智能家居系統是什麼?

智能家居系統(Smart Home)是家庭自動化(Home Automation)的其中一種形式,透過連接互聯網的裝置監控及操控照明、空調、娛樂系統、家電及保安等家居功能。本頁講解智能家居的定義、運作架構、行業互通標準 Matter,以及實際應用場景。

智能家居的定義:家庭自動化的延伸

家庭自動化(Home Automation,又稱 Domotics)是指為住宅進行的建築自動化。一套家庭自動化系統會監控及/或操控照明、空調、娛樂系統及家電等家居屬性,亦可包括門禁控制、警報系統等家居保安功能。「智能家居」一詞,則專指具備網際網路連接能力的家庭自動化裝置;而家庭自動化本身是較廣義的概念,泛指任何可透過無線電訊號監控或操控的裝置,不限於連接互聯網的產品。當家居感應器及執行裝置連接互聯網後,便成為物聯網(IoT,Internet of Things)的重要組成部分。

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運作架構:中樞、裝置與控制介面

典型的智能家居系統會把各種受控裝置連接至一個中央智能家居中樞(有時稱為「閘道器」Gateway),由中樞統一協調不同裝置之間的通訊與運作邏輯。用戶則透過以下幾種介面對系統進行操控:

  1. 牆裝控制面板——安裝於牆身的實體控制面板,方便家中成員直接操作常用功能,例如燈光及空調開關。
  2. 平板或桌面電腦介面——透過專屬軟件或網頁介面,在家中對系統進行較全面的設定及監控。
  3. 手機應用程式——大部分智能家居系統均提供手機應用程式,方便用戶隨時查看裝置狀態。
  4. 網頁介面遠端存取——部分系統支援經互聯網於外地存取的網頁介面,讓用戶離家後仍可監控及操控家居裝置。

Matter:智能家居的行業互通標準

由於智能家居市場長期存在不同廠商裝置各自為政、互不相容的問題,業界推出了Matter——一套智能家居及物聯網裝置的技術標準,目標是改善不同廠商裝置之間的互通性與相容性,並支援保安機制及本地控制選項。

Matter 的前身為 2019 年 12 月成立的 Project Connected Home over IP(CHIP)工作小組,由亞馬遜、蘋果、Google 及連接標準聯盟(Connectivity Standards Alliance,當時為 Zigbee Alliance)共同發起,其後 IKEA、華為等廠商相繼加入。Matter 標準 1.0 版本於 2022 年 10 月 4 日正式公布,其軟件開發套件(SDK)以 Apache License 開放原始碼授權,並提供免版稅使用。連接標準聯盟及其成員的目標,是令 Matter 標誌成為消費者可即時辨識的智能家居互通標記。不過需要留意,Matter 標誌並不保證裝置完全「即插即用」——用戶仍需具備相應基礎設施,例如 Wi-Fi 網絡(部分情況需要雙頻)及 Matter 控制器,部分裝置種類亦可能仍需個別應用程式配合。

項目內容
標準性質智能家居及物聯網裝置技術標準
發起機構亞馬遜、蘋果、Google、連接標準聯盟
前身名稱Project Connected Home over IP(CHIP),2019 年 12 月成立
1.0 版本公布日期2022 年 10 月 4 日
軟件開發套件授權Apache License,開放原始碼,免版稅
主要目標改善跨廠商裝置互通性與相容性,支援本地控制

智能家居的常見應用場景

① 智能照明

透過手機應用程式或語音控制燈光開關、亮度及色溫,亦可設定定時或情境模式,配合日常作息自動調節。

② 智能空調與氣候控制

智能溫控器可根據天氣及使用習慣自動調節室內溫度,協助管理能源使用,例如 Nest Learning Thermostat 即為此類產品的代表。

③ 家居保安與門禁

結合智能門鎖、視像門鈴及警報系統,用戶可遠端查看訪客及接收異常警報,提升住宅保安水平。想了解智能門鎖與傳統門鎖的分別,可參閱智能門鎖與傳統門鎖有何分別?一文。

④ 家電與娛樂系統整合

透過中樞統一管理家電及娛樂系統,例如以單一應用程式或語音指令控制多種裝置,簡化日常操作流程。

權威資料依據

本文核對資料:Thread GroupBluetooth SIG 規格庫

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常見問題

智能家居系統的定義是什麼?
智能家居(又稱家庭自動化,Home Automation)是指為住宅進行的自動化控制系統,透過監控及操控照明、空調、娛樂系統、電器等家居設備運作,亦可包括門禁及警報等保安功能。當這些裝置具備網際網路連接能力時,便稱為「智能家居」(Smart Home),並屬於物聯網(IoT)的重要組成部分。
智能家居系統的基本運作架構是怎樣的?
智能家居系統一般會把受控裝置連接至一個中央智能家居中樞(有時稱為「閘道器」Gateway)。用戶可透過牆裝控制面板、平板或桌面電腦、手機應用程式,或是可從外地經互聯網存取的網頁介面,對系統進行控制。
Matter 標準對智能家居有什麼作用?
Matter 是一套智能家居及物聯網裝置的技術標準,目標是改善不同廠商裝置之間的互通性與相容性,並支援保安及本地控制選項。標準 1.0 版本於 2022 年 10 月 4 日公布,由亞馬遜、蘋果、Google 及連接標準聯盟(Connectivity Standards Alliance)等共同發起,其後有多家廠商加入。Matter 認證裝置的目標是讓消費者只要見到 Matter 標誌,即可預期裝置之間能夠互通運作。
智能家居裝置一定要連接互聯網才算數嗎?
不一定。家庭自動化是較廣義的概念,包括任何可透過無線電訊號監控或操控的裝置,不限於具備網際網路連接能力的產品。「智能家居」一詞則專指具備網際網路連接能力的家庭自動化裝置,兩者有廣義與狹義之分。
有 Matter 標誌的裝置是否保證即插即用?
Matter 標誌並不保證裝置完全「即插即用」。要發揮完整功能,仍需要相應的基礎設施配合,例如 Wi-Fi 網絡(部分情況需要雙頻)及 Matter 控制器,而部分裝置種類仍需個別配套應用程式才能完成設定及使用。

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