而在雲端也提供家電管理、情境管理、設備分享、智慧助理、開關機提示、長時間使用提示、區域設定、用電管理等整合性的服務。而開放性平台，讓不同廠牌家電產品能夠互連互通亦非常重要。
因應智慧家庭高度互連互通的趨勢，智慧能源、智慧生活、跨平台協作的三大主軸，大同也朝向開放平台Open API的方向發展，張忠棋期許，該公司的家電產品與服務也能與各領域之物聯網聯盟與軟體服務進行整合，朝提供消費者有感的智慧生活體驗來建構AIoT物聯網生態系統。
家用無線網路混合型架構
在家庭的環境中，網路連結是另一個重要的元素，未來智慧家庭網路尤其是無線網路，是混合型的網路架構，Silicon Labs台灣區總經理寶陸格(圖3)提到，WiFi、藍牙、Zigbee、Thread、Z-Wave還有特定的無線標準等，都會共存在家庭環境中。除了目前熱門的智慧音箱之外，以美國家庭為例，平均每個家庭擁有40個燈，燈光控制的智慧化需求也陸續浮現，2019年為家庭燈座導入智慧功能可能會出現大幅成長。
另外，越來越多家用裝置具備聯網能力，也將使多對多架構的網狀網路(Mesh Network)，取代過去以網路閘道器為中心，一對多架構的星狀網路。寶陸格表示，網狀網路相較星狀網路有連結距離較長、耗電量較低、網路規模較大、系統穩定性更佳，並提供更好的回應能力(Deliver Optimal Responsiveness)等優勢。目前Bluetooth Mesh、Thread、Zigbee都可以提供網狀網路功能(圖4)，技術各有優劣勢，智慧家庭平台業者亦會針對自身的需求導入相關服務。
資料來源：Silicon Labs整理
而在現有混和式網路環境下，多重協議也會共存在一個環境中，寶陸格指出，多重協議主要分成切換式與動態式兩種模式，以智慧燈泡的控制為例，使用者的手機通常有藍牙功能，於是先透過藍牙把上網功能喚醒，經過10~15秒重新啟動，將網路切換到Zigbee架構下，燈泡實際運作時的控制就是透過Zigbee網路。
另外，在零售賣場，燈泡控制是Zigbee網路，因應消費者的購買行為，需要不定時發送信標(Beacons)推播訊息到消費者的手機上，推播訊息需要採用藍牙網路，這個情境是在Zigbee網路架構下，即時、動態切換到藍牙網路。現在Silicon Labs就推動支援2.4GHz與sub-GHz頻段，支援多通訊協議藍牙、Zigbee、Thread與特定協定的多重協議單晶片解決方案，與原先需要2~3顆晶片的解決方案，不但較為省電也更具備成本效益。
另外，會中也同時舉辦由經濟部工業局主辦的家電產品設計競賽頒獎典禮，執行單位電電公會毛恩洸副秘書長致詞時表示，家電是每個家庭必備的產品，市場需求不會消失，設計競賽活動的舉辦，就是為了促使家電更符合現在的應用需求，並結合技術趨勢發展新的家電，本次活動共131件 產品經過兩階段評選，選出的優勝作品，無論在造型設計、功能應用與新技術導入都有各自傑出之處，希望藉此鼓勵得獎作品與團隊，也推動台灣家電產業維持發展與創新的動力。
