本章進行家庭自動化文獻探討，整理分析目前就家庭自動化應用上的需求項目與 各項需求所面對的問題。透過此問題探討的整理，做為後續尋找問題解決方向與發展 趨勢分析的基礎。
2-1 家庭自動化之定義
自動化最早的應用在於工廠及辦公室等工作場所，其應用方式是整合電腦、通訊 技術於建物、生產流程與資訊流通，以提昇生產、安全、與管理效率，最終目的是提 昇企業整體價值鏈之效率(Ryan, 1989; Petersen et al., 2001)。
不同於工廠或辦公室自動化，家庭自動化目的不僅是提昇居家生活效率，其更重 要目標在於增進居家生活的舒適性與人性化。從自動化的應用範圍我們可以將家庭自 動化系統分類為﹕一、預先定義的固定操作應用；二、可程式化的裝置應用；三、在 裝置間互通資訊而形成的彈性應用網路。若從資訊化角度看家庭自動化，所謂資訊化 家庭就是提供家庭與外部的資訊服務連結以增進家庭生活管理(Barlow and Gann,
1998)。傳統上一般家庭自動化大致可能有以下應用(Ryan, 1989)：
z 安全管理
z 溫度或環境控制 z 能源管理
z 家電控制 z 娛樂
在實作上，家庭自動化系統可以下列系統型態呈現於實際應用環境(周天行, 1998)：
一、 集中式智慧型系統：
在住宅中有一個中央處理單元，這個處理單元負責安排、計畫、管理所有家 中需要管理的系統。
二、 分散式智慧型系統：
所謂分散式的控制是指每一個被控制的物品，無論是家中門戶、安全系統、
家電用品、燈光開關、空調系統等，每一個用品或系統都有其自主的微處理 器做控制。這種分散式的系統因為自主性比較高，且各次系統間無需和其它 次系統做介面的配合，其價格也較集中式智慧型系統低。
三、 智慧型居家網路系統：
在分散式智慧型系統中雖然每個次系統都有微處理器做控制，但若能協調各 次系統的工作並分享一些外在的資源，這樣就兼具了集中式和分散式智慧型 系統的優點。智慧型居家網路系統即是運用快速進步的網路技術連結各智慧 型次系統，使其能達到類似集中式智慧型系統的集中管理優點。
目前的家庭自動化市場現況大多採用智慧型居家網路系統概念以建構所謂的數位 家庭環境或家庭媒體中心，其解決方案則可能為「以電腦做為數位家庭的運作核心」
或「以資訊家電圍繞著電視（TV）做為數位家庭的運作核心」(張朝勛, 2006)。
綜合以上解釋，我們可以將現代家庭自動化定義為「使用家庭網路連接資訊家電，
使能彼此互通並整合資訊，並讓家庭與外部網路資訊連結，增進家庭資訊運用」。由 於現今家庭自動化對網路連結的基本需求，在探討家庭自動化議題時，家庭網路往往 是不可或缺的一部分。
2-2 家庭自動化之演進
如前節所述，自動化的觀念源自於工作場所，目的在提昇工作效率。同樣地家庭 自動化的原始目的一樣是為了提昇居家工作的效率。在二十世紀以前人們對於家庭勞 務所使用的工具一直沒有明顯的改變；一直到二十世紀前期由於電器用品的出現才漸 漸地改變西方家庭的勞務結構與觀念（圖1）(Harper, 2003)。
二十世紀初期因為家務工作人力（傭僕）減少，使用電力的家電於焉誕生（例如：
吸塵器）以減少家務勞力需求，這開啟了家務工作電氣化的時代；早期的家電時代，
家電的使用乃著重在增加家務工作的生產力（減少所需勞力）。二次世界大戰期間因 生產勞務需求大增，於是社會上鼓勵婦女走出家庭開始從事傳統男性的工業生產工
作，這改變了婦女對於其勞務的經濟觀念。由於婦女的財務能力提昇，加上戰後的勞 務人口結構改變，漸漸地人們對於家電使用不僅是針對經濟效益的計算，同時也慢慢 增加娛樂與增進生活舒適的需求。
時至1970 年代家電已獲得長足的發展，不但許多節省家庭勞務的白色電器（white goods）大量出現（例如： 冰箱、洗衣機等），同時增進家庭休閒娛樂的黑色家電(brown goods)也成功進入家庭成為不可或缺的家庭電器；1980 年代娛樂家電（例如：錄放影 機、有線電視等）更是蓬勃發展，進而奠定娛樂家電在一般家庭中不可撼動的地位。
1990 年代的網路通訊科技發展開啟「在家工作」的新紀元，而 Internet 的快速普及 也創造許多以往無法實現的新服務；例如線上購物、線上銀行等等，人們甚至可利用 網路遙控家裡的裝置。人們坐在家中即可使用各種服務或控制各種遠端的設備，這些 科技所帶來的新基礎建設讓家庭與外界環境的界線越來越模糊，突飛猛進的行動通訊 與無線網路技術更是為各種服務與整合控制增添無限可能。由於電腦與網路科技的快 速發展，智慧型家電在二十世紀末期成為家電業者關注的焦點，自此家電開始明顯地 脫離單機功能，轉而強調其連網性、高度整合及可調性。在技術發展上家庭環境控制 已經由單獨控制單元轉變為整體的分散式整合運算，也因此家庭網路儼然成為家庭自 動化的代名詞。
近一個世紀的家庭電器發展大量地取代家庭勞務所需的人力，這節省的人力也為 人們增加許多的休閒時間。雖然家庭電氣化對家庭勞務的自動化已經提供了許多的改 善，但人們並不以此為滿足；在建立了強固的家庭電器基石後，人們開始思索如何有
效地整合家中電器，提昇其效能（功能）或增進人們生活上的舒適程度。早在1960 年
代即有連結家中電器以增進其功能的構想，但這僅止於少數的熱衷者；第一個商業的
家電控制自動化產品（現今所謂的家庭自動化產品）則一直到1970 年代晚期才誕生
(Haddon, 1995; 林慶鴻 et al., 2003)。然而家庭自動化的成功萌芽是在 1980 年代美國營建 業協會（National Association of Home Builders）提出智慧建築（smart house）後才獲得商業 上的重視(Harper, 2003)，人們也才開始意識到以電腦科技改進居家生環境的可行性。當
然這樣的發展要素之一自然是1980 年代開始蓬勃發展的數位化科技，數位化科技不但
簡化機電控制複雜度，同時也有效地降低其成本，而突飛猛進的微處理器技術也是家 庭自動化的重要推手。
家庭自動化目的在於提供人性化的居家生活，因此如何擺脫過去僵固的機器操作 模式當然是家庭自動化的重要課題，這些人機互動介面則有賴先進的電腦、通訊、感 測等技術發展。為解決這樣的新技術需求，「普及運算」（ubiquitous computing）(Weiser, 1991)觀念於是誕生，為我們勾勒出未來在更人性化的電腦科技協助下人們的生活願 景。未來的電腦運算發展將退去其有形的外殼而嵌入我們日常的使用裝置中，運算機 器以各種不易察覺的外在形貌存在，輔以感測裝置對外界環境的感知能力與強大的運 算和網路連結能力提供自動調適的裝置功能。這不但是家庭自動化的終極呈現，也是 人類應用電腦科技的人性化目標。
綜觀自二十世紀以來居家環境由開始的單機單功能電器，一直到結合微算機、網 路、外在環境感知等功能而成的整合型智慧家庭環境，家庭自動化不再只是單純的勞 務取代或資訊家電本身，而是含括家中各產品間（或甚至家庭外部環境）的互連和整
合，圖2 為單機的家庭電器至高度整合的家庭網路演進趨勢。
圖1 家庭自動化演進
圖2 家電整合趨勢
資料來源：(Barlow and Gann, 1998)
2-3 家庭自動化的功能性與需求
2-3-1 功能分類
以家電科技在家庭活動中所扮演的功能角色區分，家庭自動化科技有以下分類 (Venkatesh, 2008)：
z 促成科技（enabling technology）：
讓任務的執行更有效率、更有品質，例如以洗衣機代替人工洗衣即是一 項促成科技的實現。
z 媒介技術（mediating technology）：
將使用者連結至他的生活環境，例如擁有多頻道的有線電視將人們更有 效地連結到娛樂世界。媒介技術帶給使用者的影響往往比其直觀上的功 能面來的複雜，因為人們使用媒介技術的目的並非單純針對它的直接功 能，而是此功能背後所連結的世界。以有線電視為例，人們使用該科技 目的是與媒體世界建立更強的連結，這樣的關係往往會影響人們在生活
上的心理狀態與社會關係。
z 轉化科技（transformative technology）：
改變家庭的基本活動模式，例如PC 讓人們可以將工作帶回家，讓人們
可以從事線上購物、學習、通訊等等活動，它徹底地改變家庭的基本生 活型態。
每一項家庭設施在不同的情況下可能扮演不同的角色，例如1950 年代的電視機改
變了人們的娛樂習性與資訊接收方式，進而改變其生活型態，在此環境下電視機扮演 著轉化生活的角色；但時至今日一個家庭更換一部電視機對其影響是相當微小的。相 對地由於現今資訊科技（數位生活）的發展，電視機在我們的生活中所扮演的角色又 起了一些變化，它不再只是連結娛樂世界的窗口，它更是連結網路資訊、數位內容、
甚至家庭控制中心的窗口，因此可以預想的是其在未來對我們生活的中大改變。
2-3-2 需求分析
不論從功能區分或應用領域不同，不同使用者對家庭自動化有不同的需求，以下 就各文獻分析探討家庭自動化的各種不同需求分析。
(方仁祥, 2005)的研究認為未來的數位生活有以下的發展平台：「家庭多媒體娛樂 中心」、「家庭資訊學習中心」、「家庭安全照護中心」、「家庭網路通訊中心」。
(方仁祥, 2005)的研究認為未來的數位生活有以下的發展平台：「家庭多媒體娛樂 中心」、「家庭資訊學習中心」、「家庭安全照護中心」、「家庭網路通訊中心」。