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【分批部署、中控管理,舊建築也能變身智慧潮宅!】
在藍牙 (Bluetooth) 將網狀網路 (Mesh) 納入標準後,有人說,ZigBee 恐就此黯然失色……。事實上,若單純聚焦於自動化控制,ZigBee 憑藉優異的組網能力與省電特性,迄今在中、美兩大市場仍穩坐冠軍寶座!ZigBee 聯盟表示,雖然來自 Wi-Fi 和藍牙的競爭力道加劇,但截至目前為止,並未減緩 ZigBee 市場份額增長,用於 IoT 的 ZigBee 晶片組累計出貨量已達 5 億個;更多開發商選擇以「ZigBee+藍牙」晶片組混搭供貨,預估 2023 年全球出貨量每年達 10 億個。
深入檢視,「通訊不穩」與「互通性」是阻礙 ZigBee 開疆拓土的兩大痛點,迫使有些用戶最後只得宣告棄守;不過若晶片商擁有專業知識且願意調試底層協定,上述困境並不存在。可惜,國際大廠通常不允許修改底層,這才是造成不同供應商無法穩定互通的源頭。ZigBee 是工廠和居家自動化的優選技術,無論初始設置或日常操控皆十分簡易——由於第一線負責部署 IoT 裝置的承包商未必具備電子專業;如果裝設工序過於麻煩,勢必影響市場普及。
其次,就是終端使用者的使用便利性,藍牙須仰賴手機應用程式 (APP) 操作,步驟多、回應慢,有時光是開啟 APP 就要等上好幾秒,目錄式操作也不夠明快,何況像療養院等特定場域根本不允許使用手機。更關鍵的思考面向是:傳輸資料要儲存在藍牙手機?還是連網裝置的晶片?手機記憶體有限,自動化的數據量若都集中管理,所需之記憶體極為龐大,但 ZigBee 晶片的分區儲存空間,更適合長時間採集第一線感測數據,而「燈控」是自動化的絕佳起點。
因為燈具是數量最多、最普遍的連網裝置,且可整合智慧電表等能源管理系統,以閘道器 (Gateway) 作為邊緣運算 (Edge Computing) 節點及管理平台,將耗電量等傳輸資料預做處理後,定時存檔、上傳至私有雲,對照時間軸進行後續分析和應用。例如,依不同時段自動開關或調整燈光明暗、且傳統白熾燈或電子驅動的 LED 燈皆適用,不須忍痛汰換掉既有照明設備,可分批/分區導入,享有更低的預算與更高的架構彈性,特別適合舊建築的智慧化工程。
延伸閱讀:
《ZigBee 為基石,能源管理、人因照明、機器互連一把抓》
http://compotechasia.com/a/feature/2018/0917/39886.html
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【智慧照明 vs. 新零售、智慧物流的不解之緣】
既有的照明操控方式,不論是亮度或色溫表現,創新手法都十分有限;若配合室內定位服務 (LBS) 串聯人、事、時、地、物,將有另一番光景。基於藍牙 (Bluetooth) 的訊標 (Beacon) 技術,只有當感測範圍被佔用 (Occupancy,在場感測) 時才會 觸發,功耗低且較為精確,應用更趨廣泛;而高懸於天花板的燈具正是最佳媒介,堪稱是「打通智慧建築/家庭最後一哩路」的關鍵。此外,燈控系統耐用年限動輒十年起跳,但資通訊技術平均每兩、三年就有新技術或規格推出;燈控系統若欠缺升級能力、確保功能與時俱進,效果將大打折扣。
裝設和使用的友善性也不容忽視。透過外加的 USB 裝置 (dongle) 或識別證,方便用戶隨插即用或隨身佩戴,就能自動感測、控制及追蹤定位。例如,與安控結合設置電子圍籬,當熱電紅外線感測器 (PIR) 察覺到未持有門禁卡的人靠近閘門,就啟動攝影機及人臉辨識系統,一旦確認為不具有權限之人士會予以示警。除了硬體設計,人工智慧 (AI) 演算法可讓手機應用程式 (APP) 學習用戶行為,拓展更多應用價值。例如,當 APP 了解用戶睡眠習性,待臨近就寢時間或睡房燈具感測到用戶準備入睡,就會自動營造適合休眠的環境光。
令人驚艷的是,此套無線燈控/定位網路在智慧物流及新零售的應用。考量到冷鏈 (Cold Chain) 配送效率,霜淇淋與肉類的物流車內部溫度須維持在 0~3℃,以免來不及解凍並維持最佳口感;另停車場到物流倉皆有照明設備,若能以 Beacon 追蹤物流車行蹤並搭配人、車辨識提前預定進站時間,依行車軌跡讓前後通道更加緊密地魚貫跟進,解決倉管排班及上、下貨耗時過久的問題,加快出車週轉率、可使車隊效率大幅提升 30%,並可即時查核原物料的庫存狀況。無線燈控網路亦有助於改善「新零售」的消費體驗。
著重線上/線下 (O2O) 連動的新零售——在實體店面親身體 驗、於訂購系統下單,後由供應商送貨到府,不僅是簡化購物流程、增加消費者體驗,更是相關資訊收集的捷徑。以服飾店為例,從衣服版型、擺放位置、採購動線熱區到試衣間燈光皆會影響消費行為;若多花些巧思讓消費者充分享受購物愉悅並感受不同服裝在不同場合的穿搭效果,可將營運收益最大化。「行銷所創造的附加價值,遠高於硬體產品及智能管理;科技的擴充、升級往往會促成新舊業態興替,在可預見的未來,物流無疑是王道」。
延伸閱讀:
《智慧照明新天地:物流運籌&新零售》
http://compotechasia.com/a/feature/2018/0917/39884.html
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【聲控或遙控燈具即為「智慧照明」?非也!】
市調公司 Market Research Engine 新近發佈報告顯示,智慧照明市場產值預估到 2024 年將超過 210 億美元,期間年複合成長率 (CAGR) 為 22%。其中,商用智慧照明是一個競爭激烈的市場,預估 2022 年市值將達 480 億美元,將由發光二極體 (LED) 主導,而 ZigBee 和 Wi-Fi 網路將繼續成為商用市場的首選。國際數據資訊 (IDC) 統計,智能家居照明市場預估從 2017 年的 10 億美元增長到 2022 年的 35 億美元、CAGR 達 26%,潛力不容小覷。
然而,燈具並非智慧照明的全部,嚴格來說,如何基於網路「自動控制」才是智慧要義所在;例如,根據進場入數或日光照度等環境條件進行調整。另一家研究機構 Freedonia Group 指出,2017 年「智慧照明控制系統」佔整個智慧照明銷售額高達63%,含金量可觀。照明控制系統包括:在場 (Occupancy) 感測器、時鐘和光電管 (photocell),透過硬線連接以獨立控制固定的燈群,並經由 ZigBee、Wi-Fi 或藍牙 (Bluetooth) 等無線標準協定連接到終端遙控裝置。
在電子驅動燈具日漸普及的今天,智慧照明也就順理成章地與樓宇自動化和物聯網 (IoT) 並轡而行;而系統供應商為使上述裝置與智慧手機的應用程式 (APP) 或後台管理系統無縫接軌,在開發套件 (SDK) 或中控介面亦下足工夫。在眾多無線技術中,ZigBee 很早即以網狀拓樸 (Mesh) 取代在集線器/路由器 (Router) 與設備之間一對一或一對多連線,讓每個感測節點身兼「中繼站」,循終端裝置連接路徑跳躍傳輸訊號和數據,在自動化控制已具先佔優勢。
須留意的是,藍牙挾著在手機等終端消費裝置的龐大市佔優勢及訊標 (Beacon) 室內定位能力,在正式將 Mesh 納入規格後,不僅將觸角伸至燈控領域,更結合 APP 發展更多創新應用,甚至引進人工智慧 (AI) 演算法供個別消費者以隨身電子產品自主營造專屬的個性化氛圍。另一方面,看好燈光與非露天處所的高度相關,藍牙 Beacon 在人、物追蹤的實用性被視為物流和行銷的利器。智慧照明正在融入物聯網基礎設施,而無線燈控技術正朝「兼容並蓄」方向前進。
延伸閱讀:
《不只節能!「智慧照明」背後的宏圖大計》
http://compotechasia.com/a/feature/2018/0917/39885.html
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本集影片於四月底,疫情升溫前已拍攝完成。
過程依照防疫守則,工作人員全程配戴口罩,
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