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新趨勢_智慧家庭
- 3. 資料來源 :
結論
3
自行整理
• 2022 年智慧家庭市場預計達到 1,266 億美元；至 2026 年，CAGR 預計達到 13%。
• 智慧家庭可分為六大應用場景，根據相對應之需求，目前使用無線通訊技術主要有 Wi-Fi、
Bluetooth Mesh、Zigbee 及 Thread。
• 痛點：
• 非系統性智慧家電整合度低，用戶體驗仍有改善空間
• 多數智慧家電廠商皆有軟體更新年限，難以避免病毒造成之損害
• 成長動能：
• 智慧家電能帶來消費者體驗改善，兼具方便性、即時性以及安全性。
• 由於疫情以及無線網路升級速度加快，帶動更多消費者更快轉向使用智慧家電。
• 智慧音箱最為智慧家庭的入門裝置，成長率顯著高於其他設備，有望帶動智慧家庭成長。
• Matter協議解決過往智慧家電生態壁壘，為消費者帶來可擴充性、安裝便利與軟體即時更新，
且統一標準可能有效降低廠商研發成本。
- 5. 資料來源 :
• 根據 Home Automation Association (HAA) 的定義，智慧家庭是一個使用不同的方法或設備的過
程, 以此來提高人們生活的能力, 使家庭變得更舒適、安全和有效。
• 智慧家庭的概念最早出現於美國，它利用先進的電腦技術、嵌入式技術、網絡通訊技術、綜合佈線
技術、將與家居生活有關的各種子系統有機地結合在一起。
• 2022 年至 2026 年的 CAGR 預計達到 13%；2026 年市場規模將達到 2,078 億美元，活躍家庭用戶
數將達到 5.7 億。
2022 年智慧家庭市場預計達到 1,266 億美元
5
Statista、OOSGA
30%
25%
26%
19% 美國
歐洲
其他地區
中國
13.5 15.6 20.8 25.3 29.7 32.4 38.7 43
24.8 29.1
39.4
48.1
56.5
64.8
73.2
81.5
10.1
12.1
15.7
18.9
22
25.1
28.3
31.3
8.2
9.3
11.6
13.2
14.5
15.6
16.7
17.8
5.9
6.6
8.7
10.6
12.4
14.1
15.9
17.8
5.1
6.2
8.2
10
11.5
13.1
14.7
16.4
0
50
100
150
200
250
2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026
billion
US$
連接與控制 智慧應用 安全 家庭娛樂 環境與燈光 能源管理
圖1.1 智慧家庭 2019-2026 年市場規模 圖1.2 智慧家庭市場各地區佔比
- 6. 資料來源 :
• 智慧家庭市場中，娛樂性質較高產品之利潤容易受到消費者支出的影響。而必需品及安全相關之產品
受到之影響較低。
• 在所有應用中，智慧音箱作為智慧家庭的入門產品，具有整合功能的作用。
智慧家庭市場主要可分為六大基礎應用情景
6
Statista
控制與連接 智慧家電 安全 家庭娛樂 環境與燈光 能源控制
控制所有分段設備
的網關/變壓器
微處理器和電腦
技術引入家電後
形成的家電產品
以數位化的方式
連接並控制用於
防盜或其他安全
問題的設備
連接並控制家庭
娛樂設備
連接並控制用於
改善生活環境的
設備
連接並控制節能
設備
智慧音箱、開關、
智慧插座
大型家電(如冰箱、
洗衣機等)、小型
家電(如咖啡機、
吸塵器等)
門鎖、煙霧偵測
器、監視器
電視、音響
智慧燈控、遮陽
裝置、門窗感應
器
溫度計、空調、
濕度計
表1.1 智慧家庭六大基礎應用情景
- 7. 資料來源 :
• 物聯網指透過各種傳感器件，並借助特定的通訊傳播媒介，達到物體相連、資訊共享的智慧化網路模
式；而人工智慧物聯網 (AIoT) 是將人工智慧與物聯網融合，利用後者協助物聯網處理數據，以提升
其決策流程。
• 根據歐洲電信標準協會之定義，物聯網可依工作內容分為三層：感知層、網路層、應用層，其所運用
到的技術各不相同。
利用 AIoT 將設備及服務連入網路實現遠程控制監測
7
IEEE、EETimes、MoneyDJ、Statista
圖1.3 智慧家庭所應用到之相關科技 圖1.4 感知層、網路層、應用層及其相關應用
感知層
•感測器
•RFID標籤
•QR Code
網路層
•無線網路
•有線網路
•系統整合
應用層
•保全設定
•環境設定
技術
感測器
藍牙
跨平台
5G/6G
雲端
太陽能
智慧電網
節能裝置
機器人
陣列相機
樹莓派
Wi-Fi
- 8. 資料來源 :
• Wi-Fi 連線：智慧家電直接配對無線路由器，由於沒透過中樞，因此相對更加消耗路由器效能，一但
路由器過載將會使家電中斷連線。
• 藍牙連接：智慧家電直接和家庭中樞連線配對，可在無網路環境下使用，但是傳輸距離較受限。
• 橋接器連接：透過橋接器連接智慧家電，再將橋接器以 Wi-Fi 連上家庭中樞，藉此使用家庭中樞控制
家中各式各樣的家電，而 Zigbee 則是橋接器上會使用到的協議。
智慧家電連線方式多，橋接器連接法最穩定
8
APPLEFANS 蘋果迷
圖1.5 智慧家電連線方式
無線
路由器
藍芽
家庭中樞
(Hub)
橋接器(網關)
Zigbee協議
輕型智慧家電
各類型智慧家電
各類型智慧家電
- 9. 資料來源 :
四大類無線網路連接技術
9
Smartmeter、〈智慧家庭〉、iBT、德州儀器、APPLEFANS蘋果迷
Wi-Fi Bluetooth Mesh Zigbee Thread
協議 IEEE 802.11 Bluetooth Low Energy IEEE 802.15.4 IEEE 802.15.4
理論速度 100 Mbps 1 Mbps 250 kbps 250 kbps
可傳輸距離 100-300M 10-100M 50-200M 200M
功耗 10-50mA 介於Zigbee與Wi-Fi之間 5mA 5mA
優點
成本低、易配對、支援裝置
廣泛
高抗干擾能力、高安全性、
易配對、多對多傳輸
低功耗、雙向傳輸、成本低、
可靠性高
低功耗、可靠性高、安全性
高、不需橋接器
缺點
安全性低、解除重綁麻煩、
耗效能、連線品質不穩定
設備連接數少、成本較高、
延遲較高
易受到 WiFi 訊號影響、延
遲較高
傳輸速度低、支援裝置少
應用場景 適用於大量資料傳輸的管道 適用於短距離、低耗電裝置
自動化設備、遠端遙控無線
感應裝置
自動化設備、遠端遙控無線
感應裝置
表1.2 無線網路連接技術介紹
- 10. 資料來源 :
• 依據 Statista 調查，預計使用智慧家庭產品及服務的家庭戶數，2025 年將成長到 4.02 億戶；同時間
整體市值 2025 年將成長到 1,730 億美元；整體智慧家電的滲透率將在 2025 年達到 11.57%。
智慧家電市場快速上升
10
Statista
圖1.6 全球使用智慧家庭及服務的家庭戶數趨勢
圖1.7 全球使用智慧家庭及服務的滲透率
119
151
186
219
254 276
306
333
359 381 402
0
100
200
300
400
500
2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021* 2022* 2023* 2024* 2025*
Households
in
millions
1.63 2.08 2.64
3.37
4.31
5.51
7.04
9.02
11.57
0
5
10
15
2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
Household
penetration
rate
in
percent
0 200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 1,600 1,800 2,000
2020
2021*
2022*
2023*
2024*
2025*
North America Latin America Europe Far East and China Rest of the world
圖1.8 全球智慧家電的出貨量
- 11. 資料來源 :
• 中國市場預計 2025 年成為全球最大市場，約 20.26 億美元，其次為美國，日本與南韓緊追在後，而
多數上榜的國家以歐洲國家為主。
• 智慧音箱與智慧照明是智慧家庭成長最快的項目，預計 2021 年至 2026 年間將以 13% 的複合年增長
率成長。
• 「其他」類別包括感測器和檢測器以及智慧開關。增加的原因可能是，隨著智慧家居市場的增長，更
多以前未連接的設備將被開發為具有智慧功能。例如，近年來機器人吸塵器的使用有所增加。
中國未來為最大的智慧家電市場
11
Statista
圖1.9 2025 年各國智慧家電市值( million US dollars)
20264.47
13414.15
4281.5 4220.783910.553354.853249.68
1600.74811.12 606.27 576.84 435.99 432.64 423
0
5000
10000
15000
20000
25000
0
500
1000
1500
2000
2018 2019 2020 2021 2023 2024 2025 2026
影音娛樂 家庭監控 智慧音箱 智慧照明 智慧調溫器 其他
圖1.10 全球智慧家電產品種類與市占趨勢
- 14. 資料來源 :
改善消費者使用體驗 – 兼具方便性、即時性與安全性
14
自行整理
圖2-1.1 智慧家電生態系示意圖
• 方便性：藉由設定自動化系統，在特定時間、特定條件下關閉或開啟家電。例如：智慧燈泡可以考量
使用場景搭配感測器以自動化燈亮燈暗。
• 即時性：利用遠端操控，使人不在家也能遠端操控家電，可打造更好的居家環境以及達成節能等效益。
• 安全性：可以縮短後續面對危險的反應時間，例如：使用智慧攝像頭與門窗感測器除了可監控居家狀
況，若結合影像偵測功能，還能偵測可疑人物並及時發出通知。
圖2-1.2 智慧家電終端產品
- 15. 資料來源 :
• 疫情期間推動智慧家電滲透：由於疫情期間推動無接觸式生活使智慧家電產品需求提升，例如：智慧
門鎖、智慧門鈴以及光線和溫度控制器等等。
• Wi-Fi 6/6E 滲透率提升：隨著高傳輸速度、低延遲的 Wi-Fi 6/6E 滲透率持續增加，可以滿足聯網家
電設備所需的傳輸速率與更廣的涵蓋範圍，且可向下相容至 Wi-Fi 4 及 Wi-Fi 5。
疫情與無線網路升級帶動智慧家庭需求增加
15
自行整理
圖2-1.3 疫情期間，智慧家電使用率增加 圖2-1.4 新裝置搭載 Wi-Fi 技術滲透率預估
(%)
0
10
20
30
40
50
31%
14%
69%
75%
72%
57%
42%
11%
28%
43%
58%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
2018 2019 2020 2021 2022F
Wi-Fi 4 及更早技術 Wi-Fi 5 Wi-Fi 6&6E
- 17. 資料來源 :
• Amazon 的智慧家庭平台是以 Alexa 語音助理平台為核心、Echo 系列的音箱為載體逐步發展，其中
Device + Device Cloud 可以幫助中央平台更輕鬆管理不同品牌的產品；Lambda Skill Adapter 讓廠
商自行開發技能的工具，使得技能數量快速成長到全球超過 10 萬個。
• 亞馬遜是全球智慧音箱市場的領先供應商，Q3 2021 為 26.4%。谷歌為 20.5%。另外，由於中國國
內市場需求的增長，中國百度、阿里巴巴、小米近期成為強大競爭對手。
• 2021 年 Statista 全球消費者調查顯示，英國擁有最多的智慧音箱品牌是亞馬遜Echo (Alexa，約有
79% 擁有亞馬遜 Echo。
亞馬遜的智慧音箱為全球領導品牌
17
Statista 、 EETimes
79%
78%
74%
74%
70%
51%
44%
40%
33%
31%
United Kingdom: Amazon Echo (Alexa)
Germany: Amazon Echo (Alexa)
United States: Amazon Echo (Alexa)
India: Amazon Echo (Alexa)
Brazil: Amazon Echo (Alexa)
Sweden: Google Home (Google Assistant)
Netherlands: Google Home (Google Assistant)
Canada: Google Home (Google Assistant)
South Korea: KT GiGA Genie
China: Redmi
0.0%
5.0%
10.0%
15.0%
20.0%
25.0%
30.0%
35.0%
40.0%
45.0%
Q1
2018
Q2
2018
Q3
2018
Q4
2018
Q1
2019
Q2
2019
Q3
2019
Q4
2019
Q1
2020
Q2
2020
Q3
2020
Q4
2020
Q2
2021
Q3
2021
Amazon Google Baidu Alibaba Apple Xiaomi
圖2-1.7 智慧音箱品牌全球市佔率 圖2-1.8 各國使用率最高的智慧音箱品牌
- 18. 資料來源 :
• CNPP 品牌數據研究最新發佈的 2021 年智慧音箱十大品牌榜單，百度旗下的小度、阿里旗下的天貓精靈
以及小米科技旗下的小愛同學依次佔據品牌前三的席位。
• 在消費升級的背景下、人工智慧技術提升，未來中國智慧音箱消費市場潛力將得到釋放，行業有望迎來快
速增長。預計 2022 年其市場零售額將超 102.7 億元；2022 年將進一步達到 4,489 萬台。
18
CNPP、 Statista
百度、阿里巴巴、小米三分中國智慧音箱市場
34.96%
33.40%
27.20%
4.44%
百度
阿里巴巴
小米
其他
4.9
36.5
69.1
74
86.3
102.7
1.76
16.25
36.82 37.7 41.38 44.89
0
20
40
60
80
100
120
2017 2018 2019 2020 2021 2022
銷售金額(億元) 銷售數量(百萬台)
圖2-1.9 中國智慧音箱銷售數量與金額 圖2-1.10 中國智慧音箱品牌占比
- 23. 資料來源 :
• 無論小型智慧家電或者系統性智慧家電都會因為物聯網惡意軟體的攻擊而故障或永久無法使用。
• 近年來物聯網惡意攻擊軟體興起，例如 Mirai 與 BrickBot，其從產品的系統安全漏洞破壞裝置的軟體，
導致產品被入侵或者無法使用，引發消費者使用產品的安全疑慮。
• 多數智慧家電系統商僅保證可以持續更新每一項產品的軟體約 10 年，在年限以後則安全系統可能無
法持續更新，該年限低於多數傳統家電的平均使用年限，因此智慧家電產品壽命比起過往將會縮短。
物聯網惡意軟體的迫害將使智慧家電產品壽命縮短
23
Statista、維基百科、趨勢科技
圖2-2.5 傳統家電使用年限
建立龐大殭屍網路發
動DDos攻擊
執行一連串
Linux 指令
感染裝置永久損壞
癱瘓攻擊目標的服務
藉由預設帳號密
碼登入裝置
Mirai BrickBot
圖2-2.6 家電病毒運作邏輯
13 13.5 13
15
10.5
16
13.5
0
5
10
15
20
冰箱 洗碗機 烤箱 爐灶 微波爐 洗衣機 乾衣機
- 25. 資料來源 :
• 連接標準聯盟 (CSA) 前身為成立於2002年的 ZigBee 推廣聯盟，在 2021 年改名為連接標準聯盟 ，
現今主要目標則為推行 Matter 標準。聯盟成員高達 500 家，囊括許多科技大廠、知名家電品牌。
• 儘管現今智慧家庭產品發展已有一定規模，但各不相容的連接標準為消費者帶來許多麻煩，為解決此
情況，CSA 制定並發布 Matter 1.0 智慧家庭開源標準，為智慧家庭裝置打造通用的技術協定，遵循
標準的智慧家庭裝置、行動應用程式和雲端服務能夠進行互聯和通訊。
連接準聯盟於今年十月正式推出Matter協議
25
CSA
圖3.1 CSA部分成員
亞馬遜、蘋果、Google、三星
SmartThings和ZigBee推廣聯盟宣布發起
「IP互聯家庭專案」(簡稱CHIP)，旨在簡化
智慧型家居廠商的開發流程，提高不同裝
置之間的相容性。
2019/12/18
CHIP 專案協定正式命名為「Matter」
ZigBee 推廣聯盟更名為連接標準聯盟
2021/5/11
2022/10/4 Matter 1.0 標準正式發布並開放認證
圖3.2 Matter協議發展進程
- 26. 資料來源 :
• Matter 為一基於 Ipv6 網路層之應用層協議，支援各種常見的智慧家庭產品，從照明、電機、空調控
制、窗簾、安全感應器、門鎖，到電視、控制器與橋接器等，而消費者可以自由選擇符合標準的智慧
音箱作為中央控制器。
• Matter 1.0 可在 Ethernet 、Wi-Fi 及 Thread 網路協定上運作，欲把新裝置加入智能家居網絡，只要
使用 QR Code 或低功耗藍牙 (BLE) 操作即可，且沒有限制裝置的數量；同時，其他不支援上述網路
協定的裝置也能透過控制器、Hub 等橋接設備被納入網絡。
Matter 協議整合各個智慧家電生態系
26
CSA
IPv6
TCP UDP
Matter
Wi-Fi Thread Ethernet
圖3.3 Matter 協議架構 圖3.4 Matter 協議網絡示意圖
- 27. 資料來源 :
• 從 Matter 協議釋出迄今，規格下載次數已超過 4,400 次，Matter 軟體開發套件 (SDK) 的下載也達
2,500 次，且自從啟動 Matter 的硬體與軟體認證之後，全球已有 9 個國家的 8 個測試實驗室開始提
供相關的認證服務。
• 若消費者現有的裝置使用 Ethernet、Wi-Fi 及 Thread 網路協定，就能透過軟體更新支援 Matter，而
CSA 宣布目前有 190 款 IoT 裝置加入 Matter 標準，如 Amazon 表示旗下 30 款 Echo 與 eero 裝置
都將支援標準，並新增 Matter 裝置的 Works with Alexa (WWA) 認證服務。
各廠商已陸續規劃推出支援 Matter 之產品
27
自行整理
品牌 產品
Apple • Apple TV 4k (第二代)
Google • Google Nest Hub (第二代)
Amazon
• Amazon Echo (第四代)
• Amazon eero 5
Nanoleaf
• Nanoleaf Elements
• Nanoleaf Shapes
• Nanoleaf Lines
表3.1 目前支援Matter標準之大廠產品
- 28. 資料來源 :
安裝便利性與軟體更新有效解決過往智慧家電痛點
28
自行整理
• 安裝便利性：過往智慧家電安裝時需要許多繁雜程序，但 Matter 協議結合 HomeKit QR code 與
Google Weave QR code 下，安裝僅需手機掃描，即可進行進一步配置。
• DCL(Distributed Compliance Ledger)：可視為一個遠端資料庫，並在上面記錄產品訊息，只要透
過掃描 QR code 即可快速瀏覽該產品的用戶手冊、規格書及相關資訊。
• 軟體更新：透過在 DCL 中尋找相對應的 Vendor ID 與 Product ID，並指派相應的更新軟體予家庭中
樞進行下載，最後家庭中樞將其分送至該產品已進行更新。
圖3.5 Distributed Compliance Ledger 運作示意圖 圖3.6 使用 DCL 可以協助智慧家電進行軟體更新
- 29. 資料來源 :
多生態控制為智慧家電操控帶來擴充性
29
自行整理
• 多生態控制 (Multiple Fabric)：對於已加入 Matter 協議的設備而言，可以同時被來自不同品牌的控
制裝置所操控，且彼此之間互不干涉。
• 在使用 Multiple Fabric 下，消費者能夠共享操控家電的權利以及跨品牌的互相支援，以減少購置家
電的成本。
圖3.7 Fabric 示意圖 圖3.8 Distributed Compliance Ledger 運作示意圖
Fabric Multiple Fabric
- 30. 資料來源 :
Matter 為品牌商減少開發所需成本
30
自行整理
• 開發時間下降：在 Matter 協議下，品牌商不再需要同時維護多個生態系統 (例如：推出各種軟體更新)
或通過來自不同生態系多種認證，從而大幅節省時間和人力成本。
• 協議開放性：由於 Matter 是由多家公司所驗證的開放規範，所以設備在上市所需的評估時間能有效
減少，同時 SDK 的推出也能讓生態系功能更加完善。
圖3.9 各品牌商皆推出相應開發工具
- 32. 資料來源 :
結論
32
自行整理
• 2022 年智慧家庭市場預計達到 1,266 億美元；至 2026 年，CAGR 預計達到 13%。
• 智慧家庭可分為六大應用場景，根據相對應之需求，目前使用無線通訊技術主要有 Wi-Fi、
Bluetooth Mesh、Zigbee 及 Thread。
• 痛點：
• 非系統性智慧家電整合度低，用戶體驗仍有改善空間
• 多數智慧家電廠商皆有軟體更新年限，難以避免病毒造成之損害
• 成長動能：
• 智慧家電能帶來消費者體驗改善，兼具方便性、即時性以及安全性。
• 由於疫情以及無線網路升級速度加快，帶動更多消費者更快轉向使用智慧家電。
• 智慧音箱最為智慧家庭的入門裝置，成長率顯著高於其他設備，有望帶動智慧家庭成長。
• Matter協議解決過往智慧家電生態壁壘，為消費者帶來可擴充性、安裝便利與軟體即時更新，
且統一標準可能有效降低廠商研發成本。
