擁抱疫後新常態消費模式　智慧家庭產業力促整合互通

隨處高速上網的實現、行動運算裝置的多元多樣蓬勃發展，物聯網技術與各種相關產品，為人們的生活帶來劃時代的躍進；再佐以人工智慧(AI)與機器學習等演算機制，各種數位科技的融合發展，實現所謂AIoT智慧物聯網，加速日常生活到產業商業的行動化、雲端化、人工智慧化、數據驅動化。近年的疫情始終揮之不去、更讓世界的運作帶來長期的轉變，以全球產業的高度來看，各國復甦恢復的方式與進度迥異、經濟水準落差加大、勞動力也重新分配；人們生活也面臨許多「回不去了」的改變，包括混合式工作模式：在家工作或是前往辦公室，以及消費者行為改變，通路營銷與品牌經營策略也都面臨全新的局面。縱使疫苗施打率持續提升，民眾仍然維持社交距離、對於大眾交通與商場的人流多也仍然保持警醒避免群聚，實體商店購物、餐廳內用及實體娛樂都已有替代方案，甚至逐漸形成習慣，新的常態已然到來(圖1)。

隨著人們宅在家裡的時間越來越多，就會不自覺把家裡打造得越來越舒適方便。除了手機App下單點餐、甚至日用品都可以叫外送之外，居家休閒、家電用品的聯網控制、甚至長輩的居家照護與學童的居家學習，都成為當前智慧家庭(Smart Home)技術服務與產品的發展重點。智慧家庭雖然已經是發展很久的議題，但是隨著語音辨識技術的高度發展、語音助理的出現，讓智慧家庭出現了新的風貌。

語音辨識技術沿革/應用型態

語音辨識技術也常被稱為自動語音辨識(Automatic  Speech  Recognition, ASR)、電腦語音識別(Computer Speech Recognition)或是語音轉文字識別(Speech To Text, STT)，其目標是以電腦自動將人類的語音內容轉換為相應的字元、進而轉化為控制命令或其他自動化的作為。早在1920年代「Radio Rex」玩具狗便堪稱是語音辨識產品的先驅者，當人們呼喚這隻狗的名字時，它會從底座上彈出來。

從1950年初，AT&T貝爾實驗室開發了Audrey語音辨識系統，透過觀察語音中的共振峰，成功辨識英文語音從0到9的十個英文數字，正確率達98%，開啟語音識別應用的先河；線性預測編碼(Linear Predictive Coding, LPC)與動態時間規整(Dynamic Time Warp, DTW)這兩個技術的出現大幅加速了ASR的發展進程。但這階段的ASR只能辨識特定說話者的聲音，且只能辨識一個單字或單一音節，能理解的詞匯量也較少，但已為日後HMM-based隱藏式馬可夫模型(Hidden Markov Model)及End-to-End的自動語音辨識技術發展奠定了良好的基礎。圖2顯示自動語音識別技術的演變。

語音辨識應用常見的型態，是建立並訓練一個AI模型去偵測聲音、並傳送一個文字訊息或語意理解後轉成語音命令來控制智慧物聯網裝置，為使用者帶來便利。當前市面上已有許多相關消費性資通訊產品，透過語音辨識的雲端服務，實現各種人機互動的創新應用。當前市面上許多智慧家庭的技術服務與產品，就是從語音辨識出發，進而實現許多互動機制。

Alexa稱霸智慧家庭市場

當前最具有代表性的系列產品，首推亞馬遜(Amazon)在智慧家庭的布局。Amazon在2014年11月發表Echo智慧音箱，成功以「Amazon Echo+Alexa音箱＋人工語音助理」進占全球許多家庭與日常生活，並且購併了智慧門鎖大廠Ring、降低家用影像監控門鎖價格以開啟DIY智慧安防市場之外，2017年甚至推出安全管理攝影機和智慧鎖的套裝服務「Amazon Key」，讓Amazon的送貨員進入客戶家中補貨也成為一個選項，促使網路消費又進入一個全新局面。Amazon Alexa系列的智慧音箱市占率達到至少1/4的比重，領先第二名的Google智慧音箱達到接近10%的差距。

價格親民的Amazon智慧音箱能夠如此熱銷，普遍認為重要原因是「AI語音助理-Alexa」所提供的諸多便利功能，而這些功能全來自於Amazon Alexa旗下三大軟體服務開發平台：首先是「Alexa Skill Kit」，讓開發者能夠迅速為Alexa開發創造出許多實用技能；其次是「Alexa Voice Service(AVS)」，讓第三方軟硬體開發商得以快速整合、建構內建Alexa的終端設備，如智慧音箱Echo、Echo Dot、甚至是汽車品牌如General Motor的某些車款都內建Alexa，大幅加速了Alexa的普及；其三是「Work With Amazon Alexa」大量的平台資源，催生也快速開發許多受Alexa語音控制的智慧家庭終端，促使Amazon在短短幾年內就打造出龐大又穩固的Amazon智慧家庭軟硬體生態體系(圖3)。

Alexa技術能如此快速讓全球成千上萬的開發者熱烈響應，很大成功關鍵來自於「Device+Cloud」的協作架構。傳統上智慧家庭產品之間的互通互聯，往往需要透過一個額外的家用閘道器或是Hub來控制運作，一旦眾多設備中出現不相同的傳輸技術或是傳輸協定，某一件設備進行了軟體或韌體更新、非常可能導致整個互相連接的智慧家庭網路崩潰失效。有鑑於此，Amazon採用以HTTP協定為基礎的RESTful API，將串接與介面的轉譯移轉到雲端去處理，而非在本地設備端進行；Amazon也另外推出「Lambda Skill Adapter」轉換器，協助第三方開發商可以自行開發眾多技能，透過Amazon雲端中央平台，更容易管理成千上萬不同品牌的產品，Alexa技能才能快速成長到全球超過10萬個品項，提供需要者整合發展創新服務。

Apple力求建構穩固忠誠客群

不同於Amazon以策進雲端服務使用為銷售重點，Apple蘋果則是維持它封閉式平台策略來獲致產品的高度穩定性與可靠性、以及顧客的忠誠。計算至2020年底，全球至少有15億以上的Apple相關裝置被用戶使用中，組成了擁有龐大的忠誠顧客群體、以及極為豐富又龐大的供應鏈與生態系宇宙。Apple目前的產品包括消費性電子、電腦軟體、線上服務和個人電腦，其中，知名消費性電子產品包括iPhone智慧型手機、iPad平板電腦、Mac個人電腦、Apple Watch智慧手表、Apple TV媒體播放器、AirPods無線耳機和HomePod智慧型音箱；線上服務有Apple Music、Apple TV+、iMessage和iCloud等，以及Apple Pay行動支付服務，基本上已經是滿滿地占領了一個人的資訊與娛樂的生活空間。

Apple在高階智慧型手機與智慧手表等行動終端擁有著極高的市占率，奠定了它進軍智慧家庭領域的根基。Apple用戶可透過Siri語音助理、以HomeKit智慧家庭平台為核心，直接使用iPhone與iPad上的Home App來無線控制家中各式獲Apple授權的聯網終端。Apple的智慧家庭中樞產品是以HomePod智慧音箱與Apple TV為主，在提供用戶收聽串流音樂、影音內容等應用服務之外，以語音控制功能來操作家電與聯網產品。Apple目前正持續開放「Works with Apple HomeKit」，讓第三方軟硬體開發商加入Apple陣營，以期豐富整個HomeKit產品的多樣性(圖4)。

為了爭取更多使用者、並拓展廣告業務的觸及率，Amazon與Google兩強爭相推出更低價的智慧音箱，Apple HomePod智慧音箱卻是訴求極佳的音質表現、在2017年高價上市；時隔三年，2020年10月Apple發表了全新規格的HomePod mini，縮小原本HomePod的外觀設計，搭配聰明的語音助理Siri來掌控智慧家庭生活，並支援聲紋辨識與UWB超寬頻技術，具備了隱私與安全性的保護機制之外，也實現高精度的室內定位、提供美好的跨裝置串流無縫體驗。

語音助理深入日常生活

除了廣義的智慧家庭聯網控制家電的技術產品，當前也有利用語音助理與雲端應用，完成某些照護與教育功能的智慧裝置。例如以色列新創公司Intuition Robotics的產品「ElliQ」，就是長輩居家生活的良好伴侶。一個智慧音箱配上一個鏡頭與顯示平板，ElliQ除了基本的鬧鐘、行程提醒(包括吃藥、就醫與復健)、音樂與新聞播放、以及與其他家人的網路通聯之外，還可以與長輩進行自然語言的互動、一同玩認知遊戲，促進老人家心智活動的熱絡，延緩退化衰敗。在疫情期間，這一類智慧型聊天機器人陪伴了許多人度過漫長封城隔離的日子，對於長者照顧與憂鬱情緒都有著頗大的貢獻。

智慧家庭的發展目標，主要為了透過設備或服務來提高人們的生活水準，使家庭變得舒適、安全與節能。2020與2021年在全球COVID-19疫情下，造成各國封城導致消費者增加在家時間，對於串流影音娛樂、監控安防裝置、遠距醫療服務之智慧家庭應用需求大幅提升，也讓更多業者投入智慧家庭領域。

經過十幾年的發展，智慧家庭一詞雖已被廣大消費者所知曉，但觀察其用戶數與設備市場銷售的表現，相較於手機、寬頻應用，甚至是後起之秀OTT串流影音的累積用戶與成長表現，智慧家庭實在只能算是差強人意。畢竟對於終端用戶而言，大部分的智慧家庭應用仍只是「Nice to Have」，有是挺好、沒有也無妨的選項，沒有購買與申裝的急迫性。智慧家庭市場涉及到諸多設備終端，消費者進行決策時，並非僅單單考慮哪個產品市占銷售較好、哪個平台支援終端產品較多、既有的手機與平台的互通性，也包括產品與居家裝潢風格一致、隱私安全性等橫向跨領域的問題，需求條件多元且難以預測。然而回到產業面，除了產品本身許多功能仍待優化之外，設備商之間更有標準互通的議題始終仍未解決。在上述條件與環境下，進軍智慧家庭的各類廠商多從以下兩大面向來強化布局。第一，是持續加強產品線，包括深度與廣度；第二，則是跨出圍牆尋求跨平台合作，以做大市場為優先。

在家電、消費性電子、寬頻/專業服務商與雲端大廠等四大類業者的合作與主導之下，智慧家庭市場有望走出過去山頭林立的狀況；而相容各家通訊開源協定的產品若能問世，將是重新檢視新一代產品能否創造智慧家庭商機的重要時間點。

(本文由台灣資通產業標準協會提供，作者任職於華碩電腦)