智慧安防

對於蘋果(Apple)、Google和亞馬遜(Amazon)等巨頭還有其他科技公司來說，2020年將是非常關鍵的一年，因為服務與裝置的關係將更密切，並且顛覆既有的商業模式。隨著行動裝置成長動能停滯，企業會更倚重尚未取得成功的新興裝置與科技，意謂著這將是決定眾多新技術「成敗」的一年。 考量許多裝置與技術預期將持續成長(圖1)，2020年的前景依舊樂觀。雖然全球智慧型手機市場已飽和，但仍占有舉足輕重的地位，就算只是小幅個位數成長，還是能達到其他應用領域無法媲美的數量與營收水準。因此，智慧型手機是否出現具影響力的新技術依舊值得關注，尤其需注意人工智慧(AI)和摺疊螢幕。而不少科技公司持續將智慧家庭視為發展重點，特別是亞馬遜和Google，因為兩家公司正積極尋找其他可與核心服務更密切整合的發展機會。最後，對於致力轉型服務供應商的蘋果來說，2020也非常重要。而這也會對整體產業有深遠影響，像是會有裝置廠商首次與蘋果簽訂服務經銷合約，或是蘋果將更投入於5G與智慧家庭等產業小組討論。但不要上當，蘋果的核心價值並不會改變，競爭者與合作夥伴仍須提防蘋果在年底將端出的硬體新菜。 圖1　智慧家庭將持續帶動2020年消費性電子產品市場成長 以下為本文將聚焦的三個重點： ・智慧家庭持續成長，但得利者寡 智慧安防產品和智慧廚房是2020年成長最顯著的領域，但價格將持續快速下滑，衝擊許多廠商的獲利。 ・蘋果無法靠服務扭轉整體營收下滑的態勢 發展服務是蘋果找到下一個硬體金雞母之前的過渡手段。考量新裝置銷售在2019年成長41%，蘋果可能加速發展智慧家庭、穿戴式裝置和擴增實境(AR)。 ・摺疊手機將找到發展利基 從平板手機和平板電腦的發展過程可知，大螢幕一向能在市場找到立足之地。2020年只要能兼顧規格、可靠性和價位，摺疊手機將撥雲見日。 服務暨平台/內容供應商/技術公司發展有解 對於服務供應商/平台廠商來說，有三個重點值得留意。 ・幫助裝置廠商和技術公司發展服務策略 這些公司永遠不會是讀者真正的對手，應該把他們希望將服務與產品更進一步整合的需求作為機會。裝置與服務要作出差異化，最終還是回歸到體驗的品質。 ・雖然蘋果發展服務失利，但還是有可以學習之處 蘋果的行銷機器通常都能造福所有人，就連最大的競爭對手也是。其他服務供應商應當從蘋果的失敗中吸取教訓，並發展出更好的替代方案。 ・投資智慧家庭網路技術 每一家戶的聯網裝置數量快速成長，同時催生家庭網路的龐大需求；至於連線失敗以及安全和隱私漏洞會日漸受到重視。 而針對內容供應商，則需關注兩個項目。 ・設計與智慧顯示器搭配的新體驗 2020年亞馬遜Echo Show等智慧顯示器價格將跌破75美元，並快速取代家中的智慧音箱，並成為媒體公司觸及既有客群和吸引新閱聽眾的新接觸點。 ・與摺疊手機品牌合作開發專屬內容 智慧型手機品牌會需要可以展現自家裝置強項的專屬內容。手機的高昂價格代表可以與多種服務一起搭配銷售，為內容供應商開創最大利益。 至於技術公司則有三個焦點需注意。 ・開發真正的「智慧」產品 智慧家庭市場目前同質性過高，所以新產品只有聯網功能是不夠的。展示裝置與附加服務的使用案例有助廠商從紅海中脫穎而出。 ・與服務供應商建立更緊密的合作 為建立雙向合作，技術公司可借重服務供應商平台能力，而服務供應商則使用新技術為服務加值。從策略方面來看，技術公司必須瞭解服務市場並尋找可以從中獲利的方式。 ・投資影像與AI技術 2020年將有更多聯網顯示器以及4K影像與虛擬實境等高品質內容問世。AI將大量運用於導覽和探索內容與服務。 兩大因素促整體智慧家庭銷售量超車智慧手機 智慧家庭已成為消費性技術產業的新寵，不僅是未來五年成長潛力最大的領域，而且2019年在法國、德國、日本、南韓、英國和美國等市場銷售量已經超越智慧型手機。亞馬遜和Google等網路與科技龍頭在過去幾年已積極投入智慧家庭領域，除了建構涵蓋裝置與應用程式的生態系統，也收購自家裝置品牌，如Ring和Nest。 智慧安防產品為驅動智慧家庭銷售量成長主因 根據市場調研機構Omdia的預估，亞馬遜和Google在2018年合計售出5,000萬台智慧家庭裝置，預期2019年數量將翻倍，且2020年繼續上升。但相較2020年整體智慧家庭裝置銷售量的12億台，兩家廠商的市占只是冰山一角。在各應用中，以智慧安防占比最高，2020年銷售量達7.7億台，較2019年成長24.7%，等於新增1.74億台裝置。這些裝置絕大多數會是警報系統的感測器，價格不高，但相機的銷售量將快速成長。Omdia預期智慧家庭相機銷售量將是2020年數位相機市場的冠軍。智慧家電將是2020年成長最快速的應用類別，年增31.4%至7,000萬台。而最令人期待的是智慧廚房，將有各式各樣的中小型聯網廚房家電問世(圖2)。 圖2　2022年全球智慧家庭銷售量將超越智慧型手機 價格下跌將進一步整合市場服務及硬體 以量而言，智慧家庭的確成長快速，但以售價而言卻不見起色，因為每台售出裝置的營收相較於智慧型手機、平板電腦和其他消費性電子產品，仍舊微乎其微。智慧家庭裝置銷售額的成長速度是銷售量的一半，預計2020年將成長12.8%至818億美元。平均售價則快速下滑，從2018年的83美元下滑至2019年的74美元，2020年則剩65.4美元。小米(Xiaomi)、螢石(EZVIZ)和小蟻(YI)等眾多中國品牌則以破天荒的價格在亞馬遜或其他電商平台銷售，比亞馬遜或Google自有產品低三倍甚至四倍。因為技術非常容易複製與規模化，所以智慧家庭裝置市場有利可圖之處很快就會消失不見。像美國的Canary和英國的Neos等廠商選擇主打服務價值而非硬體設備，試圖穩固營收。而2020年欲進軍智慧家庭市場的廠商若想獲利，就不能仰賴硬體，同時在推出服務與使用案例之前也需測試消費者接受程度。這塊餅確實很大也快速擴增，但現行使用仍局限在基本功能，如果一直如此，就很難大舉搶占消費者荷包。 蘋果整合軟硬體服務 短期內將與現況持平 蘋果服務營收估計將突破500億美元，但非iPhone裝置成長更為快速。2020年對蘋果而言非常關鍵，必須說服投資人公司可以將營收組合轉往服務並重返成長。蘋果指望Apple TV+、Apple News+和Apple Arcade能將服務年營收提升至500億美元以上。不過，蘋果對於iPhone銷售的依賴也體現在服務事業上，因為有三分之二的營收來自App Store帳單和iCloud。隨著未來幾年有數家主要的服務供應商和媒體公司準備退出App Store，蘋果的服務營收實際上可能是面臨威脅的。 從圖3可以看出，蘋果2019財年的營收相較前一年衰退1.7%，主要原因是iPhone營收下滑15%所致，然而服務營收成長24%，其他產品(Apple Watch、AirPods和HomePod)更是大增41%。 圖3　服務營收成長無法彌補iPhone銷售下滑 服務一直以來都是蘋果產品策略的重點，但仍偏向整合軟硬體以提供最高品質的體驗，而不是直接從服務獲利，像是iTunes的每用戶平均收入(ARPU)一直都很低。蘋果營收與獲利一向都是由硬體銷售貢獻，Omdia認為未來幾年也不會改變。2019年蘋果新產品類別出現顯著成長，遠超過所屬產業平均營收(如穿戴式裝置)，代表未來蘋果的主力仍會是裝置與技術。 更注重隱私幫助蘋果與亞馬遜/Google形成差異化 亞馬遜和Google大舉進軍裝置市場，尤其是智慧家庭領域，而且通常是以賠本價格販售，希望能靠廣告和電商銷售彌補回來。兩家公司的商業模式都高度仰賴消費者數據，以用來鎖定服務與產品客群。2020年亞馬遜和Google將首次嘗試靠智慧音箱和AI語音助理的使用來獲利，可能成功亦可能失敗。蘋果高度重視隱私保護，凸顯與亞馬遜和Google等公司之間的最大差異，也因此取得消費者信任，並得以在多變的時代緊抓住消費者的心。2020年美國總統大選等重要政治事件將讓隱私議題日趨重要。 Omdia的消費者研究指出，不管是廣告贊助的免費服務還是注重隱私的頂級服務都各有龐大受眾，所以可以互相共存。不過，蘋果稱霸智慧型手機市場，對於消費者有很大的影響力，公司會持續標記來自第三方應用程式的消費者數據追蹤，並於Safari和iOS中阻擋廣告。 消費者熱衷螢幕將為新興領域發展動能 2019年摺疊手機的起步並不順利。 摺疊手機將日趨普及 三星(Samsung)發表的Galaxy Fold定價高達2,000美元，又因摺疊設計脆弱導致上市時程推遲，所以招致不少質疑。摩托羅拉(Motorola)原預計在美國重新推出廣受歡迎的Razr智慧型手機，搭配摺疊螢幕定價1,500美元，但計畫同樣延遲。最後是華為(Huawei)的Mate X，原定2019年在全球開賣，但最後只在中國上市且數量非常少，價格約2,400美元。 2020年下一代摺疊手機將問世，價格與設計都更吸引人。但並非人人都買單，像是在德國、英國和美國有超過半數的消費者對摺疊手機興致缺缺。然而，大螢幕行動裝置的魅力不容小覷，想想當年平板電腦和平板手機剛推出時也是飽受批評。消費者越來越喜歡在行動裝置上使用Netflix等OTT服務應用程式觀看影片，對於Instagram和Snap等社群媒體還有遊戲的需求也將只增不減，而摺疊手機是能夠充分滿足這些需求的不二選擇(圖4)；另外其也是展示5G能力與新興AR應用的最佳裝置，這些因素應該足以讓電信營運商願意繼續販售摺疊手機。 圖4　法國與西班牙超過四成的消費者對摺疊手機感興趣 智慧顯示器將超越智慧音箱 Omdia預期2020年智慧音箱銷售量將年成長26%，低於2019年的50%。截至目前為止成長動能依舊為谷歌和亞馬遜力推的入門款裝置(根據Omdia的資料顯示，2019年全球智慧音箱銷售量中，有超過55%為低於75美元的產品)。2020年智慧顯示器的價格將壓低至75美元以下的區間。早在2019年12月亞馬遜就已經將121.95美元的Echo Show 5下殺至59.99美元，而Echo Show 8和Google Nest Hub等較新款產品則以79.99美元促銷，還免費贈送Echo Dot或Google Nest Mini。 雖然智慧顯示器比摺疊手機便宜許多，但消費者感興趣的程度還是低於平均值。問題同樣出在消費者若沒有實際擁有產品，就很難理解其中價值。事實上智慧顯示器的優點顯而易見，像是將語音助理的回應視覺化，讓溝通變得簡單許多並提供使用者更多選擇，在播放音樂、播報新聞或玩聲音遊戲時也能顯示其他內容。而互動式智慧顯示器是智慧音箱的未來趨勢，並將在2020年普及，讓服務供應商和媒體公司又多了一個可以從中獲利的家用接觸點。 (本文作者為Omdia消費性科技暨媒體與娛樂部門實務主管)

在智慧建築應用的設計方案中，除照明控制、能源管理持續朝向更多功能、智慧發展外，建築安防管理也持續精進。為實現更智慧、高效率的安全監控，系統廠和半導體廠積極推動新解決方案。 西門子力倡被動化為主動概念 西門子積極將「預警性維護」觀念帶入安防系統，期能將智慧建築安防系統「化被動為主動」。西門子認證專案經理陳晉德(圖1)表示，何謂被動式安防？舉例而言，在家附近裝設圍籬可稱為延遲損失，因為竊賊必須先翻過圍籬才能進入家中；而在家中裝設警報器，稱為減少損失，因為當警報器一響，竊賊勢將會縮短偷竊時間。最後，若裝設了監視攝影機，這稱為紀錄損失，因為可拍攝下來被偷了哪些東西。但是，以上這些都脫離不了「損失」二字，也就是仍改變不了被偷竊的情況，這就是所謂的被動式安防。 圖1 西門子認證專案經理陳晉德 也因此，西門子希望透過「預警性維護」的概念，實現預防性的安防，而非是等事件發生之時再進行「保護」。陳晉德指出，安全防護實際來說可分為四個階段，分別是保護(Protect)、預防(Prevent)、反應(Response)和恢復(Recover)。目前除了歐美地區，其餘地區像是台灣，在建築安防仍處於「保護」階段。 舉例來說，目前的監控系統若看到建築物某個區域有可疑人士闖入觸發預防的電子圍籬警戒區，系統會發出警報，請建築物內的警衛或是工作人員將可疑人士加以驅離。此種情況仍屬於被動式安防(因為可疑人士觸發警報)。 而主動式安防則是會藉由所收集的數據(例如間隔多少時間就會有人在徘徊、徘徊多久、行為舉止等)，分析歸納出不停有人來徘徊的可能原因，產生早期預警事件供建築物業主參考，同時再以這些分析為基準，業主或是系統就可擬定應變SOP，進行狀況、災害演練等，進一步杜絕此一情況發生。陳晉德說明，所謂的保護，意指等事情發生時才有所動作，這透過一般的監視攝影機就可做到。 而要達到預防(Prevent)、反應(Response)和恢復(Recover)的階段，並非單純導入更智慧化的監控應用或設備(例如人臉辨識、影像辨識等)就能實現，而是要有一個整合且具開放性的系統平台，以連接建築物內各種監控設備，同時還要能有效分析、歸納這些監控設備長期蒐集而來的資訊，最後依據這些分析結果擬定事件發生前、發生時及發生後的SOP流程和應變措施。 為此，西門子備有Siveillance Suite解決方案，以實現主動式的安防管理。此一解決方案包含全面的安防組合(從智慧影像監視、門禁控制和身份管理到入侵探測和周邊保護等)，經過適當配置，可滿足特定地點或領域中客戶的具體要求。 Siveillance Control提供了廣泛的功能，可用來管理偵測器和各種警報系統。來自這些系統的訊號可進行顯示並以專門優先順序加以處理，以確保重要事件得以優先處理；如此一來便可根據複雜的建築系統結構和層級進行調整。 除了單純顯示警報和發生事件外，每個訊號還可與預先定義、擬定的指示(像是事情發生時的處理SOP)相聯，隨後根據實際情況提供給操作人員；這麼一來就可檢視事先訂定的SOP操作是否符合現況，之後再依現場實際情況進行調整、更動，以時時改進安防系統的運作，達到更高效率。 添加高效能ISP技術　監控設備影像呈現更真實 另一方面，要實現主動式安防，不僅要有開放式平台聯接各種設備、進行數據分析、判讀、歸納外，高效能的終端設備也扮演著關鍵角色。Arm物聯網事業群業務總監粘靜芳指出，安全監控和IP攝影機正以每年20%的速度成長，預計到2021年出貨量將達5億。這些設備應用十分廣泛，其中包含智慧建築監控系統中的臉部辨識、影像擷取等，而這些應用都需要更高品質的圖像或影像。 上述裝置所採用的影像技術中，其中一個關鍵環節就是嵌入在裝置內的ISP技術。ISP的關鍵功能是在擷取影像感測器的訊號，然後處理每個畫素時，提供最精準與最高畫質的影像，特別是涉及到機器學習的作業。 以裝在戶外有明亮照明處的連網保全攝影機為例，其輸出的畫面通常交雜著極光亮以及陰暗的影像區域。人的雙眼能自動調適高對比的明亮度，而數位感測器通常需要多次曝光以捕捉這樣的場景。欲真實呈現HDR場景，採用的影像技術會要求每個畫素得具備20或24位元的精準度，然而數位系統的顯示通常只支援到8或10位元，以致能處理的資料量也受到侷限。 換言之，這也意謂著ISP之後銜接的電腦視覺引擎都侷限於8至10位元的精準度。在此情況下，ISP有必要以更高的位元深度處理HDR資料，之後再進行壓縮以利後續使用。倘若動態範圍的問題沒有妥善解決，畫面中陰暗區域影像的細節就會消失殆盡。 為解決此一挑戰，Arm便推出全新的Mali-C52與Mali-C32，以對每個畫素進行超過25個處理步驟，進而強化影像輸出品質，這些步驟包括高動態範圍(HDR)、雜訊抑制，以及色彩管理；該兩款解決方案還融入了Arm的動態範圍管理以及色調映射技術，設計目標正是要克服這些元件的侷限性，以及讓觀看者能看到更清楚的暗部影像，完全無須編修或調整影像的明亮度(圖2)。 圖2 Arm透過Mali-C52/Mali-C32處理器強化影像品質。 此兩款ISP都是完整的解決方案，其中功能特色還包括：更高的ISP影像品質，透過Iridix技術提供模仿人類視網膜對比調適的精準模型，讓攝影機能像人眼一樣看到高明暗對比的影像；更高的效能，ISP每秒能處理6億畫素，能以旗艦款智慧型手機等級的畫面更新率拍出專業級攝影畫質；完整的軟體套件用來控制ISP、感測器、自動白平衡、自動對焦及自動曝光；以及彈性調校，運用全套調校與校正工具進行客觀與主觀的調校。 綜上所述，在智慧建築應用的設計方案中，照明控制之外、能源管理、安防報警可說是智慧建築三大設計要素。照明控制、能源管理效能的提升，是為了獲得更好的營運效益；而安防系統與人身安全息息相關，也因而是系統廠商、半導體業者的發展重點，隨著人工智慧(AI)、數據分析及高效能處理器的導入，未來智慧建築的安防系統將會化被動為主動，更能即時因應災害、危機處理，實現更高的安全性。

Ambarella、Lumentum以及安森美半導體(ON Semiconductor)日前攜手共推3D感測平台，滿足智慧電鈴、門鎖等智慧門禁系統及智慧安防產品應用，已於2020年國際消費電子展(CES 2020)期間公開亮相。 Ambarella、Lumentum及安森美日前策略聯盟，共同推出3D感測平台。 安森美半導體商業感測部門副總裁兼總經理Gianluca Colli表示，該公司RGB-IR感測技術為可見光及紅外線(IR)影像提供物聯網視覺應用；Ambarella CV25電腦視覺SoC則內建影像訊號處理器(ISP)，為RGB-IR感測器帶來高畫質影像，並促進AI處理能力於安全應用的創新。 傳統的結構光解決方案需同時使用IR及RGB相機模組，且需以專用ASIC進行深度處理。本次三方合推的新平台使用Lumentum的VCSEL技術，並配置安森美AR0237 RGB-IR CMOS影像感測器，以獲可見光及深度感測紅外線影像；Ambarella CV25 AI視覺SoC則支援深度處理、反欺騙演算法、3D臉部辨識演算法和影片編碼，降低系統複雜性並提高性能。 Ambarella CV25晶片的ISP支援RGB-IR色彩濾波矩陣及高動態範圍(HDR)，進而在低光照和高對比度的環境提供高畫質影像；CVflow架構則提供動態偵測及3D人臉識別所需計算能力，可運作多種AI演算法以實現像是人流統計的功能；此外，具安全啟動、TrustZone和I/O虛擬化等功能可防止駭客入侵 Ambarella總裁兼首席執行官Fermi Wang表示，本次三強合作為下一代智慧門禁系統和安防裝置提供硬體平台，藉由Lumentum VCSEL解決方案、安森美半導體RGB-IR技術，以及該公司CV25 SoC所創建的3D感測平台，可降低系統複雜性並使其可靠又安全。

Ovum首席分析師Michael Philpot認為，由於中國、南韓等亞洲國家人們對於新科技的接受度較高，因此亞洲的智慧喇叭市占成長將更為快速。Ovum研究數據便指出，比起2017年，在2018年中國區域市場中導入智慧喇吧的家庭已提升了458%之多，成長相當快速。 Philpot強調，影響智慧喇叭未來發展的重要因素有二：其一是語音辨識技術的進步速度，其二為關鍵應用的出現。在語音辨識技術方面，目前不只是在中文市場面臨困難，其實目前各語言的語音辨識系統都尚未成熟。另外，也必須要有更多實用的智慧喇叭應用出現，才能使得該設備融入日常生活之中。Ovum便對於已擁有智慧喇叭的使用者進行調查，發現使用者最大的困擾在於並不清楚智慧喇叭能為自己帶來的好處為何。以上兩大因素皆會嚴重影響消費者體驗，而不夠好的使用體驗，很有可能進一步影響未來的設備市占成長幅度。 因此，短時間內智慧安防將會是成長更快的應用。智慧安防所涵蓋的領域非常廣泛，其中包含智慧門鎖、保全系統等等。Philpot指出，居家安全是智慧家庭中最基本的需求，而且使用者非常清楚相關應用設備會帶來的好處，因此智慧安防目前已經是智慧家庭領域中市占最大的應用，未來也將會持續成長。 Philpot認為，在未來智慧家庭的發展不僅是要蒐集住家內的資訊，更要透過人工智慧平台整合交通狀況、使用者的地理位置等等居家外部的資訊，才能實現智慧家庭的理想情境。目前，透過手機遠端控制家電已是智慧家庭的基本功能，然而理想情境應該是人工智慧平台主動整合各種資訊後，自動判別使用者狀態，進而將各智慧家庭設備調節至相對應的設定。 因此，如Google、蘋果(Apple)等國際大廠無不積極投入人工智慧平台的開發。然而，Philpot進一步指出，由於建置人工智慧平台的技術相當困難，目前看來依然需要5年以上時間才有可能達到智慧家庭的理想使用情境。  

智慧家庭各類應用皆受到大廠與消費者關注，其中智慧喇叭在全球各個區域市場的滲透率都在逐漸提升中，尤其在亞洲區域更有明顯提升，在過去一年已成長4倍以上。智慧門鎖、保全系統等智慧安防應用則由於其應用功能明確，會有更為顯著的漲幅。在未來，各智慧家電還必須結合人工智慧(AI)平台，實現更智慧的居家生活，然而由於技術上的局限，預計尚需5年才能實現。 Ovum首席分析師Michael Philpot認為，由於中國、南韓等亞洲國家人們對於新科技的接受度較高，因此亞洲的智慧喇叭市占成長將更為快速。Ovum研究數據便指出，比起2017年，在2018年中國區域市場中導入智慧喇吧的家庭已提升了458%之多，成長相當快速。 Philpot強調，影響智慧喇叭未來發展的重要因素有二：其一是語音辨識技術的進步速度，其二為關鍵應用的出現。在語音辨識技術方面，目前不只是在中文市場面臨困難，其實目前各語言的語音辨識系統都尚未成熟。另外，也必須要有更多實用的智慧喇叭應用出現，才能使得該設備融入日常生活之中。Ovum便對於已擁有智慧喇叭的使用者進行調查，發現使用者最大的困擾在於並不清楚智慧喇叭能為自己帶來的好處為何。以上兩大因素皆會嚴重影響消費者體驗，而不夠好的使用體驗，很有可能進一步影響未來的設備市占成長幅度。 因此，短時間內智慧安防將會是成長更快的應用。智慧安防所涵蓋的領域非常廣泛，其中包含智慧門鎖、保全系統等等。Philpot指出，居家安全是智慧家庭中最基本的需求，而且使用者非常清楚相關應用設備會帶來的好處，因此智慧安防目前已經是智慧家庭領域中市占最大的應用，未來也將會持續成長。 Philpot認為，在未來智慧家庭的發展不僅是要蒐集住家內的資訊，更要透過人工智慧平台整合交通狀況、使用者的地理位置等等居家外部的資訊，才能實現智慧家庭的理想情境。目前，透過手機遠端控制家電已是智慧家庭的基本功能，然而理想情境應該是人工智慧平台主動整合各種資訊後，自動判別使用者狀態，進而將各智慧家庭設備調節至相對應的設定。 因此，如Google、蘋果(Apple)等國際大廠無不積極投入人工智慧平台的開發。然而，Philpot進一步指出，由於建置人工智慧平台的技術相當困難，目前看來依然需要5年以上時間才有可能達到智慧家庭的理想使用情境。