Z-Wave挥军家庭应用_积极布局智能家居市场

在众多联网应用中，智能家居是备受瞩目的应用之一，而室内短距无线通信显然就是最重要的网络基础架构，其中网状网络（Mesh Network）更是发展的关键，Z-Wave、WiFi、Bluetooth皆投入网状网络的发展，抢占智能家居联网的关键战略地位。

Z-Wave挥军家庭应用

智能家居联网战火再添一笔。Z-Wave挟带本身完全兼容所有Z-Wave相关产品的特性，积极布局智能家居市场，目前已有超过1亿个Z-Wave节点运行于市面上，而韩国将是Z-Wave第一波主力战场。 Silicon Labs亚太区高级市场经理陈雄基谈到，Z-Wave在技术上主要提供包含软件、硬件模块与认证等。透过认证的方式，确保Z-Wave产品之间的兼容性，目前已有超过700多家制造商和服务厂商，提供超过2，400个通过Z-Wave认证产品。 陈雄基表示，该公司主要是透过内部开发与收购，打造完整家庭无线联网的产品系列。看好Z-Wave在智能家居的发展潜力，Silicon Labs日前以2.4亿美元的现金交易，完成收购Sigma Designs旗下Z-Wave事业部门，企图结合Z-Wave网状网络技术和可互操作的产品特性，加上Silicon Labs的多重协议专业知识，为数百万智能家居潜在客户提供广大的商机。 以亚太区来看，Silicon Labs应用工程经理黄钟翊分析，Z-Wave第一个成长最高的地区为韩国，现可看到韩国三大电信商，包含KT、SKT、LG+皆可支持Z-Wave相关应用，透过Z-Wave产品提供智能家居的服务；其次的Z-Wave热门市场为日本，在KDDI进入市场后，该公司现在正与许多日本电信商洽谈，不过受限于日本的国族民情（偏好使用本国产制的产品），发展步伐较韩国市场缓慢；第三，中国本身为内需非常庞大的市场，其在智能家居体系的生态也较杂乱，光是专属协议（Proprietary）就有上千种，基于此，Z-Wave布局中国市场须要耕耘的时间也就会更长。 黄钟翊透露，在***地区，该公司目前正与工研院和电信商进行一些智能家居的开发计划，例如灯控与家庭监控等应用。 Z-Wave无论是在产品的种类或数量皆高于其它家用的通讯协议。不过在技术上，Z-Wave必须要有一个Bridge做为Z-Wave装置之间沟通的桥梁，例如使用智能音箱的Alexa进行语音控制之前，需要有一个Bridge来串连智能音箱操作。相较于本身支持蓝牙或Wi-Fi的智慧音箱，需要增加一个Bridge做为Z-Wave沟通桥梁或许将增加一个额外的成本，但Z-Wave本身具备的完整生态圈、产品兼容性、安全性与多样化的产品特性，是推动Z-Wave发展的关键要素。 据了解，目前市场上仅有Silicon Labs能提供Z-Wave的芯片与模块。陈雄基表示，该公司主要是提供一个完整的解决方案，其内容包含芯片、软件与认证三大主轴。在芯片部分，目前大多数IC设计公司都是透过台积电（TSMC）代工，电路设计挑战相对而言是由晶圆厂来负担，但在软件与认证方面，则是IC供货商需要关注的地方，而这也是半导体产业跳脱出硬件思维，将重心放在软件设计与认证的重要观念。

Wi-Fi Mesh确保家庭联网质量

过去几十年间，联机技术的发展是基于沟通目的，并强调人与装置相连，而随着联网应用的兴起，未来人与社群、人与环境的相连都将成为联机技术发展重点，各界关注的不再只是技术的演进，更重要的是如何以联机技术为基础发展出更多元的应用。在联网应用越趋广泛的同时，如何确保信息安全也将成为重要的发展目标。 在众多联网应用中，智能家居是备受瞩目的应用领域之一，进入物联网与AI时代，要实现智能家居除了需要有良好的联网技术，还必须将人工智能（AI）、机器学习等技术导入装置中，提升人与物、物与物间的互动能力。最后，则必须透过严密的资安防护机制，确保系统不被入侵。 高通资深副总裁暨连接与网络部门总经理Rahul Patel表示，随着多媒体消费以及家庭联网的需求提升，使用者越来越注重家中的Wi-Fi联机质量，而Wi-Fi Mesh因能保障良好的联机质量，成为家庭联网的热门技术。Patel指出，现今北美路由器市场有42%的消费者使用Wi-Fi Mesh，而高通预期这股动能将会持续下去。 Wi-Fi Mesh最大的优势是其具备自我修复与自我保护的能力，在其中一个节点发生故障时，网状网络能将所需的负载转移至其他节点，进行动态自愈，确保联机质量不受影响。此外，网状网络拥有多个节点可以运用，且可以实现装置间的直接通讯，提升联网的扩充性与灵活性，以因应日趋多元的应用。Patel进一步指出，Wi-Fi Mesh无须再扩充硬设备，即可使用射频讯号来监控家中变化，如门窗是否被打开，或者家中的老人目前的活动状态，以提升居家安全。 因网状网络具备许多优势，有越来越多无线通信标准支持Mesh架构，如蓝牙技术。不过，Patel指出，蓝牙Mesh与Wi-Fi Mesh间并不存在竞争关系，反倒是相辅相成，过去全世界最大的蓝牙芯片供货商CSR目前就是Qualcomm的蓝牙部门，而高通许多产品也同时搭载这两种技术，以满足不同的应用需求。在照明、手机与周边装置等短距离的互联，即适合采用蓝牙Mesh技术来实现；而Wi-Fi Mesh则可用以实现较长距离与高传输速率的互联应用，如影片串流。 在家庭联网的架构方面，Patel认为，随着联网的需求越来越多元，边缘运算将成为未来的发展趋势。边缘运算能在终端设备进行数据处理，无须将所有数据都传送至云端，不但能降低数据遭窃取的风险，亦能解决云端架构负担过多运算产生的带宽壅塞及延迟等问题。Patel以智慧门铃为例说明，现今许多搭载摄影机的智能门铃采用云端平台进行影像串流，当有访客或其他异状时，系统会将讯息上传至云端，再透过云端发送通知至使用者的手机，然而过程中的延迟可能导致使用者接收到通知要做响应时，访客可能已经离去，因而无法达到实时性的互动。

蓝牙不缺席网状网络

谈到网状网络，目前最为市场熟悉的应该是蓝牙Mesh，Nordic***区业务经理陈俊志说明，蓝牙Mesh于2017年7月正式发表，蓝牙4.0以上版本即可运作，这一年以来许多芯片供货商都将蓝牙Mesh与Zigbee、Thread这两个智能家居短距无线连结控制技术结合，并推出解决方案，也有越来越多系统应用开发商投入，预计2019年就会有终端产品问世，市场也将逐步进入高速成长的阶段。 Nordic nRF52840 SoC通过蓝牙5（低功耗蓝牙）和Thread 1.1认证，同时支持蓝牙5和Thread。这项功能是利用该SoC组件的低功耗蓝牙和Thread“动态多协议”功能来实现，它同时支持Nordic的S140 v5迭构（低功耗蓝牙协议堆栈）和OpenThread RF协议堆栈，并与物联网平台Particle Mesh合作，协助开发人员利用运行Thread开源版本OpenThread的IEEE 802.15.4节点来快速建构Mesh网络。Particle Mesh包括Argon（支持Wi-Fi/Mesh/低功耗蓝牙）、Boron（支援LTE M1和NB1/Mesh/低功耗蓝牙）和Xenon（支援Mesh/低功耗蓝牙）三种物联网网关，可将低功率无线传感器Mesh网络连接到互联网。

由于室内/家庭的短距无线应用，会是混合的无线网络环境，多种无线技术共存应该还是短期内的常态，由于多个技术都是IEEE旗下的标准，是否可以出现跨标准的网状网络架构？或透过软件整合不同网络，应该是现阶段推动的重点。陈俊志认为，发展上应该会先从类似灯具的控制开始，再发展到装置的链接或讯号、数据的传输，建立一个顺畅的网络使用经验才是消费者真正在乎的。