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SwitchBot窗簾桿是可以控制幾乎所有類型窗簾開合的小型設備,透過SwitchBot手機應用程式進行控制,實現手動或預設的定時開關。用戶可以透過應用程式設定窗簾自動打開作為早晨的喚醒鈴聲,在出門上班時自動關閉,甚至可​​以在視訊通話時打開窗簾以增加背光。內建的光感應器還可以根據室外光線強度,在日出日落時自動控制窗簾的開合。SwitchBot Hub Mini可以讓機器人連接到家庭 Wi-Fi 網絡,使用戶即使身處屋外也能控制窗簾。 SwitchBot 本身透過藍牙連接。透過 Hub Mini,使用者還可以將機器人與 Alexa 和 Google Assistant 等裝置配對,輕鬆實現語音控制。

對很多人來說,一句「窗簾打開到一半」,窗簾開始緩緩打開的場景,是一種新奇又曾耳聞的生活場景。這種智能窗簾其實只是智能家居中的一環。但很多人在考慮電動窗簾時,常會卡在這些問題:有的支援Wi-Fi、Zigbee、Matter,有的又說「RTS」?什麼是 Hub?怎麼和手中的Apple手機串聯?我只是想用手機或語音開窗簾,為什麼要懂這麼多?其實你不是在買一個窗簾,而是在買一個「分工合作的系統」。只要你理解每個零件的「角色」,整個智能窗簾世界會變得非常清楚。

「智能電動窗簾系統」架構的三大組成

一套完整的智能電動窗簾系統實際上由三大部分組成:

  1. 窗簾馬達(Motor):真正讓窗簾動起來的部件。
  2. 通訊協議(Protocol):定義窗簾如何「聽懂」指令。
  3. 控制系統與整合平台(Controller / Ecosystem):負責發出指令、設定排程與與其他設備互動。
智能電動窗簾 = 會動的窗簾(馬達,或者說電動窗簾)+ 會溝通的語言(通訊)+ 負責指揮的大腦(控制系統)
MUER 窗簾

了解這樣簡單的三個部分組成的架構,你就可以開始認識智能窗簾。

第一個角色:會動的「窗簾馬達」

智能窗簾的第一個構件就是馬達,也可以稱為電動馬達,它的工作只有一件事,就是拉開或關上窗簾。不管品牌怎麼說,所有電動窗簾的核心都是「馬達」。馬達本身不聰明,它只會做三件事:開、關、停。而依照窗簾的開關方式,其實就是垂直開闔與水平開闔兩種,兩種用的馬達不同,前者用在調光簾、風琴簾、百葉簾等垂直上下的窗簾類型,後者則用在布簾、紗簾、絲柔百葉、蛇形簾等水平開闔窗簾。此外還可以在馬達上透過寸動指令,作微幅動作,帶動簾葉旋轉不同角度。

核心是馬達,但產品可能有多種,例如窗簾機器人。

窗簾機器人就是一種可以從電動窗簾透過HUB升級為智能窗簾的產品
窗簾機器人就是一種可以從電動窗簾透過HUB升級為智能窗簾的產品

為什麼同樣是馬達,價格差很多?

馬達是智能窗簾的功能核心之一,馬達好壞差別在於:

  1. 安靜程度(高階品牌幾乎無聲)
  2. 承重能力(大窗、厚布需要更強馬達)
  3. 穩定度與壽命
  4. 它聽得懂什麼語言(通訊協議)

第 4 點,正是後面所有名詞的關鍵。

第二個角色:讓窗簾「聽得懂指令」的語言

第二個角色其實就是將電動馬達與智能家居控制系統串接的功能,簡單理解可以說是讓手機或智能控制器與電動馬達、電燈、空調或其他家居設備能夠溝通的協定語言,這種協動正是打破不同系統之間的共同橋梁。

智慧家庭系統無線協定、通訊標準和無線技術架構
智慧家庭系統無線協定、通訊標準和無線技術架構

也就是你看到的:RTS、Zigbee、Wi-Fi、Matter、Thread

你可以把這些名詞想成:窗簾跟人類溝通時,使用的「語言種類」。智能設備之所以能互相溝通,是因為它們使用了「通訊協議」(Protocol)。常見的包括:

RTS(Radio Technology Somfy,Somfy 常見)為窗簾與遮陽設備高度優化的工業級控制系統

RTS是法國尚飛公司(Somfy)的專有無線電通訊技術,它讓使用者能透過簡單的無線遙控器或手機App控制家中的電動窗簾、捲門、百葉窗等自動化設備,實現便捷的智慧家居控制,安裝快速,無需複雜布線,是尚飛產品中歷史悠久且廣泛使用的無線控制協定。 

RTS優點是穩定、反應快、不吃家裡 Wi-Fi,缺點只能跟「自己人」溝通,是一種封閉式系統,不能直接進智慧家庭,而且是單向通訊,遙控器向接收器(電動產品)發送訊號,但不接收回饋,就是發出了窗簾開,但系統不能接收到指令確實執行了。如果以生活比喻像是 傳統遙控器,按了就動,很可靠,但不能「變聰明」。想用手機、語音?必須加一個「翻譯官」(Somfy TaHoma)。

由於RTS相對封閉,因此系統超穩定、反應即時、幾乎不掉訊、安裝商體系成熟,對於單一應用的需求用戶,是相對成熟好用的系統。在某些場合不需要整合那麼多設備的情況,RTS其實是不錯的選擇。

Wi-Fi:現有即用,但通常是陽春型產品

Wifi是大多數人習以為常的技術,但卻不見得知道Wi-Fi的優缺點。對於智慧家庭控制而言,Wi-Fi與藍牙並不是不能用,而是「不適合大量、長期、穩定、自動化的智慧家庭裝置」。由於能耗大,所以「Wi-Fi 電動窗簾幾乎一定要插電」,對於廠商來說Wi-Fi開發快、能用現成雲端,成本最低。但對消費產品體驗來說,Wi-Fi與藍牙使用體驗靠運氣、系統規模無法擴大、長期穩定性差,如果只是單一窗簾運用,例如只有客廳落地窗要裝,那倒是可以考慮,因為相對來說產品比較便宜。

  • 定義:利用家中現有無線網路(2.4GHz)與路由器連線。
  • 優點:不需 Hub / 中控器,設置簡便,具有很強的傳輸能力和穿牆能力,有些智慧家庭產品相對適合,例如:智慧攝影機和視訊門鈴——頻寬越大,視訊資料傳輸效果越好。
  • 缺點:大量設備會競爭頻寬;連線可能不如其他協議穩定。Wi-Fi 是「星狀架構」,不是「智慧網狀」,
  • 支援產品:Zemismart Matter Wi-Fi Motor、Moes Wi-Fi 窗簾馬達、Yoolax Solar Shades。

藍牙(Bluetooth)

藍牙基本上傳輸距離短、不能長時間待命 + 自動化、幾乎不適合多裝置同步控制,所以藍牙常見用途是初次配對、緊急本地控制的低成本單品(拉繩馬達)。智慧家庭設備使用低功耗藍牙(BLE),它比標準藍牙消耗更少的能量,因為設備大部分時間都處於低功耗狀態。低功耗藍牙對於智慧型裝置操作的優勢是易於採用且廣泛的相容性。例如,手機上安裝飛利浦 Hue 藍牙應用app,可以控制最多 10 個 Hue 智慧 LED 燈,而無需購買智慧顯示器或像 Hue Bridge 這樣的智慧集線器。

  • 定義:短距離通訊(通常 ~10m)。
  • 優點:省電、配對速度快。
  • 缺點:覆蓋範圍小;需 Hub 才能進入網路。與其他協定產品相比,使用藍牙的智慧型裝置的回應存在明顯的延遲。
  • 支援產品:SwitchBot 原生模式(搭配 SwitchBot Hub 才能與 Matter 整合)。

Zigbee:IKEA、Aqara、部分 SmartWings都支援

Zigbee 是一種無線網路標準,其規範由成立於 2002 年的非營利組織 Zigbee 聯盟維護和更新。有超過 400 家科技公司支持該標準,包括蘋果、亞馬遜和谷歌等巨頭,與貝爾金、華為、 IKEA、英特爾、高通和Signify 等眾多品牌並列。Zigbee可以在室內約75 至100 公尺或在露天約300 公尺的距離內廣播數據,可以輕鬆地在大型家庭中提供強大、穩定的覆蓋。

  • 定義:智慧家庭協議,用於低功耗設備形成網狀網路,相對於Wi-Fi,這種結構不存在任何故障點。例如,如果家裡有很多Zigbee 相容的智慧燈泡,如果其中一個燈泡無法正常運作,網格會確保指令仍會傳遞到網路中的每個其他燈泡。
  • 優點:耗電少、網狀結構自動延伸覆蓋距離,目前有超過 2,500 種產品支援。目前價格最成熟、工程師最熟悉、台灣實際落地率最高。
  • 缺點:需要專用 Hub(如 SmartThings Hub、Aqara Hub、Echo Plus 等)才能連網。Zigbee 使用 IEEE 802.15.4 標準,與 Wi-Fi(802.11)是不同協議,設備不能直接連 Wi-Fi,要一個中樞設備協調橋接統一管理所有 Zigbee 裝置,將它們的信號翻譯成 Wi-Fi 或以太網,才能讓手機 App 遠端控制。Zigbee未能實施互通性標準因此最初幾年難以協同工作,影響了用戶體驗。但已獲得改善,Zigbee 3.0版本的互通性已大幅提高。無法直接跨 Apple / Google / Alexa互相支援。
  • 支援產品:SONOFF ZBCurtain、Aqara C3 / E1。

Z-Wave:逐漸被市場淘汰中

Z-Wave 是一種在連接設備之間發送資料的無線通訊協定。與 Zigbee 類似,但在更低的射頻上運行,無其他無線設備干擾,因此設備相對穩定可靠。在美國,Z-Wave 產品使用 908 MHz,而在歐洲則使用 868 MHz,世界不同地區還提供許多其他頻率,這也造成在商業市場上的一個限制。

  • 定義:類似 Zigbee 的智慧家庭協議,但使用不同頻段。
  • 特性:網狀網絡;跨品牌設備理論兼容性高。據估計,目前市場上有超過 3,000 種經過 Z-Wave 認證的產品。
  • 缺點:協議與晶片高度綁定,晶片與認證費用高,再加上支持的平台盟友比Zigbee弱得多,因此普及度遠不如Zigbee。大部分熱門產品不支援,如:亞馬遜或Google智慧音箱不支援 Z-Wave。
  • 支援產品:部分 SmartWings 提供 Z-Wave 版本(用於 Home Assistant / Hubitat 等)。

Thread

Thread 是專門為物聯網設備所建置的無線協定,使用 802.15.4 無線電技術的低功耗、低頻寬網狀網路協議,類似於現有的智慧家庭協議 Zigbee 和 Z-Wave。但與它們不同的是,它不需要中央樞紐或橋樑。Thread 專為只想長時間休眠、喚醒、傳送單一資料包,然後返回休眠狀態並盡可能長時間保存電池的裝置而設計。

  • 定義:低延遲智慧家庭網絡協議(網狀拓撲)。較新且與 Matter 深度結合。
  • 優點:低功耗、低延遲、可靠性高。Thread 是基於互聯網協定(IP) 的,可以直接連接到任何其他基於IP 的設備,例如智慧型手機、平板電腦、電腦和Wi-Fi 路由器。
  • 支援產品:SmartWings Thread / Matter 型號。

Matter(新一代通用標準):讓窗簾、燈、冷氣、音響真的能「跨品牌合作」

這是最多人搞不懂、但最重要的新名詞。Matter 其實與上述幾種協定不是相同的概念,Matter 是一個應用層(Application Layer)協議,可運行在多種底層傳輸技術之上,包括 Thread、Wi-Fi 與乙太網路。Matter 是由 Project Connected Home Over IP(Project Chip)於 2019 年創建的開源智慧家庭標準,使用基於互聯網協議 (IP) 的無線技術,Wi-Fi 路由器使用該技術來分配每個連接設備的IP 位址。

Matter 應用層協議在做什麼?

Matter 定義的是:「這是燈?窗簾?插座?」、「開、關、調到 50% 是什麼意思?」、「狀態怎麼回報?」,也就是 裝置的語意與行為規範,而不是「怎麼把資料送出去」。Matter 強制採用IPv6、標準網路封包,可以直接與現有網路世界接軌,不需要再做翻譯。簡單說,Matter 不是一種無線技術,而是一套共同語言。不論裝置是用 Thread、Wi-Fi,還是網路線連接,只要會說 Matter,就能彼此溝通。

Matter架構
Matter架構
  • 定義:智慧家庭跨平台標準,由 Connectivity Standards Alliance 推動。
  • 優點:
  • 核心特點
    • 跨品牌/跨平台互通(例如 Apple Home / Google Home / Amazon Alexa / SmartThings)。
    • 本地控制可用、提高安全性與效率。
  • 支援產品:Zemismart Matter Motor、SmartWings Thread/Matter 版本、六芯 Matter over Wi-Fi 馬達。

以上幾種協定整理比較如下表:

比較項目Wi-FiZ-WaveZigBeeThreadBLE(Bluetooth Low Energy)
首次推出年份19972003200320152010
PHY/MAC 標準IEEE 802.11ITU-T G.9959IEEE 802.15.4IEEE 802.15.4IEEE 802.15.1
頻率頻段2.4 GHz900 MHz*2.4 GHz2.4 GHz2.4 GHz
名義通訊距離(0 dBm)約 100 m約 30 ~ 100 m約 10 ~ 100 m約 10 ~ 100 m約 30 m
最大資料傳輸速率54 Mbit/s40 ~ 100 kbit/s250 kbit/s250 kbit/s1 Mbit/s
網路拓撲Star(星狀)Mesh(網狀)Mesh(網狀)Mesh(網狀)Scatternet(分散網路)
電力使用High(高)Low(低)Low(低)Low(低)Low(低)
對應聯盟 / 標準組織Wi-Fi AllianceZ-Wave AllianceZigBee AllianceThread GroupBluetooth SIG
  • *900 MHz(Z-Wave)在家中穿牆性能可能優於 2.4 GHz。
  • 最大資料速率:Wi-Fi 適合高流量需求(如影音串流);ZigBee/Thread/Z-Wave 更適合低資料量的智能裝置命令傳輸。

這些協定沒有比較好或比較差的問題,只是應用上的適用性問題。例如WiFi雖然相對能耗大,但傳輸量大,對於音樂串流、門鈴控制或是嬰兒監看等需要傳輸影音的需求來說,就是絕佳的技術;而對窗簾這種長期待機,小指令傳輸,則相對不適合。以目前來看,Wi-Fi:最普及,但不是智慧家庭的骨幹;藍牙:輔助角色,而非主角;Zigbee 目前仍是裝置數量最多,在電動窗簾、燈具、感測器 領域仍非常穩定。

Matter + Thread是「最有前景的組合」。Matter 解決的是跨品牌、跨平台不相容這個智慧家庭 10 多年的核心痛點,Apple / Google / Amazon / Samsung 共同支持,這是 Zigbee、RTS、Wi-Fi 都做不到的事。Thread 是為 Matter 量身打造的底層網路,具有低功耗(適合窗簾、感測器)、Mesh 網狀(穩定、可擴充)、IP-based(可直接進入網路世界),不綁單一廠商等優點,Thread = 智慧家庭的「基礎設施」,而 Matter = 智慧家庭的「共同語言」

Matter 解決的是跨品牌、跨平台不相容這個智慧家庭 10 多年的核心痛點
Matter 解決的是跨品牌、跨平台不相容這個智慧家庭 10 多年的核心痛點

Zigbee 是過去 10 年智慧家庭的量產解;Thread 是未來 10 年智慧家庭的網路基礎;Z-Wave 則正在被市場自然淘汰。

第三個角色:系統的大腦「Hub / 中控主機」

為什麼很多品牌一定要 Hub?因為:窗簾本身只會「動」,Hub 才會:記住排程、執行情境(回家、睡覺)、跟手機、語音助理溝通。Hub 通常負責:連接不同通訊協議(Zigbee / Thread / Wi-Fi 等)、讓裝置能被手機或語音控制、執行自動化規則(排程、場景)、對外連接網路或雲端。沒有 Hub,許多智慧裝置只是一個「孤立的電器」

Hub通常內建於一些具體化的產品,例如:HomePod / HomePod mini既是智慧音箱,同時也是Apple的Homekit協議框架下的Hub,因為「一台設備常身兼多職」,因此經常被搞混,同理就像Google Nest Hub、Amazon Echo(部分型號)等產品,實際上能用來是喇叭,也可以用來橋接其他智慧產品。

項目Hub(泛稱)HomePodGoogle NestHomeKitAlexa
類型功能角色硬體硬體平台平台
是否實體
是否可語音不一定有, Siri有,Google Assistant依設備依設備
是否管理裝置
是否支援 Matter依設備
是否支援 Thread依設備否(平台)否(平台)
是否需額外硬體看架構不需不需需要 Home Hub需要 Echo

說明到這裡,這三個組成就是智慧窗簾的系統,接著就是與智能家居整合,以達到手機能控制、語音能控制以及定時排程控制等多種智能設定。至於智能家居其實又包含一串複雜的技術,但基本上一般使用者只要選擇加入哪種體系與陣營,就能開始實現智能窗簾的便利生活。接下來本文簡單說明電動窗簾如何與智能家居生態整合,成為智能窗簾。

智能窗簾控制系統與生態整合(讓窗簾與他智能設備連線)

智能設備最有價值的時候是當它能與其他設備配合,而智慧窗簾最大的價值就是不只讓窗簾能電動,即使在國外,也能透過手機遠端遙控家裡的窗簾、自動依照排程開啟或闔上,並與燈光或溫度、光感測器、安防系統做連動。

本地控制 vs 雲端

  • 本地控制(Local):最快速、最私密(Matter 就是強調本地控制)。
  • 雲端控制(Cloud):透過網際網路與伺服器溝通,優點是遠端控制;缺點是可能有延遲與資料隱私風險。

常見智能窗簾與智能家居設備整合

智能電動窗簾常與以下設備協同:

設備整合方式
智能燈光同一場景(如回家模式:燈開 + 窗簾開)
空調 / 溫控自動調整室溫(窗簾降溫 + 空調啟動)
感測器(光、溫度、門窗)光線感應自動開/關窗簾
安防系統離家模式啟動時自動關窗簾
語音助理語音指令開/關窗簾
SwitchBot窗簾桿是可以控制幾乎所有類型窗簾開合的小型設備,透過SwitchBot手機應用程式進行控制,實現手動或預設的定時開關。用戶可以透過應用程式設定窗簾自動打開作為早晨的喚醒鈴聲,在出門上班時自動關閉,甚至可​​以在視訊通話時打開窗簾以增加背光。內建的光感應器還可以根據室外光線強度,在日出日落時自動控制窗簾的開合。SwitchBot Hub Mini可以讓機器人連接到家庭 Wi-Fi 網絡,使用戶即使身處屋外也能控制窗簾。 SwitchBot 本身透過藍牙連接。透過 Hub Mini,使用者還可以將機器人與 Alexa 和 Google Assistant 等裝置配對,輕鬆實現語音控制。
SwitchBot Hub Mini可以讓窗簾機器人連接到家庭 Wi-Fi 網絡,用戶即使身處屋外也能控制窗簾。 SwitchBot 本身透過藍牙連接。透過 Hub Mini,使用者還可以將機器人與 Alexa 和 Google Assistant 等裝置配對,輕鬆實現語音控制。這款商品就是SwitchBot (電動窗簾-馬達) + Hub + 智慧家居系統形成一個整合式家居生態圈。機器人本身能以藍牙連接手機,就能透過app控制,不過這種控制只能家中近距離,如果要進一步在戶外,那麼就要透過機器人與Hub連接,然後手機再透過Hub控制。SwitchBot 窗簾機器人可在訂購時選擇「U型軌」或「羅馬桿型」,對開的窗簾則需要兩組機器人,主打大部分布簾都能用。

主流生態整合方式

目前在台灣比較主流的生態整合方式介紹如下,其中Apple體系以其安全性受到高階用戶喜愛;Google體系則受到一般、科技族群或想要整合更多元、更多品牌的設備的用戶推薦。

Apple Home(HomeKit):典型Apple,重視隱私族群

  • 注重隱私與本地控制
  • 使用 Apple 裝置(iPhone / iPad / Mac)為主
  • 產品需 HomeKit or Matter 認證
  • 偏好穩定、整潔的使用體驗
  • 支援 Siri 及各種場景,與 Siri 語音整合體驗流暢
  • 常見裝置組合:HomePod / HomePod mini(作為 Home Hub)、Philips Hue + Matter 裝置、Aqara / Eve / Nanoleaf / SmartWings Matter 裝置
Apple-Home與HomePod mini
Apple-Home與HomePod mini,HomePod mini售價只有3000元,對於作為智慧家居控制而言,其實是經濟實惠又安全的產品,但只適合Apple手機整合。只要選擇支援Matter的窗簾機器人,就可以立刻變成智能窗簾
HomePod mini 也能成為家庭智慧化的中樞,讓你可遠端控制 HomeKit 與支援 Matter 的配件。不論你身在何處,都能使用「家庭」app 查看家門外的即時狀況、關上車庫門,以及為家門上鎖或開鎖。
HomePod mini 也能成為家庭智慧化的中樞,讓你可遠端控制 HomeKit 與支援 Matter 的配件。不論你身在何處,都能使用「家庭」app 查看家門外的即時狀況、關上車庫門,以及為家門上鎖或開鎖。

Google Home:非Apple體系的初用者

  • Android 手機普及率高,日常以 Google 套件(Gmail / 地圖 / 日曆)為主
  • 與 Google Assistant 整合自然
  • 廣泛支援 Wi-Fi、Matter、Zigbee(透過 Hub)
  • 可用語音指令與場景整合
  • 常見裝置組合:Google Nest Hub / Nest Audio、Philips Hue + Matter、Wi-Fi 插座 / 智能燈具

Amazon Alexa:英語語系

支援最廣的裝置品牌

  • 國際品牌 / 英文語系習慣者
  • Alexa Skills 生態成熟
  • 很多 Matter 裝置第一時間支援 Alexa
  • 多裝置組網、Routine 設定豐富
  • 需特別設定中文/英語指令
  • 常見裝置組合:Amazon Echo / Echo Show、Ring / Blink(安全與監控)、Sonos + Matter 裝置

SmartThings(三星生態) / Home Assistant(自架伺服器) / Hubitat

  • 多通訊協議的 Hub(Zigbee / Z-Wave / Matter)
  • 適合全面整合與自動化
需求推薦平台理由
Apple 使用者Apple Home + HomePod mini本地控制、安全、無痛整合
Android / 跨平台Google Home易用、穩定
多品牌整合SmartThings支援最多通訊協議
進階自動化Home Assistant最大自由度與擴充性
本地穩定首選Hubitat不依雲端、穩定

智能窗簾實務上的建議

如果只是想要單一控制窗簾的電動,而不需要整合智慧居家設備,那麼其實可以選擇已經很成熟的封閉型產品即可。

如果有需要整合智能設備,則可以從熟悉的智能生態系統開始。習慣於Apple體系可以用Apple Home + HomePod mini開始,優先挑選支援Matter+Thread的智能窗簾馬達產品,再逐一擴展到其他設備。如果手機是Android習慣用戶,除非是三星愛好者或深度科技玩家,否則可以Google Home為主,再延伸至智能窗簾。

透過本文的介紹,相信讀者可以初步了解整個智能家居系統與智能窗簾的結構與其中的關鍵技術,這將有助於選擇更適合自己的智能窗簾設備與系統,如果有任何疑問,也歡迎與MUER窗簾聯繫!MUER窗簾有數十年整合經驗,可以協助您完美選擇、設定所需要的智能窗簾。

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