〔物聯網UX〕#2:IoT中的連線設備

上篇文章中,我們簡單分析了物聯網的用戶體驗複雜性,本篇中筆者將簡單介紹物聯網中的三類主要連線裝置類型。

物聯網中的各種可連線裝置

在物聯網中可以相互連結的裝置百百種,大致分成以下類別:多功能電腦、嵌入式裝置、連結感應器等。大多數系統會包含多種不同裝置,以智能家居為例,就包括屬於多功能電腦的手機、平板等,用戶透過App來控制各種設備,嵌入式裝置則有冷暖氣、燈光、門鎖的控制裝置;至於防火或防盜偵測器就屬於連結感應器。

多功能電腦

多功能電腦就是指一般使用的桌機、筆電、手機、平板等,主要提供讓用戶控制的使用者界面。因為大家都很熟悉,在此就不贅述。

嵌入式裝置

嵌入式裝置在架構和電腦很相似,同樣擁有處理器、記憶體、輸出入界面等,但功能比較固定,對穩定性的要求更加嚴苛。在工業領域的應用已經相當廣泛。

嵌入式系統的功能相對簡單,但穩定性要求十分嚴苛

舉例來說,用在武器射控系統上的嵌入式裝置,其功能可能只限於武器發射相關控制,不像我們常用的電腦可以處理各種不特定工作;但這種系統絕對不能出錯,不然可能發生嚴重後果。

至於像是智慧型門鎖,也是一種簡單的嵌入式裝置。控制它的微電腦只須執行幾個特定任務,如接收並執行開關門、上鎖解鎖的指令,並且回傳狀態即可,非常單純。

連結感應器

連結感應器在架構其實也相當接近嵌入式系統,但另外把它歸為一類,是因為它與用戶的互動方式不同。

連結感應器的硬體上,幾乎沒有或不需要任何可讓用戶操作的界面或按鈕,因為它的主要任務,就是將感應到的數據資料回傳給控制系統或是雲端;使用者必須透過其他具備使用者界面的裝置,才能存取這些數據。例如防盜用的動態感應器,若是感應到小偷等移動物體,就把數據資料傳到兩個地方:一,讓警報器開始動作,二,在你的手機App上顯示有人入侵。

歐美最紅的智能家居產品Nest Thermostat調溫器,就是嵌入式裝置跟連結感應器的合體。它的動態感應模組會偵測家中是否有人,並且自動控制冷暖空調,將溫度調整到使用者設定的數值。在機身上除了內建手動調溫的UI操作界面,內部也設有用來傳輸數據的通訊模組、控制晶片與處理器。

物聯網裝置系統的挑戰

供電問題

各種物聯網連結裝置,在硬體設計上還有一個艱鉅的挑戰,就是電源。

電源供應是各種物聯網設備設計上的頭痛問題。

各種物聯網裝置因其設計目的不同,很可能需要移動,體積得要小巧便攜,內建電池的續航力就會是一大課題。

有些裝置的安裝使用場所,往往難以供電;像是裝在戶外的智慧型攝影機,拉電線工程浩大,成本高昂,若以電池驅動,如果工作時間很長,沒事就一直在錄影狀態,電池的更換也令人頭痛。解決之道或許是讓裝置長時間休眠,只在特定條件下運作,或是透過太陽能供電等等。

裝置間的相互連通性

另一個物聯網系統的痛點,在於相互連通性不夠令人滿意。控制IoT連線設備的相關技術尚未成熟,而且百家爭鳴。有的無線技術強調省電,有的強調遠距傳輸,有的著重在安全性;各家產品因為開發重點不同,加上缺少共通標準,導致連線設備之間難以整合。

物聯網裝置彼此的連通性與相容性,仍然無法令人滿意。

舉例來說,不少人裝了各種居家智能產品後,就開始抱怨「為何想控制燈光、開關窗簾、控制音響等等,需要裝這麼多App?」這就是因為缺少共通標準,各家產品與界面技術不同,因而無法順利整合,讓用戶可以只用一個App來操控所有裝置;少數產品間儘管可以相容,但往往得犧牲部分功能,例如某廠牌智慧燈泡,用自家App可以控制七彩變色,但整合到他牌系統後,就只能控制燈光開關,不能調色了。

下一篇文章,筆者會更加深入討論相互連通性的問題。