物聯(lián)網(wǎng)在智能化居住空間中的服務(wù)應用

隨著(zhù)經(jīng)濟規模的演進(jìn)、網(wǎng)絡(luò )與技術(shù)的演進(jìn)，使得智慧化或數字化的生活環(huán)境逐漸成為可能。智能家電與感測模塊，在智能生活的應用范圍亦隨之擴展；人們有機會(huì )與建筑物產(chǎn)生不同于以往的互動(dòng)關(guān)系，讓建筑物本身與周遭環(huán)境無(wú)害地共存。本文將盡量不談技術(shù)細節，試著(zhù)討論智能居住空與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)連與應用。

　　前言

　　對于智慧化居住空間的定義有眾多的解釋?zhuān)P者在此試著(zhù)引用：“借著(zhù)應用智能的方案（包含智能材料與信息科技），讓居住者與所處的空間環(huán)境可以產(chǎn)生互動(dòng)。”（注1）這個(gè)空間，可以呼應居住者的各式需求，包括：具備提供居住者舒適空間的調控能力、隨時(shí)隨地提供居住者所需的各式信息、使得居住其中的使用者因具有與掌握環(huán)境與各式信息的能力，改善居住于此空間中的經(jīng)驗。

　　根據內政部建筑研究所“我國智慧化居住空間八年發(fā)展藍圖”報告中指出：智慧化居住空間政策推展的關(guān)鍵在于“On-Demand”以及“Open Network”的“O2”服務(wù)概念；意即空間中所需的服務(wù)是因人因地而異的；同時(shí)這些服務(wù)應該是存在于一個(gè)開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )平臺上，以方便各式隨選服務(wù)的進(jìn)出。正因為關(guān)鍵在于“服務(wù)”，而不是過(guò)去資通訊產(chǎn)業(yè)強調的硬件系統或是軟件能力，也不是強調開(kāi)發(fā)全新的軟硬件技術(shù)。因此實(shí)際運作的商業(yè)服務(wù)模式，亦將有別于過(guò)去資通訊產(chǎn)業(yè)的思維。而“物聯(lián)網(wǎng)”（Internet of Things）不但能提供信息的傳遞與聯(lián)系，更具備提供對象與對象間、對象與空間之間或是人與空間所需的互動(dòng)與服務(wù)能力，因此在落實(shí)“服務(wù)”進(jìn)入居住空間的智慧化中成為重要的概念與技術(shù)支柱。

　　智慧居家服務(wù)平臺

　　前文提到智慧化居住空間政策推展的關(guān)鍵在于“On-Demand”以及“Open Network”的“O2”服務(wù)概念，其中的開(kāi)放服務(wù)網(wǎng)絡(luò )（Open Service Network），在居家環(huán)境之中稱(chēng)之為“居家服務(wù)平臺”（Residential Service Platform，RSP）。藉此智慧化居住空間所揭橥的“安全安心、節能永續、健康照護、舒適便利”等四大主題服務(wù)，能自由進(jìn)出于居家環(huán)境。透過(guò)該平臺，將應用與服務(wù)跨網(wǎng)絡(luò )的靈活組合與整合，使消費者能因人、因時(shí)、因地選擇客制化的服務(wù)，如圖1所示。

　　國內在實(shí)際落實(shí)“智能居家服務(wù)平臺”概念的技術(shù)層次探討，也許不是使用“物聯(lián)網(wǎng)”這個(gè)名詞，但是其實(shí)質(zhì)的內容與精神是相同的，只是發(fā)展的領(lǐng)域與應用需求不同。“智慧居家服務(wù)平臺”在實(shí)際應用上，是希望能聯(lián)接家中的各式設備如影音設備（電視、DVD Player、Xbox 360、PS3等）、安防設備（攝影機、紅外線(xiàn)、瓦斯、一氧化碳傳感器等）、節能設備（開(kāi)關(guān)、太陽(yáng)電池等），進(jìn)而對居住者提供一套完整的服務(wù)。

　　關(guān)于“智慧居家服務(wù)平臺”的研究，在內政部建筑研究所（注2）以及國內產(chǎn)學(xué)界亦已有許多成果。筆者在參與“智慧化居住空間產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”與其推動(dòng)過(guò)程中，想提出的是：在共通的平臺與技術(shù)架構下，幾乎所有的對象（如果需要）都可以具備上網(wǎng)的能力，或與其它對象溝通（如致動(dòng)器），或僅提供其它對象或系統自己收集到的數據（如傳感器）。但居家環(huán)境畢竟隱密性高，家電的上網(wǎng)考慮有兩個(gè)層次：一是上網(wǎng)的必要性；二為上到內部網(wǎng)絡(luò )（Intranet）還是到因特網(wǎng)（Internet）。關(guān)于上網(wǎng)的必要性，在于家電上網(wǎng)是提供居住者“狀態(tài)回報”、“控制”功能，還是不同家電間可以互相溝通發(fā)揮1+1大于2的效能？抑或是無(wú)上網(wǎng)必要？至于是內部還是外部網(wǎng)絡(luò )？大部分的家電與感測致動(dòng)設備還是會(huì )存在于內部網(wǎng)絡(luò )；必要的服務(wù)，才經(jīng)由服務(wù)平臺與外部網(wǎng)絡(luò )連結。

　　家電智能化應用

　　在此僅以筆者參與過(guò)的“智慧廚具”開(kāi)發(fā)計劃，分享居家服務(wù)平臺與物聯(lián)網(wǎng)在家電方面的應用概念。過(guò)程中沒(méi)有開(kāi)發(fā)全新的技術(shù)，而是透過(guò)通訊技術(shù)將次系統及模塊與計算機整合，透過(guò)簡(jiǎn)明的人機接口，將所設定的服務(wù)功能發(fā)揮出來(lái)。

　　2 可以大致呈現智慧廚具的軟硬件架構，圖中左半部為硬設備，有升降馬達（可依使用者身高調整工作臺面高度）、RFIDReader模塊、電子磅秤、無(wú)線(xiàn)溫濕度模塊、計算機等。右半部則為軟件部分，有應用程序、數據庫、定時(shí)器、計算器工具程序與人機接口等。另外通訊部分，則有串行端口通訊（RS-232）、因特網(wǎng)（TCP/IP）與有線(xiàn)電視（Cable）等；利用這三種通訊協(xié)議來(lái)完成廚具上各系統與計算機聯(lián)結，包括網(wǎng)絡(luò )電話(huà)、電視之通訊與收視，及有線(xiàn)電視節目的播放。其中利用RFID天線(xiàn)（Reader）與電子磅秤的總成與后端的數據庫結合，將食物卷標與重量一次讀取寫(xiě)入數據庫，才能提供冰箱倉儲系統的服務(wù)。

　　圖2、智能廚具的硬件通訊與數據傳輸架構圖

　　完整智能廚具之人機接口配置。3。各項服務(wù)與工具的圖示，排列于簡(jiǎn)明的系統首頁(yè)；而提醒使用者食材新鮮度的相關(guān)日期，信息亦在此顯示。輸出入裝置，使用觸控屏幕。

　　圖3、智能廚具之人機接口配置

　　智能廚具要發(fā)揮完整的服務(wù)功能，依然需要透過(guò)網(wǎng)絡(luò )以及物聯(lián)網(wǎng)來(lái)尋求內容提供者（Content Providers）。如RFID卷標所需的數據庫鏈接，連結國家農政、民間農業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)、大型賣(mài)場(chǎng)、物流生鮮所建立的生產(chǎn)履歷，或是食材與有機認證等，只要經(jīng)過(guò)RFID或條形碼的讀取掃瞄，就可快速完成食材入庫與記錄。而當有缺少及欲補充的食材時(shí)，則可與販賣(mài)、物流、宅配等業(yè)者合作，透過(guò)網(wǎng)絡(luò )下單訂購就能運送到家。同時(shí)，影音食譜所需的節目及文字內容，可以隨選方式付費下載，或以蘋(píng)果計算機經(jīng)營(yíng)在線(xiàn)影音販賣(mài)模式販賣(mài)，或與文化出版事業(yè)或影像出版事業(yè)鏈接完成此一服務(wù)；由此可以看出有別于以往的商業(yè)模式與商機出現。智能化后的廚具，除提供廚具在人心中傳統的功能外，還需兼具提供其它服務(wù)；而這后續提供服務(wù)的商機似乎更可以無(wú)限延伸，影響的產(chǎn)業(yè)連結可以更寬廣（圖4）。

　　圖4、廚具服務(wù)可能之商業(yè)模式發(fā)展與鏈接

　　結語(yǔ)

　　“物聯(lián)網(wǎng)”近年來(lái)正蓬勃發(fā)展之中，而“智慧化居住空間”的發(fā)展在國內也算是新興的產(chǎn)業(yè)；兩者在技術(shù)層次的使用上即便是說(shuō)法不同，但實(shí)質(zhì)的精神與內容是相當接近的。筆者在此野人獻曝地提出幾項觀(guān)點(diǎn)，諸位物聯(lián)網(wǎng)先進(jìn)對于建筑物內的服務(wù)一定有更多的想法與獨到的商業(yè)模式。

　　長(cháng)期來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)與開(kāi)放的居家服務(wù)平臺，有機會(huì )使得服務(wù)端的提供者可以不再是設備制造商或是系統整合業(yè)者；對于智慧化居住空間的推動(dòng)與產(chǎn)業(yè)界投入的誘因應可提高。只要有獨到的創(chuàng )意能整合室內既有設備，提供不同于市場(chǎng)上的服務(wù)，就有機會(huì )成為新的商業(yè)模式與行為，將會(huì )是消費者、產(chǎn)業(yè)界、服務(wù)業(yè)者三贏(yíng)的局面。

　　參考數據

　　參1、邱茂林，“透視智慧化環(huán)境的新發(fā)展-設計觀(guān)點(diǎn)”，透視智慧環(huán)境，建筑情報出版社，P.17~P.44。

　　參2、葉明貴、陳嘉懿（南亞技術(shù)學(xué)院），“探討先進(jìn)國家智慧化居住空間共通標準平臺之發(fā)展成果報告”，內政部建筑研究所專(zhuān)業(yè)服務(wù)報告。