消費者節能減碳意識不斷高漲,促使智能家庭相關產品開發商積極藉由采用如Wi-Fi、ZigBee等標準的資通訊技術,打造高安全性與兼容性的產品,從而實現電力公用事業系統與智能家庭系統間的無縫整合,實現更有效率的能源管理。
家庭能源管理(Home Energy Management, HEM)終于在主流市場中漸趨普及,但這種管理技術并非由公用事業需求所延伸出來。相反地,家庭能源管理逐漸成為消費性科技廠商的智能家庭產品與服務中,除了保全、防火與自動化等功能之外的一大組成特色。
能源管理成智能家庭產品熱門新功能
云端、信息、行動與社群等力量的連結(Nexus of Forces),加上物聯網(IoT)在消費性應用領域快速崛起,都是帶動相關市場擴大的主要因素。這些一般作用的技術讓智能家庭能源管理的價格更為親民且功能更強。能源科技的消費化(Consumerization)讓更多人開始采用電動車、屋頂太陽能面板等新型資產,公用事業因而亦可開發相關產品以支持公用事業的業務目標與電網運轉需求。
消費者直接投資智慧家庭技術,對于有意開發家庭能源管理技術以支持業務目標的公用事業來說是個好消息。這些業務目標可能包括:
.能源管理成智能家庭產品熱門新功能
.以家用能源技術綁約搭配能源服務方案,以便在高度競爭的能源市場爭取并留住客戶。
.大范圍的長程策略,例如協調分散的能源供給來源,或者是將消費者連結到能源市場。
然而,上述業務發展仍有諸多風險。智慧家庭市場分項極細,而且仍處于市場推動初期,尚難辨識哪個平臺將會勝出,甚至無法得知智能家庭是否真能打敗其他也能符合消費者需求與偏好的技術選項。加上消費性科技本身極不穩定,不斷變化與重復即為其特色之一。產品的生命周期可能很短,跟電表等公用事業資產相比更是如此。
消費性科技廠商還必須透過云端運算功能,經常更新韌體與軟件。沒有先進的兼容性測試,就可能無法與公用事業系統整合。還有一個風險則是網絡安全,因為位于電網邊緣的裝置可能很容易就遭入侵而陷入危險。支持OpenADR及ZigBee Smart Energy Profile等產業標準,并且進行兼容性測試,都有助于降低部分風險。限制直接投資第三方硬件裝置也能降低風險。最后,消費性物聯網將會需要一套新的安全實務準則。
若有單一的主流智慧家庭平臺與市場經銷模式,一切就方便多了,但消費者將會以各種不同方式采用相關技術。有些人會接受現有通訊服務供貨商的推銷,其他人則開始組合智能家庭技術,從零售商如蘋果、家得寶(Home Depot)或OBI首次購得相關產品;還有人可能會從大型制造商處開始購買智慧家電。
公用事業整合智能家庭益處多多
家庭能源管理逐漸成為智慧家庭一大特色,帶來的新商機包括提供加值能源服務以達成公用事業業務目標。
公用事業整合智能家庭技術能一次滿足數字化的三大關鍵要素:人、物件與業務(圖1)。消費者采用智慧家庭技術為公用事業帶來新的發展機會,可望藉此打入日益蓬勃的消費性物聯網市場并提供能源管理服務。智能家庭技術的終端用戶接口是針對人所設計的數字參與管道。最后,公用事業利用智慧家庭技術提供加值型能源服務,讓新型態的商業模式得以成真。
圖1 智慧家庭提供終端顧客公用事業數字化所需要的人與對象?!祿矗篏artner(09/2014)
不過,諸如家庭能源管理、家庭局域網絡、智能家電與聯網家庭等相關技術在市場的采用率方面仍屬發展初期。預期這些關鍵智慧家庭技術要達到成熟階段尚需5到10年的時間。
此外也相當重要的一點是,必須具備快速評估與分析新興技術的能力,才能辨識出潛在關聯。像漢威聯合(Honeywell)就透過旗下云端品牌Total Connect的智能恒溫器提供OpenADR接口,藉此自動達成需量反應。與其他公用事業、產業聯盟與標準組織例如OpenADR聯盟、ZigBee聯盟、Smart Grid Consumer Collaborative以及AllSeen聯盟合作并分享信息,就能降低學習與規畫第三方消費性技術所需成本(表1)。
對欲進軍或將擴大智慧家庭市場的業者來說,應與業務主管共同討論以清楚定義將利用智慧家庭技術達成何種業務目標,同時也須與商業分析師合作以取得與智慧家庭與消費性能源技術成長速度與普及率相關之市場信息;另外,還須隨時掌握新興消費性技術最新發展,讓企業領袖得知這些技術普及后會帶來的新商機;并且參與產業聯盟與知識分享活動,從先一步采用尖端技術的業者身上學習教訓。
消費性科技大廠積極推動 智慧家庭創造新合作機會
毫無意外,重量級消費性品牌已展開激烈競爭,企圖在新興崛起的智慧家庭市場取得領導地位。幾個主要的策略布局動作包括Google于2014年購并Nest Labs與Dropcam;蘋果在2014年推出HomeKit。2012至2013年間,大型通訊服務供貨商(CSP)也紛紛推出智慧家庭服務搭售合約,包括美國的AT&T、Xfinity,還有歐洲的Qivicon(圖2)。
圖2 Qivicon所推出的智慧家庭警示服務 數據源:Qivicon
此外,各大知名裝置制造商也加入戰局,像漢威聯合目前就大推Wi-Fi恒溫器,此外幾個大型家電品牌亦推出智能型家電。
智能家庭技術市場炒得火熱,亦使得能源管理功能受到矚目(為智能家庭的關鍵元素之一)。簡而言之,家庭能源管理技術的重心正從公用事業及一群專門廠商轉移到消費性科技大品牌,其中包含通訊服務供貨商。這因而創造出新商機,將那些以第三方技術為基礎的能源服務導入市場,但因為必須橫跨各種異質性技術提供管理服務,亦隨之帶來諸多挑戰。
要利用消費性技術成功推出公用事業服務,主要關鍵在于產品的市場普及率。因此,在設定優先級時,智慧家庭技術建置基礎(Installed Base)的相關信息就顯得相當重要。
有些歷史較為悠久的消費性科技供貨商可能已經針對公用事業研發出「統包解決方案」(Turnkey Solution),包括能讓技術參與需量響應或能源效率方案的云端解決方案。對第三方技術的依賴程度將會低于直接由公用事業運作管控技術的模式。進行需求規畫時(可能的需求與確定的需求),則必須考慮可能會有第三方裝置無法響應。
或許也可以讓消費性技術搭配計費、顧客支持及以營銷為目的的各種服務點。網絡資安(Cybersecurity)尤其能夠確保產品特色,特別是當消費性技術鏈接公用事業系統,并因而產生漏洞的時候。
在消費性技術供貨商的市場版圖方面,一般來說通訊服務商因為已然建立客戶關系并采取服務導向手法,很適合提供智慧家庭解決方案。既有的商業模式是將昂貴的裝置成本攤提到服務資費方案當中(例如家用數字錄像機或是DVR及電纜調制解調器),同時為第三方裝置(像家用Wi-Fi路由器)提供支持與服務基礎架構,因此很適合進行公用事業結盟。
針對裝置通訊與能源相關交易所設定的產業標準,是解決方案整體設計當中的重要一環。評估各種快速崛起的消費性技術時,這些標準能確保特別引人注目。像OpenADR就是一套特別重要的標準,用來與顧客的能源來源進行溝通。然而,目前公用事業參與OpenADR聯盟仍受到限制。像ZigBee Smart Energy Profile(SEP)、Z-Wave、Wi-Fi及Green PHY(電力線通訊)等其他通訊規格,則適用于跨裝置通訊,還有公用事業系統與顧客自有設備之間的通訊。
要利用智慧家庭技術打造加值型能源服務必須先解決公用事業營收與客戶系統之間的鴻溝,采用第三方技術的加值型能源服務將創造出新的需求,但既有的公用事業IT與OT(作業科技)應用組合可能無法滿足這些需求,因而可能出現新的需求,包括:
.必須有能力收集、統合與分析恒溫器設定,并產出一套依時間排序的指令以管理需求。要滿足這些需求,便可能創造需量響應管理系統(DRMS)的需求。
.必須要有可變的訂價系統來影響負載循環,因為智能家電可能要有復雜的計費引擎技術,才能提升傳統的顧客信息系統(CIS)。
.新型電動車充電程序可能要具備動態鏈接顧客車輛和電動車充電點(包括充電站內部與外部)的能力。
在規畫解決方案的過程中,規畫者須收集新的需求并評估與既有系統之間的差距,尤其是像顧客信息系統這樣負責記錄的系統。
此外,還有與智能家庭裝置的登記(Enrolling)、服務開通(Provisioning)及通訊相關的一般需求。公用事業的信息長應評估各種選項以執行此一過程,并開發出一套策略來管理顧客裝置相關數據。
整體而言,公用事業要做好必須投入大筆資金建設多用途應用基礎架構的心理準備,才能提供智能家庭裝置加值型的公用事業服務;也要仔細篩選新型解決方案以找出特殊需求,還有IT與OT系統之間的重大差異,以確保分配到適當的資金、資源與人力;另外,投資多用途應用基礎架構,以第三方智能家庭技術提供加值型公用事業服務;最后則在規畫解決方案的過程中收集新的需求,并評估與既有系統之間的差距,利用步調分層(Pace Layering)的方式來規畫新的功能。
作者:Chet Geschickter Gartner能源與公用事業研究團隊總監