消費者節(jié)能減碳意識不斷高漲,促使智能家庭相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)商積極藉由采用如Wi-Fi、ZigBee等標準的資通訊技術(shù),打造高安全性與兼容性的產(chǎn)品,從而實現(xiàn)電力公用事業(yè)系統(tǒng)與智能家庭系統(tǒng)間的無縫整合,實現(xiàn)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(shù)并非由公用事業(yè)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(chǎn)品與服務(wù)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(chǎn)品熱門新功能
云端、信息、行動與社群等力量的連結(jié)(Nexus of Forces),加上物聯(lián)網(wǎng)(IoT)在消費性應(yīng)用領(lǐng)域快速崛起,都是帶動相關(guān)市場擴大的主要因素。這些一般作用的技術(shù)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(chǎn),公用事業(yè)因而亦可開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品以支持公用事業(yè)的業(yè)務(wù)目標與電網(wǎng)運轉(zhuǎn)需求。
消費者直接投資智慧家庭技術(shù),對于有意開發(fā)家庭能源管理技術(shù)以支持業(yè)務(wù)目標的公用事業(yè)來說是個好消息。這些業(yè)務(wù)目標可能包括:
.能源管理成智能家庭產(chǎn)品熱門新功能
.以家用能源技術(shù)綁約搭配能源服務(wù)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(xié)調(diào)分散的能源供給來源,或者是將消費者連結(jié)到能源市場。
然而,上述業(yè)務(wù)發(fā)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(shù)選項。加上消費性科技本身極不穩(wěn)定,不斷變化與重復即為其特色之一。產(chǎn)品的生命周期可能很短,跟電表等公用事業(yè)資產(chǎn)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(jīng)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(yè)系統(tǒng)整合。還有一個風險則是網(wǎng)絡(luò)安全,因為位于電網(wǎng)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(chǎn)業(yè)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(lián)網(wǎng)將會需要一套新的安全實務(wù)準則。
若有單一的主流智慧家庭平臺與市場經(jīng)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(guān)技術(shù)。有些人會接受現(xiàn)有通訊服務(wù)供貨商的推銷,其他人則開始組合智能家庭技術(shù),從零售商如蘋果、家得寶(Home Depot)或OBI首次購得相關(guān)產(chǎn)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(yè)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(wù)以達成公用事業(yè)業(yè)務(wù)目標。
公用事業(yè)整合智能家庭技術(shù)能一次滿足數(shù)字化的三大關(guān)鍵要素:人、物件與業(yè)務(wù)(圖1)。消費者采用智慧家庭技術(shù)為公用事業(yè)帶來新的發(fā)展機會,可望藉此打入日益蓬勃的消費性物聯(lián)網(wǎng)市場并提供能源管理服務(wù)。智能家庭技術(shù)的終端用戶接口是針對人所設(shè)計的數(shù)字參與管道。最后,公用事業(yè)利用智慧家庭技術(shù)提供加值型能源服務(wù),讓新型態(tài)的商業(yè)模式得以成真。
圖1 智慧家庭提供終端顧客公用事業(yè)數(shù)字化所需要的人與對象。 數(shù)據(jù)源:Gartner(09/2014)
不過,諸如家庭能源管理、家庭局域網(wǎng)絡(luò)、智能家電與聯(lián)網(wǎng)家庭等相關(guān)技術(shù)在市場的采用率方面仍屬發(fā)展初期。預期這些關(guān)鍵智慧家庭技術(shù)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(shù)的能力,才能辨識出潛在關(guān)聯(lián)。像漢威聯(lián)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(yīng)。與其他公用事業(yè)、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟與標準組織例如OpenADR聯(lián)盟、ZigBee聯(lián)盟、Smart Grid Consumer Collaborative以及AllSeen聯(lián)盟合作并分享信息,就能降低學習與規(guī)畫第三方消費性技術(shù)所需成本(表1)。
對欲進軍或?qū)U大智慧家庭市場的業(yè)者來說,應(yīng)與業(yè)務(wù)主管共同討論以清楚定義將利用智慧家庭技術(shù)達成何種業(yè)務(wù)目標,同時也須與商業(yè)分析師合作以取得與智慧家庭與消費性能源技術(shù)成長速度與普及率相關(guān)之市場信息;另外,還須隨時掌握新興消費性技術(shù)最新發(fā)展,讓企業(yè)領(lǐng)袖得知這些技術(shù)普及后會帶來的新商機;并且參與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟與知識分享活動,從先一步采用尖端技術(shù)的業(yè)者身上學習教訓。
消費性科技大廠積極推動 智慧家庭創(chuàng)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(lǐng)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(wù)供貨商(CSP)也紛紛推出智慧家庭服務(wù)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(wù) 數(shù)據(jù)源:Qivicon
此外,各大知名裝置制造商也加入戰(zhàn)局,像漢威聯(lián)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(shù)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(guān)鍵元素之一)。簡而言之,家庭能源管理技術(shù)的重心正從公用事業(yè)及一群專門廠商轉(zhuǎn)移到消費性科技大品牌,其中包含通訊服務(wù)供貨商。這因而創(chuàng)造出新商機,將那些以第三方技術(shù)為基礎(chǔ)的能源服務(wù)導入市場,但因為必須橫跨各種異質(zhì)性技術(shù)提供管理服務(wù),亦隨之帶來諸多挑戰(zhàn)。
要利用消費性技術(shù)成功推出公用事業(yè)服務(wù),主要關(guān)鍵在于產(chǎn)品的市場普及率。因此,在設(shè)定優(yōu)先級時,智慧家庭技術(shù)建置基礎(chǔ)(Installed Base)的相關(guān)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(jīng)針對公用事業(yè)研發(fā)出「統(tǒng)包解決方案」(Turnkey Solution),包括能讓技術(shù)參與需量響應(yīng)或能源效率方案的云端解決方案。對第三方技術(shù)的依賴程度將會低于直接由公用事業(yè)運作管控技術(shù)的模式。進行需求規(guī)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(yīng)。
或許也可以讓消費性技術(shù)搭配計費、顧客支持及以營銷為目的的各種服務(wù)點。網(wǎng)絡(luò)資安(Cybersecurity)尤其能夠確保產(chǎn)品特色,特別是當消費性技術(shù)鏈接公用事業(yè)系統(tǒng),并因而產(chǎn)生漏洞的時候。
在消費性技術(shù)供貨商的市場版圖方面,一般來說通訊服務(wù)商因為已然建立客戶關(guān)系并采取服務(wù)導向手法,很適合提供智慧家庭解決方案。既有的商業(yè)模式是將昂貴的裝置成本攤提到服務(wù)資費方案當中(例如家用數(shù)字錄像機或是DVR及電纜調(diào)制解調(diào)器),同時為第三方裝置(像家用Wi-Fi路由器)提供支持與服務(wù)基礎(chǔ)架構(gòu),因此很適合進行公用事業(yè)結(jié)盟。
針對裝置通訊與能源相關(guān)交易所設(shè)定的產(chǎn)業(yè)標準,是解決方案整體設(shè)計當中的重要一環(huán)。評估各種快速崛起的消費性技術(shù)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(yè)參與OpenADR聯(lián)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(guī)格,則適用于跨裝置通訊,還有公用事業(yè)系統(tǒng)與顧客自有設(shè)備之間的通訊。
要利用智慧家庭技術(shù)打造加值型能源服務(wù)必須先解決公用事業(yè)營收與客戶系統(tǒng)之間的鴻溝,采用第三方技術(shù)的加值型能源服務(wù)將創(chuàng)造出新的需求,但既有的公用事業(yè)IT與OT(作業(yè)科技)應(yīng)用組合可能無法滿足這些需求,因而可能出現(xiàn)新的需求,包括:
.必須有能力收集、統(tǒng)合與分析恒溫器設(shè)定,并產(chǎn)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(chuàng)造需量響應(yīng)管理系統(tǒng)(DRMS)的需求。
.必須要有可變的訂價系統(tǒng)來影響負載循環(huán),因為智能家電可能要有復雜的計費引擎技術(shù),才能提升傳統(tǒng)的顧客信息系統(tǒng)(CIS)。
.新型電動車充電程序可能要具備動態(tài)鏈接顧客車輛和電動車充電點(包括充電站內(nèi)部與外部)的能力。
在規(guī)畫解決方案的過程中,規(guī)畫者須收集新的需求并評估與既有系統(tǒng)之間的差距,尤其是像顧客信息系統(tǒng)這樣負責記錄的系統(tǒng)。
此外,還有與智能家庭裝置的登記(Enrolling)、服務(wù)開通(Provisioning)及通訊相關(guān)的一般需求。公用事業(yè)的信息長應(yīng)評估各種選項以執(zhí)行此一過程,并開發(fā)出一套策略來管理顧客裝置相關(guān)數(shù)據(jù)。
整體而言,公用事業(yè)要做好必須投入大筆資金建設(shè)多用途應(yīng)用基礎(chǔ)架構(gòu)的心理準備,才能提供智能家庭裝置加值型的公用事業(yè)服務(wù);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(tǒng)之間的重大差異,以確保分配到適當?shù)馁Y金、資源與人力;另外,投資多用途應(yīng)用基礎(chǔ)架構(gòu),以第三方智能家庭技術(shù)提供加值型公用事業(yè)服務(wù);最后則在規(guī)畫解決方案的過程中收集新的需求,并評估與既有系統(tǒng)之間的差距,利用步調(diào)分層(Pace Layering)的方式來規(guī)畫新的功能。
作者:Chet Geschickter Gartner能源與公用事業(yè)研究團隊總監(jiān)