(國科會GRB 編號) PG10712-0062
智慧化居住空間整合應用計畫
總成果報告
受 委 託 單 位 : 財團法人工業技術研究院 計 畫 主 持 人 : 洪英彰 協 同 主 持 人 : 蔡麗端、簡仁德 分項計畫主持人 : 劉俊伸、李彬州 副 研 究 員 : 陳嘉汝、陳雅貞、張綾珂、許清淵、 劉錥錚、巫建宏、吳柏澔、卓蕙瑜、 鄭椿霖 助 理 研 究 員 : 蔡佳錂、黃珮芳 研 究 期 程 : 中華民國 107 年 1 月至 107 年 12 月 計 畫 經 費 : 新臺幣壹仟貳佰捌拾萬元內政部建築研究所業務委託計畫報告
中華民國
107 年 12 月
(本報告內容及建議,純屬研究小組意見,不代表本機關意見)目 錄
目 錄 ... i 表 次 ... iii 圖 次 ... v 摘要 ... 1 第一章 緒論 ... 7 第一節 緣起 ... 7 第二節 年度目標 ... 8 第三節 各分項工作預期成果、評估基準 ... 10 第二章 執行情形說明 ... 19 第一節 創新科技及服務應用環境建構 ... 24 第二節 產業發展及政策推動基礎建構 ... 83 第三章 結論與建議 ... 143 第一節 結論 ... 143 第二節 建議 ... 147 參 考 文 獻 ... 153 附 件 ... 155 附件一、評選委員會會議記錄與回覆 ... 157 附件二、期中審查會議記錄與回覆 ... 162 附件三、期中審查會議評審委員意見 ... 171 附件四、期末審查會議記錄與回覆 ... 176iii
表 次
表 1 評估基準 ... 10 表 2 訪談專家名單 ... 38 表 3 問卷發放廠商主要業務類型(30 家彙整) ... 41 表 4 第十一屆創意競賽評審委員名單 ... 46 表 5 第十一屆創意競賽校園說明會舉辦場次與參與人數 ... 48 表 6 參賽單位類別件數統計表 ... 50 表 7 參賽單位場域分析件數統計表 ... 50 表 8 巢向未來組入圍名單 ... 52 表 9 創意狂想組入圍名單 ... 53 表 10 巢向未來組會勘作業時間表 ... 54 表 11 第十一屆「創意狂想‧巢向未來」創意競賽頒獎典禮暨作品分享會議程表 ... 58 表 12 智慧城市應用案例資訊 ... 63 表 13 AIoT 專區新增案例資訊 ... 64 表 14 公寓大廈資料庫資料表設計 ... 66 表 15 電力監控紀錄表 ... 67 表 16 參與智慧化產品資訊平台之廠商類別 ... 68 表 17 智慧化產品資訊平台之類別產品數量 ... 68 表 18 專題報導標題表 ... 72 表 19 每月電子報主題 ... 73 表 20 智慧化居住空間專屬網站下載排行前 30 名 ... 75 表 21 8 月 16 日(四)台中場次議程 ... 88 表 22 8 月 20 日(一)台北場次議程 ... 88 表 23 建築數據與智慧生活國際研討會議程 ... 93 表 24 台灣積體電路公司南科 14 廠參訪議程 ... 100 表 25 經濟部中台灣創新園區參訪議程 ... 101 表 26 107 年「青年就業領航計畫」職缺開發結果 ... 108 表 27 第 1 次智慧建築跨領域學習數位課程教材編輯會議專家名單 ... 113 表 28 數位教材章節架構規劃 ... 114 表 29 數位教材腳本設計 ... 115iv 表 30 第 2 次智慧建築跨領域學習數位課程教材編輯會議專家名單 ... 117 表 31 推動辦公室派駐 2 名人員名單與資歷 ... 120 表 32 智慧化相關計畫執行進度管考季報表 ... 122 表 33 「永續智慧城市-智慧建築與社區推動方案」107 年度執行進度報告季報表 ... 124 表 34 永續智慧社區推動小組會議時程及議題(規劃草案) ... 125 表 35 智慧化居住空間產業發展推廣計畫(100~103)及智慧化環境科技發展推廣計畫 (104~106)2 期科技計畫重要 KPI 績效產出彙整表 ... 127 表 36 智慧化居住空間產業發展推廣計畫(100~103)及智慧化環境科技發展推廣計畫 (104~106)2 期科技計畫 KPI 績效彙整表 ... 128 表 37 辦理內政部建築研究所重要交辦事項一覽表 ... 141
圖 次
圖 1 總計劃架構 ... 9 圖 2 產業應用環境建構分項計畫架構圖 ... 25 圖 3 智慧化居住空間(建築)與雲端物聯網應用趨勢先期研究工作規劃 ... 26 圖 4 大和房屋驗證資訊平台示意圖 ... 33 圖 5 智慧監控應用發展項目 ... 42 圖 6 智慧能源應用發展項目 ... 42 圖 7 IoT 業者與建築業者互相串連模式 ... 44 圖 8 各校男女參與校園說明會統計 ... 49 圖 9 高雄大學建築系(左)、亞洲大學室內設計系(右)說明會紀實 ... 49 圖 10 (左)參賽作品技術分類件數分布圖(右)作品數據應用分類件數分布圖 ... 51 圖 11 第十一屆創意競賽創意狂想組報名件數分析圖 ... 52 圖 12 9 月 20 日巢向未來組初賽評選會議 ... 53 圖 13 10 月 11 日創意狂想組初賽評選會議 ... 54 圖 14 巢向未來組會勘實況 ... 56 圖 15 11 月 12 日巢向未來組決賽評選會 ... 57 圖 16 11 月 16 日創意狂想組決賽評選會 ... 57 圖 17 第十一屆「創意狂想 巢向未來」創意競賽主視覺海報 ... 59 圖 18 第十一屆「創意狂想 巢向未來」創意競賽專屬網站 ... 60 圖 19 歷屆創意競賽得獎作品資料庫 ... 60 圖 20 「創意狂想 巢向未來」臉書粉絲頁(左)與校園說明會舉辦回顧文(右) ... 61 圖 21 智慧化平台的層級及複合互動關係 ... 65 圖 22 搭配智慧化居住空間展示中心二樓借展區之參展廠商展品情況 ... 70 圖 23 展品 QR code... 70 圖 24 業最新動態訊息類別分佈 ... 71 圖 25 2 ~ 10 月電子報 ... 74 圖 26 引用智慧化居住空間專屬網站之論文各年度數量統計 ... 76 圖 27 引用智慧化居住空間專屬網站之論文類別分析 ... 76 圖 28 目前設計之網站首頁 ... 78 圖 29 產業最新消息呈現之頁面效果 ... 79vi 圖 30 計畫簡介呈現之頁面效果 ... 79 圖 31 活動介紹呈現之頁面效果 ... 80 圖 32 手機版呈現之頁面效果 ... 81 圖 33 產業應用環境建構分項計畫架構圖 ... 84 圖 34 台北場次 - 台積電發表智慧數據分析系統在建築機能營運管理之應用 ... 89 圖 35 台中場次會後與會者與講師進行意見交流 ... 90 圖 36 三菱總合研究所 平田直次首席研究員 ... 94 圖 37 大和房屋吉田博之主任研究員 ... 95 圖 38 大和房屋「物聯網建構與驗證智慧家庭雲」計畫架構 ... 95 圖 39 華碩電腦 葉憬欣 資深經理 ... 97 圖 40 中興保全 練文旭 協理 ... 98 圖 41 台灣受恩公司 翁國倫 副總經理 ... 98 圖 42 建築數據與智慧生活國際研討會紀實。(下) 出席貴賓左起:內政部建築研究所羅時 麒組長、成功大學江哲銘教授、內政部建築研究所王安強副所長、三菱總研平田直次首席研 究員、大和房屋吉田博之主任研究員、內政部建築研究所王榮進所長、智慧化居住空間產業 聯盟張芳民會長、中華科技大學何明錦教授、文化大學溫琇玲教授、中原大學陳政雄教授、 中興保全練文旭協理。 ... 99 圖 43 參訪中台灣創新園區建築設計 ... 103 圖 44 工研院行政處 陳裕欽經理介紹園區營運設施 ... 103 圖 45 本次參與中台灣創新園區參訪之先進 ... 103 圖 46 智慧建築安全監控人才職能基準專家諮詢審查會議 ... 106 圖 47 智慧建築節能規劃人才職能基準專家諮詢審查會議 ... 107 圖 48 智慧建築課程精進研習會 ... 110 圖 49 跨領域學習整合課程規劃討論會議 ... 111 圖 50 智慧建築教材規劃藍圖 ... 112 圖 51 推動辦公室之功能架構示意圖推動辦公室之功能架構示意圖 ... 119 圖 52 指派 2 人進駐執行之組織架構、機制與各業務負責人員說明 ... 121 圖 53 科技計畫四大主軸及重要工作示意圖 ... 126 圖 54 下階段 4 年科技計畫思考方向示意圖 ... 135 圖 55 下階段 4 年科技計畫思考方向示意圖 ... 135 圖 56 智慧化居住空間相關科技議題交流系列座談會議(1)照片 ... 138
圖 57 智慧化居住空間相關科技議題交流系列座談會議(2)照片 ... 139
圖 58 智慧化居住空間相關科技議題交流系列座談會議(3)照片 ... 139
圖 59 智慧化居住空間相關科技議題交流系列座談會議(4)照片 ... 140
摘要
依據「104~107 年智慧化環境科技發展推廣計畫」等中長程計畫,為使智慧建築 觀念和做法日漸具體普及,藉由一系列的政策推動以結合發揮臺灣ICT 產業優勢,從 單元空間、單棟建築本體、多棟的建築社區均能展現「智慧好生活」,以帶來安全、健 康、便利、舒適、快樂與永續生活環境,逐步落實智慧生活的願景,使臺灣成為全球 智慧生活的典範目標。 本年度計畫執行期間為107 年 1 月 31 日至 107 年 12 月 31 日止。計畫進度與目 標進行順利已達成計畫年度設定目標(請見 p.10~17 評估基準)。本計畫分成「創新科技 及服務應用環境建構」及「產業發展及政策推動基礎建構」二分項執行,以藉由智慧 化居住空間應用推動,促進國內創新科技發展、產業鏈結及擴散應用,協助釐清 ICT 創新科技在智慧居住空間的應用趨勢、協助建研所擬定智慧建築推動策略與相關業務 執行,建構業界設計和整體共通活動的平台,針對產業發展基礎環境中的人才議題, 進行研究與創意觀念發掘擴散、提供產業資訊平台服務等,並匯集工作與產業推動成 果,作為後續推動應用擴散基礎,二分項推動方法與內容概述如下: ➢ 創新科技及服務應用環境建構部分:透過歷年來參與推動國內智慧建築所累 積之推動產業整合手段與交流平台的活動經驗,結合智慧化居住空間產業聯 盟內的建築、資通訊會員廠商,藉由集結國內智慧建築產業界能量,進行相 關技術整合與先進之產業環境建構,包括導入雲端運算、大數據與物聯網等 相關科技應用之發展趨勢調查、創意競賽、資訊平台等。 ➢ 在產業發展及政策推動基礎建構部分:除在政策推動工作上協助一般性計畫 管理之外,另賡續進行以政策宣導推廣之觀摩交流參訪活動、關鍵人才培育 工作,並且發揮推動辦公室幕僚任務及協助溝通協調平台功能,以健全國內 智慧建築之發展,帶動產、官、學、研各界合作,創造安全健康、舒適便利 與節能永續之優質智慧生活環境。 各分項執行成果摘要如下:2 (一) 「創新科技及服務應用環境建構」 1. 智慧化居住空間創新科技及服務應用趨勢與產業現況調查: ➢ 為瞭解智慧化居住空間如何導入創新科技、以及創新科技如何結合智慧化居 住空間產業發展,本部份調查分析 24 個國際案例、訪談 5 位國內相關產業專 家、以及進行 30 份物聯網垂直應用相關廠商問卷,以從產業發展趨勢凝聚創 新科技在智慧化居住空間方面的應用發展策略建議。 ➢ 物聯網、雲端大數據與人工智慧為目前各國積極導入智慧居住空間、社區或 城市應用的發展趨勢,本計畫著重智慧化居住空間之服務應用為主,進行其 趨勢與產業現況調查。各國都往Connect home 到 Smart home,再與外部網絡 資訊聯結,應用於Smart life,解決能源、監控、健康照護與便利永續的生活, 技術的發展時程由可視化到智慧化之不同生活服務應用推移。
➢ 國內相關技術的應用尚處於 Connect home 之標準推動(Taisia 家電聯結之標 準),結合智慧電表、智慧水表、各種家電、影像監控、物聯網感測與通信元 件,進行數據收集可視化應用,目前正由概念驗證(POC)到形成產業發展階段, 如華碩與台電鳳山住宅驗證就是一個案例。 ➢ 國際的發展已進入服務的商業模式發展,較成熟的如美國 AT&T「Digital Life」,從手持裝置,取得自自宅影像、窗或門感測、煙霧偵測、温度調節、 濕氣感知、漏水感測或進行鎖門、電器的操作等,它利用可視化的不同套裝 解決方案進行客製化服務。另外德國電信 “QIVICON”則建立了供應商解决 方案的服務平台,整合不同供應商的解决方案,B2B 2C 型的商業模式,它不 是直接向客户銷售的模式,而是透過電力和天然氣商進行能源可视化服務等 提供给客户套裝式的平台服務,在歐洲它設定服務 1000 個以上的电力和天然 氣零售商為目標。日本透過 Econetlite 家電聯結進行可視化推動,由經產省推 動建立共通平台,進行不同廠牌、新舊家電的鏈結,並期望從中擷取基礎數 據,進行複合數據的整合,結合雲端大數據與人工智慧,以利於智慧生活應 用服務,目前處於概念實證階段,隱私權、數據互通、不同業者的利益考量 等堆積如山的問題,有待進一步驗證。 ➢ 根據本調查結果,目前國內創新科技結合智慧化居住空間發展,著重於智慧 監控與智慧能源兩大項目的可視化,由感測與辨識裝置,達成居住者與住宅 的互動與溝通;在能源方面,費用的節省是最容易讓使用者有感的項目,在 推動與更新上也較容易讓使用者接受。
➢ 健康照護是目前受到重視、亟需發展的項目,但要能夠達到與智慧化空間結 合的願景,需要有效的資料連線交換。因此需要建立公開資料交換平台,有 效的去識別化以及針對隱私權的規範做一檢視,以促進使用者、居住空間、 健康平台、甚至醫療院所之間的資訊交換流通。 ➢ 此外,智慧化居住空間當中包含了建築本體與資通訊設備等,建築與資訊設 備的生命週期不同,在結合發展上必須考慮到設備的模組化及可維護性,面 對各家不同廠商設備、以及新舊設備共存的問題,需要盡速推動共通標準, 以及進一步針對國際標準深入研究,以利後續與國際接軌。 2. 創意競賽: ➢ 召開第十一屆第一次評審委員會議,確定年度徵賽主題,創意狂想組為透過 建築或社區(校園、城鄉等)空間設計,以永續設計或智慧化系統/產品/服務模 式等解決方案,導入前瞻科技(如資通訊、感測、控制、大數據、物聯網等), 滿足人們在安全安心、健康照護、節能永續、便利舒適等方面的需求。且須解 決未來/既有的問題、智慧化服務的創新性、可實施性之說明。巢向未來組則 是於既有建築空間(或完全拆除舊有建築予以重新建造)工程實例中(係指 已取得使用執照且無違建之案場),導入前瞻科技(如資通訊、感測、控制、大 數據、物聯網等)或經營模式,解決生活面臨問題或困境,呈現出改善工程後 之優質生活空間與樣貌。本年度創意狂想組網路報名組數為 152 組,巢向未 來組為13 組。 ➢ 辦理創意競賽宣傳活動,宣導作品須滿足四個方面:一、人性化(滿足人們在 安全安心、健康照護、節能永續或便利舒適等方面需求的程度),二、創意性: 作品之創意程度,三、機能性:導入之永續設計或前瞻科技滿足人們生活機 能之程度,四、可行性:作品可實現的程度。並介紹歷屆作品案例,勉勵同學 積極參與競賽。今年於校園舉辦創意競賽說明會共 13 場次(亞洲大學、南華 大學、台科大、聯合大學、文化大學、大同大學、東方設計大學、中華大學、 逢甲大學、高雄大學、成功大學、致理技術大學及建國科大),合計共 475 人 次參與。 ➢ 進行創意狂想組與巢向未來組作品收件分析,並召開第十一屆創意競賽巢向 未來組(9/20)與創意狂想組(10/11)初賽評選會議,兩組別各選出十件入圍作品, 並於 10 月下旬前完成巢向未來組入圍作品案場會勘。後經兩場巢向未來組 (11/12)與創意狂想組(11/16)決賽評選會議,順利產生本年度兩組金、銀、銅獎 各1 名、佳作各 2 名與入選各 5 名名單,已於 12/3 辦理第十一屆創意競賽頒 獎典禮與成果分享。
4 ➢ 出版第十屆創意競賽專輯 150 本,ISBN 978-986-05-5631-5。 3. 產業暨產品資訊平台網站及資料庫: ➢ 至 107 年 1~11 月,網頁專文年度下載超過 4 萬次,總下載量累計超過 28 萬 次、提供廠商資訊查詢超過 3 萬次、發行 2~11 月主題電子報,寄發 3 千人次 /月。 ➢ 「智慧化產品資訊平台」,年度新增 53 件,累計至 107 年 11 月底,已有 290 家廠商產品資訊,可供查詢智慧化相關產品 2,173 品項。 ➢ 建立居住空間導入雲端運算、大數據、物聯網與人工智慧技術等相關智慧化 應用專區,新增智慧城市案例 12 例,AIoT 專區案例 8 例。進行「智慧建築 雲」專家座談,討論資料庫架構系統規劃,並就「公寓大廈管理」發展建置 大數據資料庫。 ➢ 進行產品資訊平台網頁改版,已於 10 月底完成版型定案,目前進行前後台整 合,於 12 月中完成上線。 ➢ 蒐集智慧城市、智慧社區、智慧化居住空間、既有建築改善及相關創新應用 案例,提供政策宣導、產業專題、產業焦點、研究分析、智慧建築等相關報 導,至 107 年 11 月底止已逾 546 篇,並發行 18 篇技術專題報導。 ➢ 智慧化居住空間展示中心二樓借展區之模組化、系統化廠商展品之 QR code 與資料庫建置,配合展區廠商更換時程,已於 11 月底完成更新。 (二) 「產業發展及政策推動基礎建構」 1. 產業交流研討與參訪活動 ➢ 完成智慧化居住空間之需求與解決方案實務交流研討會 2 場,於 8 月 16 日 與 8 月 20 日分別假台中(中科管理局工商服務大樓)與台北(內政部建築研 究所材料實驗中心)兩地舉辦,會中邀請內政部建築研究所長官及台灣積體 電路製造有限公司公共設施服務部、亞旭電腦公司、探識空間科技公司、與 國霖機電公司等四家廠商與會分享空間智慧化解決案例。 ➢ 辦理國際專家分享建築領域之創新科技或優良案例等相關議題國際研討會 1 場,參與人數共 252 人次。本次研討會邀請 2016 年開始進行「智慧家庭數據 應用環境推動」實證計畫,針對居家環境中設備互聯的基礎環境、資料交換、 通訊安全、與可衍生新服務進行實證之總主持人—三菱總合研究所平田直次
首席研究員,介紹日本在智慧居家數據活用與實證相關計畫的發展狀況,分 享 IoT 技術、大數據在建築應用整合推動的經驗。以及參與該計畫場域實證 主持人—大和房屋吉田博之主任研究員,分享大和房屋在 IOT 雲端數據與智 慧家庭服務應用場域的實證心得,以及個人 20 餘年參與推動智慧家庭的經 驗。國內講師部分邀請華碩電腦介紹 ICT 垂直整合、橫向擴展所建構的智慧 居家服務與解決方案;中興保全解析及分享既有建築/社區智慧化的機會與挑 戰;以及台灣受恩公司分享結合物聯設備的智慧健康照護應用實例。 ➢ 完成社區、校園或廠辦等優質具示範意義之案例現場觀摩交流參訪活動 2 場, 規劃兩個榮獲我國智慧建築與綠建築標章鑽石級認證案例,分別為 10 月 02 日於『經濟部中台灣創新園區』與 10 月 05 日於『台灣積體電路公司南科 14 廠』來進行交流參訪活動,參與人數共 68 人次。期盼透過本次交流參訪,了 解起造智慧建築計畫的規劃考量、營造規劃,並實地體驗各項智慧建築創新 技術與服務,使目前參與或有起造智慧建築需求的與會者,得以相互交流及 縮短學習曲線。 2. 智慧建築產業發展關鍵人才之培育: ➢ 配合勞動部政策及執行方法,辦理智慧建築相關人才職能基準滾動更新檢視, 完成舉辦智慧綠建築關鍵人才職能基準專家諮詢審查會議2 場,完成智慧建 築安全監控人員及智慧建築節能規劃人員職能基準更新共2 項。 ➢ 協助建研所配合教育部與勞動部推動「青年就業領航計畫」職缺開發等相關 事宜,共計5 家企業、提供 42 名職缺。 ➢ 完成辦理課程研習會 2 場次—舉辦智慧建築跨領域學習整合課程開課規劃及 未來開課方向提出建議。中華大學與國立臺北科技大學合作舉辦課程精進研 習會,針對未來開設的課程設計及執行提出檢討建議。協助中華大學導入智 會建築跨域學習課程,並已在9 月課程開課。另外協助中華大學完成向教育 部申請開設智慧建築學位學程,預計於108 學年度(108 年 9 月)開始招生。 ➢ 舉辦 2 場智慧建築跨領域學習數位課程編輯會議,完成數位課程教材 1 份, 預計於年底完成ISBN 申請及出版。 3. 政策推動與計畫管理: ➢ 完成指派專職人力 2 人員進駐內政部建築研究所指定地點順利執行業務。
6 ➢ 完成針對內政部建築研究所年度智慧化相關的委託、補助等計畫進行第 1、2 及3 季管考彙報作業,並充分瞭解及掌握各計畫之執行狀況。 ➢ 完成盤點「智慧化居住空間產業發展推廣計畫(100-103 年)」及「智慧化環境 科技發展推廣計畫(104-107 年)」歷年成果及績效,提出應加強辦理之工作項 目及未來 4 年中程發展計畫內容建議,並納入下階段 4 年期(109~111 年) 中程發展計畫研提規劃參考。 ➢ 完成協助建研所在永續智慧城市-智慧綠建築與社區推動方案各相關單位所 負責工作項目之第1、2 及 3 季管考彙報作業,並將彙整最新執行進度與成果 內容規劃納入推動小組會議報告。 ➢ 完成雲端運算、大數據、物聯網、人工智慧以及智慧建築雲建構等相關創新 科技及服務應用相關科技議題交流會議4 場次,各場次與會專家學者所提出 之結論與建議,並已分別納入本計畫其他分項工作項目內容加以因應及提出 相關對策。 ➢ 完成辦理內政部建築研究所各項臨時交辦事項。
第一章 緒論
第一節 緣起 行政院自2005 年產業科技策略會議(SRB)開始,期望藉由我國 ICT 產業基礎優勢發 展智慧加值應用,以「便利新科技、智慧好生活」為主軸推動各面議題的科技計畫,其 中之一即是針對「智慧化居住空間」發展為主,因此內政部建築研究所自當時開始陸續 提出「96~99 年智慧化居住空間產業發展計畫」、「100~103 年智慧化居住空間產業發展 推廣計畫」及「104~107 年智慧化環境科技發展推廣計畫」等中長程計畫,藉由一系列 的政策推動以結合發揮臺灣ICT 產業優勢,使智慧建築觀念和做法日漸具體普及,從單 元空間、單棟建築本體,以至於多棟的建築社區均能展現「智慧好生活」所帶來的安全、 健康、便利、舒適、快樂與永續生活環境,逐步落實智慧生活的願景,使臺灣成為全球 智慧生活的典範目標。 計畫團隊多年來持續協助內政部建築研究所推動政策,透過辦理創新服務與整合發 展、產業發展與人才培育、推動辦公室與推動小組運作等相關工作,除結合各項產業推 動與服務應用發展成果,整合各智慧建築服務與應用進行擴散與推廣,建構智慧建築產 業基礎與應用環境,透過辦理各種專業領域之交流研討會、創作競賽、人才培育、場域 驗證、示範應用與產業擴散等活動,逐步推動與落實產業發展,利用 ICT、建築、生活 應用服務等各次產業結合,以異業整合與提供完整解決方案為推動重點,逐漸發展到永 續智慧社區。 爰此,計畫團隊參與本服務案工作內容,在創新科技及服務應用環境建構部分,計 畫團隊將透過歷年來參與推動國內智慧建築所累積之推動產業整合手段與交流平台的活 動經驗,結合智慧化居住空間產業聯盟內的建築、資通訊會員廠商,藉由集結國內智慧 建築產業界能量,進行相關技術整合與先進之產業環境建構,包括導入雲端運算、大數 據與物聯網等相關科技應用之發展趨勢調查、創意競賽、資訊平台等;另在產業發展及 政策推動基礎建構部分,計畫團隊除在政策推動工作上協助一般性計畫管理之外,另賡 續進行以政策宣導推廣之觀摩交流參訪活動、關鍵人才培育工作,並且發揮推動辦公室 幕僚任務及協助溝通協調平台功能,以健全國內智慧建築之發展,帶動產、官、學、研 各界合作,創造安全健康、舒適便利與節能永續之優質智慧生活環境,同時藉由智慧化 居住空間應用推動,促進國內創新科技發展、產業鏈結及擴散應用。8
第二節 年度目標
依據計畫邀標書敘述,本年度「智慧化居住空間整合應用計畫」業務委託之專業服 務案,共可區分為【創新科技及服務應用環境建構】與【產業發展及政策推動基礎建構】 二個分項計畫執行,如圖1 所示:
◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ 圖 1 總計劃架構 分項(二) 產業發展及政策推動 基礎建構 分項(一) 創新科技及服務應用 環境建構 3. 政策推動與計畫管理 (1) 推動辦公室維運及辦理計畫管考事宜運作協助。 (2) 辦理智慧化居住空間相關科技議題會議。 (3) 其他內政部建築研究所交辦計畫相關事項 3. 產業暨產品資訊平台 (1) 智慧化產品資訊平台資料強化、維運及功能新增。 (2) 產業動態資訊蒐集、政策宣導與產業專題報導。 (3) 專屬網站及競賽網改版及資料更新維護。 1. 產業交流研討與參訪活動 (1) 辦理智慧化居住空間之需求與解決方案實務交流研討會 2 場。 (2) 辦理邀請國際專家分享建築領域之創新科技或優良案例等 相關議題國際研討會1 場。 (3) 舉辦社區、校園或廠辦等優質具示範意義之智慧建築案例 現場觀摩交流參訪活動2 場。 2. 智慧建築產業發展關鍵人才之培育 (1) 協助建研所推動跨部會相關人才基準與就業等合作事宜。 (2) 智慧建築人才教育培訓相關課程的推廣與落實。 1. 智慧化居住空間創新科技及服務應用趨勢與產業現況調查 (1) 國內外物聯網產業與生態系、智慧建築或智慧家庭垂直應 用相關產業發展現況與趨勢調查。 (2) 逐步導入建築物基礎環境相關設施設備,探討提出雲端運 算、大數據、物聯網及人工智慧相關創新科技及服務應用 推動發展策略建議。 (3) 簡易建築能耗模擬與案例評估可行性研究 2. 創意競賽 (1) 辦理第 11 屆創意競賽,並完成競賽電子專輯 1 份。 (2) 辦理競賽推廣宣傳與歷屆競賽優質案例推廣活動至少 3 場。 智 慧 化 居 住 空 間 整 合 應 用 計 畫
10 第三節 各分項工作預期成果、評估基準 表 1 評估基準 計畫 工作項目 成果驗收標準 成果交付項目 總計畫 提交總成果報告書30 份及電子檔 2 份,並配合內政部建築研究所辦理期末審查作業。 分項(一) 創新科技及 服務應用環 境建構 1. 智慧化居住空間創新科技及服務應用趨勢與產業現況調查 提交符合左項驗收 標準,完成智慧化 居住空間創新科技 及服務應用趨勢與 產業現況調查重要 成果報告 2 份及電 子檔2 份。 (1) 國內外物聯網產業與生 態系、智慧建築或智慧 家庭垂直應用相關產業 發展現況與趨勢調查 ◼ 完成相關產業發展現況與趨勢調查報 告1 份。 ◼ 完成趨勢與產業 現況調查,並已 訪談國內外相關 產業專家 6 位, 完成訪談摘要紀 錄及彙整看法與 意見之整理。 ◼ 完成物聯網相關 產業現況與趨勢 調查報告 (詳見內文 p26~42) (2) 導入建築物基礎環境相 關設施設備,如感測器、 資通訊及中央監控等應 用,探討提出雲端運算、 大數據、物聯網及人工 智慧相關創新科技及服 務應用推動發展策略建 議 ◼ 完成相關創新科技及服務應用推動發 展策略建議報告1 份。 ◼ 彙整專家建議、 企業問卷結果、 以及國內外個案 分析結果,產出 策略建議報告 1 份。 (詳見內文 p43~45)
計畫 工作項目 成果驗收標準 成果交付項目 2. 創意競賽 提交符合左項驗收 標準,完成第十一 屆創意競賽重要成 果報告 2 份及電子 檔2 份。 (1) 辦理第 11 屆創意競賽 ◼ 競賽活動工作內容應包括宣傳、徵收 件、召開初賽及決賽評選會議、辦理 「巢向未來」案場會勘作業、頒獎典禮 及活動過程之疑問解答等。 ◼ 製作創意競賽電子專輯一份。 ◼ 舉辦 13 場次校園 競 賽 說 明 推 廣 會,觸及 475 人 次。 ◼ 第十一屆兩組別 競賽共有 166 件 作品參賽,發掘 多件建築空間與 人工智慧與數據 服務案例,於12 月 3 日揭曉、頒 獎、與展示。 ◼ 出版第十屆創意 競賽專輯 (詳見內文 p46~58) (2) 創意競賽宣導與創意擴 散推廣 ◼ 延續辦理競賽推廣宣傳活動與歷屆競 賽成果推廣3 場。 ◼ 辦理創意競賽宣 傳活動共13 場次 合計共 475 人次 參與。 (詳見內文 p58~61) 3. 產業暨產品資訊平台網站及資料庫 提交符合左項驗收 標準,完成產業整 合及交流運作平台 重要成果報告 2 份 及電子檔2 份。
12 計畫 工作項目 成果驗收標準 成果交付項目 (1) 智慧化產品資訊平台 資料強化、維運及功 能新增 ◼ 建立居住空間導入雲端運算、大數據、 物聯網與人工智慧技術等相關智慧化 應用專區(含案例、解決方案與廠商資 訊)等。 ◼ 提出「智慧建築雲」具體資料架構系統 規劃,並就「公寓大廈管理」發展建置 大數據資料庫。 ◼ 新增智慧化產品至少 50 品項。 ◼ 協助智慧化居住空間展示中心 2 樓借 展區之模組化、系統化廠商展品之QR code 與資訊平台連結,增進推廣效益。 ◼ 「智慧化應用資 料專區」 - 「居 住空 間與 AIOT 專區」進行後台 建置,「公寓大廈 管理」大數據資 料 庫 已 完 成 建 置;智慧化產品 新增53 項,展示 中心QR code 已 於10 月底完成。 ( 詳 見 內 文 p62~70) (2) 產業動態資訊蒐集、政 策宣導與產業專題報導 ◼ 蒐集永續節能、安全監控、便利舒適、 健康照護、智慧建築等相關主題之最 新產業及市場現況與科技訊息每週 10 則。 ◼ 蒐集智慧城市、智慧社區、智慧化居住 空間、既有建築改善及相關創新應用 案例,提供政策宣導、產業專題、產業 焦點、研究分析、智慧建築等相關報導 每月至少1 次。 ◼ 依主題分類整理蒐集之專文報導、研 究分析、技術專題等資訊,每月定期提 供電子報至少1 次。 ◼ 已完成最新產業 及市場現況與科 技訊息超過 550 則(每週/15 篇), 提供 2~10 月電 子報及16 則專題 報導,各項資料 案例收集與新增 符 合 進 度( 詳 見 內文p71~77)
計畫 工作項目 成果驗收標準 成果交付項目 (3) 專屬網站及競賽網改版 及資料更新維護 ◼ 進行網站改版與資料更新 ◼ 專屬網已完成設 計,正進行前後 台聯結測試,預 計12 月中上線。 並已更新第11 屆 競賽相關資料。 ( 詳 見 內 文 p77~82) 分項(三) 產業發展及 政策推動基 礎建構 1. 產業交流研討與參訪活動 提交符合左項驗收 標準,完成產業交 流研討與參訪活動 重要成果報告 2 份 及電子檔2 份。 (1) 為推廣國內產業界諸 多優良且務實之應用 服 務 案 例 與 解 決 方 案,將辦理智慧化居 住空間之需求與解決 方案實務交流研討會 2 場。 ◼ 辦理智慧化居住空間之需求與解決方 案實務交流研討會2 場。 ◼ 智慧化居住空間 之需求與解決方 案實務交流研討 會已於8 月 16 日 與8 月 20 日分別 假台中與台北兩 地舉辦。 (詳見內文 p85~90)
14 計畫 工作項目 成果驗收標準 成果交付項目 (2) 為借鏡國際發展趨勢, 辦理邀請國際專家分享 建築領域之最新雲端運 算、大數據、物聯網或 人工智慧之應用等設計 手法或優良案例等相關 議題國際研討會 1 場。 ◼ 辦理邀請國際專家分享建築領域之創 新科技或優良案例等相關議題國際研 討會1 場。 ◼ 已於 10 月 25 日 舉辦「建築數據 與智慧生活國際 研討會」,邀請日 本三菱總研與大 和房屋計劃主持 人來台分享,與 國內華碩電腦、 中興保全、及台 灣受恩公司等專 家就建築數據與 智慧生活發展趨 勢相互交流。 (詳見內文 p90~99) (3) 為推廣宣導國內推動智 慧建築成果,將舉辦社 區、校園或廠辦等優質 具示範意義之案例現場 觀 摩 交 流 參 訪 活 動 2 場。 ◼ 舉辦社區、校園或廠辦等優質具示範 意義之智慧建築案例現場觀摩交流參 訪活動2 場。 ◼ 完成社區、校園 或廠辦等優質具 示範意義之案例 現場觀摩交流參 訪活動 2 場分別 於『經濟部中台 灣創新園區』與 『台灣積體電路 公司南科14 廠』 舉辦,參與人數 共68 人次。(詳見 內文p100~103)
計畫 工作項目 成果驗收標準 成果交付項目 2. 智慧建築產業發展關鍵人才之培育 提交符合左項驗收 標準,完成智慧建 築產業發展關鍵人 才之培育重要成果 報告 2 份及電子檔 2 份。 (一) 協助本所推動跨部會 相關人才基準與就業 等合作事宜 ◼ 為辦理智慧建築相關人才職能基準滾 動更新檢視,召開專家座談會 2 場, 並就已建立之職能基準,提供修改建 議、更新智慧建築相關人才職能基準 共2 項。 ◼ 協助建研所配合教育部與勞動部推動 「青年就業領航計畫」職缺開發等相 關事宜。 ◼ 完成職能基準更 新 2 項,已完成 2 場專家座談會。 ◼ 完成職缺開發 42 名。 ( 詳 見 內 文 p104~108) (二) 智慧建築人才教育培 訓相關課程的推廣與落 實 ◼ 為落實智慧建築人才教育培訓,輔導 大專院校相關系所辦理智慧建築跨領 域學習整合課程規劃與課程研習會至 少2 場次。 ◼ 舉辦 2 場智慧建築跨領域學習數位課 程編輯會議,完成數位課程教材1 份。 ◼ 完成 107 學年課 程規劃,課程精 進研習會與跨域 學習整合課程研 習會2 場。 ◼ 召開 2 場數位教 材編輯會議,並 根據會議結論編 輯數位教材1 份。 ( 詳 見 內 文 p109~118) 3. 政策推動與計畫管理 提交符合左項驗收 標準,完成政策推 動與計畫管理重要 成果報告 2 份及電 子檔2 份。
16 計畫 工作項目 成果驗收標準 成果交付項目 (1) 推動辦公室維運及辦 理計畫管考事宜運作 協助 ◼ 指派專職人力 2 名協助執行智慧化相 關計畫及相關業務。 ◼ 定期彙報智慧化相關計畫執行進度及 成果管考與彙報。 ◼ 協助籌辦永續智慧社區推動小組會議 及辦理相關幕僚作業。 ◼ 盤點「智慧化居住空間產業發展推廣 計畫(100-103 年)」及「智慧化環境科 技發展推廣計畫(104-107 年)」歷年成 果及績效,提出應加強辦理之工作項 目及未來4 年中程發展計畫內容建議。 ◼ 已完成 2 人派駐, 並完成建研所各 項計畫及方案執 行情形4、7、10 月 管 考 彙 報 作 業,及完成盤點 科技計畫歷年成 果績效等。 ◼ 有關協助籌辦永 續智慧社區推動 小組會議部分, 已完成議題及說 明(草案)更新規 劃,刻正準備進 行 簽 辦 召 會 事 宜,俟核示後隨 即辦理。(詳見內 文p119~135) (2) 辦理智慧化居住空間相 關科技議題會議 ◼ 研議及協調各項產業或跨部會合作議 題與推動。 ◼ 辦理智慧化居住空間相關科技議題交 流會議4 場。 ◼ 已完成研議及協 調相關議題,並 完成辦理交流會 議4 場次。 ( 詳 見 內 文 p136~141)
計畫 工作項目 成果驗收標準 成果交付項目 (3) 其他內政部建研所交辦 計畫相關事項 ◼ 協助內政部建研所執行處理臨時性重 要事務。 ◼ 已完成截至目前 各項交辦事項。 ( 詳 見 內 文 p138-139)
第二章
執行情形說明
本專案依計畫書之規劃及實施方法執行,執行進度符合進度,各分項計畫之執行情形 說明如下: 分項計畫 一、創新科技及服務應用環境建構 1-1 智慧化居住空間創新科技及服務應用趨勢與產業現況調查,含國內外物聯網產業與 生態系、智慧建築或智慧家庭垂直應用相關產業發展現況與趨勢調查,及逐步導入 建築物基礎環境相關設施設備,如感測器、資通訊及中央監控等應用,探討提出雲 端運算、大數據、物聯網及人工智慧相關創新科技及服務應用推動發展策略建議, 以促進產業發展,已完成: 1. 完成歐美地區、日本、中國大陸及台灣等智慧建築與社區之特色與案例整理 24 件。蒐集資料顯示歐美地區大多著眼於智慧城市與智慧社區的發展。而日本經產 省自2016 年起連續 3 年進行一項運用物聯網建構之智慧住宅的實證計劃,期望 透過數據收集和人工智慧的強大分析能力,尋求在住宅空間應用可能出現的新 商業及服務應用模式。 2. 針對國內智慧化居住空間創新技術及服務應用趨勢,訪談國內產業專家 5 位,包 含公協會、資通訊終端、系統整合、以及智慧建築等領域相關專家。目前國內資 通訊產業界對於IoT 在智慧建築提供新的應用與服務,尚未有具體的想法,只有 在運用資通訊技術的服務廠家才有這樣的思維與需求,顯示國內需求端與解決 方案端仍需橋接媒合。 3. 完成物聯網、雲端運算、人工智慧相關產業現況與趨勢調查問卷 1 份,並依據國 內相關產業專家訪談之建議滾動修正問卷。問卷修正後,完成國內雲端伺服器、 網路佈建、室內定位、影像處理、工業電腦等設備廠商、與晶片等30 家廠商調 查。量化分析結果顯示,目前IoT 廠商與智慧化居住空間結合發展之三大面向為 智慧監控、智慧能源、以及健康照護等,而物業管理則是趨勢所在但產業尚未積 極涉入的部分,IoT 廠商與建築業者共同發展的商業模式尚待發掘。 1-2 創意競賽,含辦理第 11 屆創意競賽、創意競賽宣導與創意擴散推廣,已完成: 1. 建置競賽報名後臺系統並更新競賽網資訊,處理線上報名作業,回覆報名相關問 題。20 2. 召開第十一屆第一次評審委員會議,會中討論與確定本年度徵賽主題、競賽舉辦 時程與公告於競賽專網。 3. 完成辦理創意競賽宣傳活動共 13 場次(亞洲大學、南華大學、台科大、聯合大學、 文化大學及大同大學、東方設計大學、中華大學、逢甲大學、高雄大學、成功大 學、致理技術大學、建國科大),合計共 475 人次參與。 4. 競賽宣傳 EDM 發送:寄送公文與競賽辦法至各建築系所、室內設計系之大專院 校;經營Facebook 粉絲專頁並提供線上即時諮詢服務;至建築相關網路社群推 廣宣傳本競賽。同時,在巢向未來組部分,以電訪方式邀約歷年建築節能與綠廳 舍補助改善與既有建築物智慧化改善案例機關配合之系統整合、節能改善廠商, 並參與2018 智慧城市展,挖掘符合競賽類別之廠商力邀參賽。 5. 出版第十屆創意競賽專輯 150 本,ISBN 978-986-05-5631-5。 6. 完成建築節能與綠廳舍補助改善、既有建築物智慧化改善案例之系統整合配合 廠商提案-巢向未來組,共計 14 件報名,實收合格 13 件,已於 9 月 20 日舉辦初 賽評選會議,選出10 件入圍作品進入決賽。 7. 完成建築或社區空間中,以永續設計或導入前瞻科技提案-創意狂想組,共計 152 件報名,實際收件104 件,合格數量 101 件,已於 10 月 11 日舉辦初賽評選會 議,選出10 件入圍作品進入決賽。 8. 巢向未來組 10 件入圍作品案場會勘:確認書面資料與實際情況相符並與參賽者 互動,取得更為詳細的資料,回報給評審委員,以利評審作業進行;本次作品現 場皆與書面描述一致。 9. 於 11 月 12 日與 11 月 16 日完成巢向未來組、創意狂想組決賽評選會議,順利產 生本年度金、銀、銅獎各1 名、佳作各 2 名與入選各 5 名,並已於 12 月 3 日舉 辦本屆創意競賽頒獎典禮暨作品分享會上公布得獎作品。 1-3 產業暨產品資訊平台,專網及競賽網之硬體維運及資訊動態更新、新增「永續智慧城 市」專區、與智慧化產品資訊平台資料強化、維運及功能新增: 1. 「專屬網站」今年截至目前已超過 100 萬人次瀏覽量,至開站以來已累計突破 455 萬流覽人次,各主要入口網站(Bing, Google, Yahoo )關鍵字搜尋「智慧居住」 為前三順位。本年度截至目前已提供產業動態消息逾 546 篇,平均 15 篇/週資 訊提供,每月逾25,000 瀏覽人次閱讀產業動態消息。同時也提供 18 篇產業專題
深度報導,分別針對最新國外建築智慧化案例及技術,進行分析探討,提供國內 業界參考國外新概念或策略方向,以期去劣擇優,落實於國內產業。 2. 本年度至今累計專文被下載超過 4 萬次以上,提供廠商資訊查詢超過 3 萬次以 上,有效促進產業技術情報交流、市場情報分享。 3. 主題電子報(年度已發行 2~11 月),主要發行對象為產業聯盟會員及參加過聯盟 活動或是研討會的人員。每月發行份數約3 千份,並提供主動式豐富智慧綠建築 資訊服務。 4. 新增之「建築與 AIoT 專區」專區,內含「永續智慧社區創新實證示範計畫」、 「智慧城市應用案例」、「智慧綠建築專區」及今年度新增之「AIoT 專區」等四 大分項。其中「永續智慧社區創新實證示範計畫」不定期提供相關訊息及創新實 證示範計畫場域評選資料,協助「永續智慧社區創新實證示範計畫」推動,目前 已完成FY105~108 創新實證示範計畫場域評選資料上線。新增之「AIoT 專區」, 建立居住空間導入雲端運算、大數據、物聯網與人工智慧技術等相關智慧化應用 案例資料,提升各界對於智慧建築相關智慧化產業之技術知識與研發能量。「智 慧城市應用案例」及「智慧綠建築專區」,提供國內智慧城市發展現況及歐、美、 日本等國外智慧綠城市發展案例,了解各國智慧綠城市的發展與現況等面向,作 為產業界學習參考範本。已完成新增智慧城市案例12 例、AIoT 專區案例 8 例。 5. 搭配智慧化居住空間展示中心二樓借展區之模組化、系統化廠商展品之查詢 QR code 與其產品資料庫增建,並設置智慧化產品資訊平台展示介面攤位。因配合 展區換展時程,已於10 月底完成更新。 6. 「智慧化產品資訊平台」,累計至107 年 11 月底,已有 290 家廠商產品資訊,可 供查詢智慧化相關產品2,173 品項,將持續整理彙擴增產品資訊平台。 分項計畫二、產業發展及政策推動基礎建構 2-1 產業交流研討與參訪活動,含辦理智慧化居住空間之需求與解決方案實務交流研討 會、辦理邀請國際專家分享建築領域之創新科技或優良案例等相關議題國際研討會, 及舉辦社區、校園或廠辦等優質具示範意義之智慧建築案例現場觀摩交流參訪活動 已完成: 1. 完成智慧化居住空間之需求與解決方案實務交流研討會2 場,在 8 月 16 日與 8 月 20 日分別假台中與台北兩地舉辦,會中邀請內政部建築研究所長官及台灣積體電 路製造有限公司公共設施服務部、亞旭電腦公司、探識空間科技公司、與國霖機
22 2. 辦理建築領域之創新科技或優良案例等相關議題國際研討會1 場,參與人數共 252 人次。本次研討會邀請日本2016 年進行「智慧家庭數據應用環境推動」實證計畫, 針對居家環境中設備互聯的基礎環境、資料交換、通訊安全、與可衍生新服務進 行實證之總主持人—三菱總合研究所平田直次首席研究員,介紹日本在智慧居家 數據活用與實證相關計畫的發展狀況,分享 IoT 技術、大數據在建築應用整合推 動的經驗。以及參與該計畫場域實證主持人—大和房屋吉田博之主任研究員,分 享大和房屋在IOT 雲端數據與智慧家庭服務應用場域的實證心得,以及個人 20 餘 年參與推動智慧家庭的經驗。國內講師部分邀請華碩電腦介紹ICT 垂直整合、橫 向擴展所建構的智慧居家服務與解決方案;中興保全解析及分享既有建築/社區智 慧化的機會與挑戰;以及台灣受恩公司分享結合物聯設備的智慧健康照護應用實 例。 3. 完成社區、校園或廠辦等優質具示範意義之案例現場觀摩交流參訪活動 2 場,規 劃兩個榮獲我國智慧建築與綠建築標章鑽石級認證案例,分別為10 月 02 日於『經 濟部中台灣創新園區』與10 月 05 日於『台灣積體電路公司南科 14 廠』來進行交 流參訪活動,參與人數共68 人次。期盼透過本次交流參訪,了解起造智慧建築計 畫的規劃考量、營造規劃,並實地體驗各項智慧建築創新技術與服務,使目前參 與或有起造智慧建築需求的與會者,得以相互交流及縮短學習曲線。 2-2 智慧建築產業發展關鍵人才之培育,含協助建研所推動跨部會相關人才基準與就業 等合作事宜、智慧建築人才教育培訓相關課程的推廣與落實,已完成: 1. 配合勞動部政策及執行方法,就已登錄之職能基準,每三年應依規定定期更新, 辦理智慧建築相關人才職能基準滾動更新檢視,完成舉辦智慧建築人才職能基準 專家會議 2 場,並依照專家意見修改後,已完成智慧建築安全監控及智慧建築節 能規劃人員職能基準工作 2 項。可提供學校及業界發展智慧建築人才培訓課程規 劃參考及作為學生及業者跨域學習資源,協助培訓符合產業需求的工作能力,提 升就業力。 2. 協助建研所配合教育部與勞動部推動「青年就業領航計畫」職缺開發等相關事宜, 透過電話連繫智慧化居住空間產業聯盟廠商共 390 家、歷年計畫合作之專家及業 師共6 家、往年有職缺需求之企業共 3 家,最後職缺填報結果共計 5 家企業、提 供42 名職缺。超過內政部建築研究所原本預計提供之 35 名職缺,為本年度唯二 達標的單位。 3. 107 年 2 月國立臺北科技大學電子系「智慧建築應用系統概論」修課人數達 220
人,中華大學建築與都市規劃學系「智慧建築系統整合平台」修課人數則達40 人, 107 年 9 月協助中華大學開設智慧建築跨域學習整合課程,修課人數達 45 人。另 協助中華大學建築與設計學院結合該校工學院與資訊學院於 107 年向教育部提出 台灣第1 個智慧建築跨域學士學位學程申請,此申請已通過將在 108 年開始執行 與招生,以培育動手實作具職場競爭力之跨域人才。完成辦理課程精進與跨域整 合課程研習會 2 場—透過邀請學界與業界代表建立學校與產業雙向的對話平台, 就已開設之智慧建築跨域學習課程未來精進作法提出建議。 4. 為推廣智慧建築人才培育,內政部建築研究所歷年來辦理智慧建築產業講習研討 會,及近年輔導大專院校開設智慧建築相關課程,積極橋接智慧建築人才培育與 就業。為向下紮根,擴大一般民眾及高中職學生等對智慧建築的認知,提高學習 智慧建築相關知識的興趣,特此進行編撰「智慧建築跨領域學習數位課程教材」。 本年度「智慧建築跨領域學習數位教材─入門篇」編撰之推廣對象以高中職學生為 主,以達成智慧建築知識學習向下紮根的目的;同時由於本年度教材為入門篇, 將以淺顯易懂、能引發學習興趣的方式進行編撰,故預期也能同時對一般民眾進 行推廣,擴大教材之外溢效益。 2-3 推動辦公室運作及協助方案落實推動,含派遣 2 人力進駐推動辦公室,協助 推動辦公室維運及辦理計畫管理事宜、辦理智慧化居住空間相關科技議題會 議,已完成: 1. 已完成指派專職人力 2 人員進駐內政部建築研究所指定地點順利執行業務當中。 2. 針對內政部建築研究所年度智慧化相關的委託、補助等計畫,已完成進行第 1、 2 季管考彙報作業,並充分瞭解及掌握各計畫之執行狀況。 3. 已完成協助建研所在永續智慧城市-智慧綠建築與社區推動方案各相關單位所負 責工作項目之第1、2 季管考彙報作業,且本年度執行目標及本年度上半年執行 情形填報結果,已規劃納入推動小組會議報告內容。 4. 已完成盤點「智慧化居住空間產業發展推廣計畫(100-103 年)」及「智慧化環境 科技發展推廣計畫(104-107 年)」歷年成果及績效,提出應加強辦理之工作項目 及未來4 年中程發展計畫內容建議,並納入下階段 4 年期(109~111 年)中程 發展計畫研提規劃參考。 5. 已完成辦理智慧化居住空間相關科技議題交流會議 1 場次。 6. 已完成辦理內政部建築研究所各項臨時交辦事項。
24 第一節 創新科技及服務應用環境建構 本分項計畫規劃以智慧化居住空間創新科技及服務應用趨勢與產業現況調查、創 意競賽、與產業暨產品資訊平台網站及資料庫三個子項。智慧化居住空間創新科技及 服務應用趨勢與產業現況調查子項計畫係考量物聯網、大數據、雲端運算等科技的發 展趨勢,建築產業預期將無法避免地會導入這些新興科技,推升智慧建築的技術應用 與服務進入下一階段。為因應建築產業導入新興技術的所可能發展,將在第一子項中 進行我國物聯網、大數據、雲端運算等新興產業調查、盤點整理、與研究,釐清建築 產業導入時的可能障礙,整理出供政府部門擬定與推動政策之策略思維之建議與參考。 創意競賽子項計畫,主要是在以創意競賽活動舉辦,散播智慧建築觀念,深植智慧建 築設計於院校和業界,並持續發掘出既有空間改善之應用服務的優良案例,協助智慧 建築與智慧化居住空間相關概念推廣與人才培育,競賽作品成果推廣帶動產業應用發 展。產業推動與資訊交流平台子項計畫,以產業發展、技術發展和產品資訊服務,協 助產、官、學、研各界快速掌握相關產業先進之產品、技術與服務,並進行跨領域技 術交流與市場情報分享,期能有效達成智慧化居住空間概念推廣,帶動產業蓬勃發展 創造價值。本分項工作架構如圖2 所述:
圖 2 產業應用環境建構分項計畫架構圖 本分項各子項工作之實施方法與成果詳述如下: (一) 創新科技及服 務應用環境建 構 1. 智 慧 化 居 住 空 間 創 新科技及服務應用趨 勢與產業現況調查 (1) 國內外物聯網產業與生態系、智 慧建築或智慧家庭垂直應用相 關產業發展現況與趨勢調查。 (2) 逐步導入建築物基礎環境相關 設施設備,探討提出雲端運算、 大數據、物聯網及人工智慧相 關創新科技及服務應用推動發 展策略建議。 2. 創意競賽 (1) 辦理第11屆創意競賽 (2) 辦理競賽推廣宣傳與歷屆競賽 優質案例推廣活動至少3場及 競賽專輯電子版1份。 3. 產業暨產品資訊平台 網站及資料庫 (1) 智 慧 化 產 品 資 訊 平 台 資 料 強 化、維運及功能新增 (2) 產業動態資訊蒐集、政策宣導 與產業專題報導。 (3) 專屬網站及競賽網改版及資料 更新維護。
26 一、 智慧化居住空間創新科技及服務應用趨勢與產業現況調查 為近兩年來雲端運算、大數據、物聯網等創新科技與服務應用發展趨勢已逐漸明 朗,去年更是機器學習與人工智慧展露頭角的一年,一直到今年2018 年的 CES 消費 電子展科技大廠無不推出與人工智慧有關的消費電子產品,雲端運算、大數據、物聯 網與人工智慧的應用發展將持續。持平而論,雲端運算、大數據、物聯網雖相較於機 器學習與人工智慧等技術相對成熟,目前對於影像與資訊類的數據處理有較完善的分 析處理方法,對於其他領域的應用與則未臻完善。而在建築產業內的應用則處於萌芽 階段,執行團隊蒐集國際雲端運算、大數據、物聯網與人工智慧在建築產業之應用的 相關趨勢研究與效益分析,釐清國內相關創新科技及服務應用發展現況、推動發展策 略與建議。依據期初的規劃工作流程(圖 3)進行,在訪談國內專家 IOT 相關產業專家、 問卷設計與調查、及案例蒐集整理整理如下: 圖 3 智慧化居住空間(建築)與雲端物聯網應用趨勢先期研究工作規劃 (一) 國際案例蒐集: 1. 國內外物聯網相關產業發展現況與趨勢 近年來各國政府為因應全球暖化及氣候變遷、高齡少子化問題,同時因 ICT 科技發展,應用網路、雲端、物聯網、大數據分析及人工智慧等創新科技,紛紛提 出智慧建築、綠建築、永續智慧社區及智慧城市等創新規劃理念與對策議題。在 ◼ 訪 談 國 內 IOT 相 關 工 作 團 隊 與產業專家 ◼ 產業問卷調查 ◼ 建築物導入 AIOT 相關創新科技及 服務應用推動發展策略建議 ◼ 案例蒐集與分析整理 ➢ 國內外物聯網相關產業發展 現況與趨勢 ➢ 國內外智慧建築或智慧家庭 相關產業發展現況與趨勢
考慮實證示範場域之特性及使用者需求,於共通平臺上,整合能源、安全防災、健 康照護、維護管理及其他智慧生活等項目,提供客製化之整合性、永續性服務,以 創造幸福有感生活,及促進環境永續發展、提升居住環境品質及提升產業競爭力 的三贏目標。本研究首先就環境挑戰帶動智慧建築與社區的發展進行說明,接著 介紹智慧建築與社區發展案例及發展趨勢與特色,最後提出智慧建築與社區發展 的挑戰與方向。 根據聯合國氣候變化政府間專家委員會(IPCC)的評估報告指出,全球平均 地表溫度的增加和海平面的上升,對於地勢不高的沿海低窪地區及島嶼國家,將 造成嚴重威脅。另外,溫室效應對於整個生態環境及全球氣候,也將造成深遠而 不可知的影響。由於氣候變遷持續惡化,全球各地區都面臨各種不同程度的災害 衝擊,尤其是與氣候有關的大型天然災害,包括風災、水災及極端氣候,不但發生 頻率增加且規模及造成的損害也增加。 臺灣過去百年來年平均溫度上升超過1°C,氣候暖化速度幾乎為全球平均之 2 倍。都市土地透水及保水性差,於極端氣候下,極易因暴雨驟來宣洩不及,造成淹 水災害。上述問題都是台灣所面對的自然環境挑戰。此外,我國由於人口密度高 及都市化,都市熱島效應、夏季酷熱現象,夏季瞬間最高用電量屢創新高,加上國 內能源98%以上皆仰賴進口,在我國人口密度與都市化持續發展之情況下,依據 國內近年來耗電及後續推估,即使在各界努力下,耗電仍將持續緩步上升,所以 如何應用更積極有效的方式節約能源及降低二氧化碳排放量,勢必為國內未來永 續發展之重要議題。 面對自然環境挑戰與資源限制下,除透過綠建築等方式進行節能外,如何利 用 ICT 設備提升節能效益減少溫室氣體排放,同時利用科技提升災害預防及降低 災損,將成為未來發展重點。 世界上有不少國家都面臨65 歲以上高齡人口數量及比例持續增加,造成工作 人力減少 、醫療、照護需求增加等問題,所以如何應用網路、雲端、物聯網及智 慧科技設備等,提供高齡者需要的醫療、照護、居家及安全服務等,以降低照護人 力,並維持高齡者生活品質,是各國目前積極發展應用的重點;此外,全球都市化 現象持續提高,未來各城市都將面臨高密度人口聚集所衍生的各種汙染、廢棄物、 能源、居住、交通、水資源、安全防災等問題,另隨物質文明發展,社會富裕,民 眾對居住環境品質與生活服務之要求日增,對資通訊科技之倚賴日深,藉由網路 提供包括交通、娛樂及消費服務、公共服務、資訊提供等更佳服務將成為未來趨 勢。
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我國高齡人口數量及比率急劇增加,依國家發展委員會推計,在民國107 年, 我國老年人口將達14%,邁入聯合國國際衛生組織(WHO)所稱高齡(aged)社會, 而至 114 年,我國老年人口將超過 20%,將邁入超高齡(Super aged Society)社 會。此快速老化之情況,相對於歐美緩步老化之國家,針對工作生產及照護等問 題缺乏緩衝及逐漸調整之時間,勢必造成極大衝擊,亟須及早因應準備。 因此,藉由網路、雲端技術與物聯網等之應用普及,世界各國如先進國家地 區如歐美日等及中國大陸與台灣等均積極應用這些科技於日常生活服務,以居民 需求觀點思考城市生活,並從建築本體延伸到社區、城市,透過整合產、官、學、 研各界的資源共同合作,打造創新、永續、智慧新城市,進行有效運用及管理城市 各項設施,已成為發展全球智慧型都市治理方案的新興模式,同時也有不少成功 案例。 2. 國內外智慧建築或智慧家庭相關產業發展現況與趨勢 目前建築空間與 IOT 相關資料蒐集的結果:歐盟、美國、日本、中國大陸及 台灣等國家及地區,其著眼處仍以推展智慧社區及智慧城市為主。主要係將資通 訊科技運用在建築、節能、商業、醫療照護、交通、觀光、安全及防災等應用項 目,以有效提高社會基礎設施及運作能量,並期提升民眾生活品質,同時達到促 進能源效率及降低溫室氣體排放與廢棄物量之成效,進而發展為永續成長的社區 與城市。目前與智慧居家生活相關的發展趨勢則以具備語音助理(上傳雲端運用人 工智慧作為句式及語意判別)功能的智慧語音喇叭為首。以下是目前蒐集案例的整 理。日本近十年來除了執行許多智慧城市與社區的場域實證計畫外,面對 IOT 技 術發展與產生的大量數據,自前年起又針對 IOT 與建築空間的發展進行一個新的 實證計畫。此一計畫為2016 年日本經產省委託三菱總合研究所進行一項運用物聯 網建構社會系統的開發項目調查包含實證計劃。實證計畫涵蓋在家庭中如何收集 各家電設備產生的數據、各類家電如何相連、同時如何確保數據的安全性。此一 調查係希望瞭解未來透過數據收集和AI(人工智慧)的大量分析能力在各個領域 生產效率提高與可能出現的新商業模式。 (1) 歐美地區 歐美等國較重視溫室效應與節能減碳等議題,發展之趨勢與重視的議題 有高度相關。歐美等國案例主要以節能管理為其特色,另在環境感測上亦有 著墨。
➢ 歐盟
2012 年歐盟委員會以解決交通壅塞、空氣污染、與高能源成本等問題, 進而達成更好的交通、更乾淨的城市環境、以及更有效率的能源利用為目標, 啟動了“智慧城市和社區歐洲創新夥伴行動”(Smart Cities and Communities European Innovation Partnership,簡稱 SCC-EIP)。SCC-EIP 以補助方式,鼓勵 產學研針對智慧城市發展所需之整合ICT、能源、與運輸領域提出創新解決方 案。 德國領先的電信營運商德國電信提供稱為“Qivicon”的互聯家庭平臺。該 平臺是B2B 2C 型的商業模式,它不是直接向客戶銷售的模式,而是透過電力 和天然氣零售商進行能源可視化服務等提供給客戶套裝式的平臺服務。自 2013 年秋季開始應用於德國市場。該平臺可以透過物聯網增加德國電信及其 合作夥伴公司新提供的國內設備和服務,它設定服務1000 個或更多的電力和 天然氣零售商為目標。對於那些沒有能力開發自己的智慧居家解決方案的公 司而言,透過與2013 年在德國 QIVICON 提供的跨供應商的無線基礎家庭自 動化解決方案的合作夥伴關係,創立了供應商解決方案的服務平臺。可以從 智慧手機和平板電腦終端,透過物聯網搖控家用電器,鎖定/解開們鎖,打開 /關閉照明設備。Qivicon 多次獲得 Frost&Sullivan 獎,其中包括 2016 年國際 管理諮詢公司 Frost&Sullivan 頒發的歐盟家居新產品創新獎。此外,2014 年 贏得了Frost&Sullivan 獎。歐洲 Visionary Innovation Leadership Award。
由能源,電力,家電,安防,電信等各行業43 家以上企業組成的聯盟, 旨在使Qivicon 平臺成為一個生態系統。 參與該項目的合作夥伴包括德國電 信,EnBW,eQ-3,Miele,三星,飛利浦等,德國主要零售商,網路商店和批 發商。 住友電工ネットワークス(株)於2013 年 12 月開始提供「QIVICON Home Base」的寬頻相關產品,它同時有日本和其他亞洲國家多家的通信營運商採用 實績。以下為參加的企業:
EnBW 、 eQ-3 、 Miele 、 Samsung 、 Deutsche Telekom 、 Assa Abloy 、 bitronvideo 、 digitalSTROM 、 Digitus 、 D-Link 、 DOM Technologies 、 Entega 、 Euronics 、 E WIE EINFACH 、 eww Gruppe 、 Gigaset 、 Grünspar 、 Huawei 、 in-integrierte informationssysteme GmbH 、 Junkers 、 Kärcher 、 kpn 、 Logitech 、 myScenario 、 Netatmo 、 Osram 、 PaX 、 provedo
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GmbH 、 Philips 、 Plugwise 、 RheinEnergie 、 Smappee 、 Sonos 、 Stadtwerke 、Karlsruhe 、Vattenfall、WAREMA Renkhoff SE
➢ 美國矽穀聖荷西市與英特爾
2014 年英特爾(Intel)與矽穀聖荷西市(San Jose) 展開名為「智慧城市 USA(Smart City USA)」計畫,目標之一就是增加聖荷西市的綠能科 技產業工作機會,並於公共建設結合物聯網科技。該計畫主要為利用 收集即時資料(Real-Time-Data)來追蹤空氣品質及交通流量等來改善 全市生活環境。
AT&T 「Digital Life」 「Digital Life」概要解説
◼ 美國 AT&T 予定提供「Digital Life」,遠距從手機、PC、平板等,可 看到相機取得自宅的様子、窓・門感測、煙探知機、溫度調節、濕気 探知・防止漏水感測、或進行鎖門、電気的操作等。達到自宅防止侵 入、能源節約兼顧目標。
◼ 為符合利用者家庭需求,可導入「Video package(錄影監視)」、「Energy package」「Door package」「Water package」 。24 時間管理體制,必 要可進行警方或消防通報。
◼ 同社是使用固定寬頻接続,WAN 側使用無線接続。家中設置控制器, 利用WiFi 接続與控制各機器。
◼ 基本「Security package」契約,可因応希望付加的各種「Automation package」。含各種監視機器、24 小時警報,Automation package 由門 鎖、監視攝影機、能源與水4 項目為對象的管理服務所構成。 家庭安全系統
AT&T 數位生活安全系統的功能
◼ AT&T Digital Life 採用套裝方式提供,但使用者可以添加感測器, 攝像機,移動感測器或其他設備。
它由以下安全和自動化設備組成,並且 24 小時/ 365 天監控。 ✓ 專業監控
✓ 門鎖遙控制 ✓ 照明和恒溫控制
✓ 水檢測和火災和一氧化碳監測
◼ 每個用戶都可以客製化 AT&T Digital Life 無線系統
◼ 使用者可以控制安全系統相關的設置和裝置,例如流覽安全攝像機 的視頻,監控感測器或鎖定/解開門鎖,可以控制安全系統相關的設 置,例如使用智慧插頭關閉設備或取消設定。
參考資料:AT&T Digital Life (https://my-digitallife.att.com/support/digitallife)
➢ 美國聯邦總務署與 IBM 美國聯邦總務署與IBM 合作,將建築管理系統聯結到中央雲端運算平台, 藉此將可提高效率,達成 30%節能目標,並節省每年納稅人高達 1,500 萬美 元。此外,IBM 並於該公司 Rochester 廠區佈署超過 25 萬個感測點來監測空 調、照明與資產設備,經過最佳化分析與規劃後,該廠區每年能源成本降低達 7%,每年省下 1 億美元。 (2) 日本 ➢ 日本北九州市
日 本 北 九 州 市 智 慧 社 區 計 畫 以 地 區 省 電 所( CEMS : Cluster Energy Management Systems,透過 IT 網絡與地區內的再生能源及 BEMS、HEMS、 基礎電力連結,促進最佳能源管理。)及智慧電表(和地區省電所進行雙向通訊, 接收電費等通知,並傳達電力的使用量。)為核心,結合家庭能源管理系統 (HEMS:Home Energy Management System,與地區省電所聯繫,自動進行家 庭電力控制。)、大樓能源管理系統(BEMS:Building and Energy Management System,與地區省電所聯繫,自動進行大樓電力控制。) 、工廠能源管理系統 (FEMS:Factory Energy Management System,與地區省電所聯繫,吸收自然能 源及工廠特有之電力變動,確保電力的穩定性。) 、蓄電池資料採集及監控系 統(SCADA:Supervisory Control And Data Acquisition,進行系統監控和資料擷 取) 、電動汽車(EV)及充電站等,根據電力供需緊迫程度採取「動態電價」, 以掌握及管理能源供需,優化能源流通,鼓勵使用者採取節電行動調整用電 時間,從而實現供需平衡。
32 ➢ 日本千葉縣柏之葉智慧城市 日本柏之葉智慧城市為三井不動產開發的柏之葉校園站周邊區域,開發 期程 2000 年至 2023 年,第一期開發區區域面積約 14.2 公頃,計畫人口約 2,700 人,施行期間為 2005 年至 2018 年,該區以車站為中心逐步發展商場、 辦公大樓、集合住宅及醫療院所。柏之葉智慧電網管理中心負責區域內能源 應用,平常時可提供居民節能方面之訊息,災害發生時將成為區域內電力調 配管理基地。此外,因應高齡化社會課題,提供疾病預防和預防保健服務,通 過遠端傳輸功能健康偵測器,累積日常健康數據,連結健康分析系統進行大 數據分析, 提供適當的健康建議。高齡者積極參與社會規劃活用 ICT 的“健 康數據可視化”實現多代同堂家庭的健康增進。 ➢ 日本藤澤市永續智慧城
Panasonic 藤澤永續智慧城( Fujisawa Sustainable Smart Town)以環保(降低 70%二氧化碳排放量,減少 30%生活用水。)、能源(再生能源利用率達到 30%。) 及安心安全(災難發生時,確保 3 天份的防災物資及基本生活所需的能源)為目 標,規劃能源管理、安心安全、便利交通、健康照護、社區管理等五大主軸, 提供如能源雲、監控雲、通訊雲、健康雲、交通雲等智慧社區雲端服務。其中 在健康管理方面,未來將引進地區照護系統,結合醫療、照護、用藥等領域。 運用 ICT 技術管理住戶健康資訊、及治療資訊,必要時提供醫療轉介服務。 日本因島國自然資源不足及社會老齡化,上述案例主要以節能管理及健康照 護為其特色。 ➢ 日本經產省 關於智慧居家空間方面,2016 年日本經產省委託三菱總合研究所進行一 項運用物聯網建構社會系統的開發項目調查包含實證計劃。這個調查中的實 證計畫係由大和房屋、積水建設、日立製作所共同參與。此一調查係希望瞭解 未來透過數據收集和AI(人工智慧)的大量分析能力在各個領域生產效率提 高與可能出現的新商業模式。調查中指出在2016 年 4 月日本的產業構造審議 會新產業構造部會產出的「新產業構造願景期中整理」(新産業構造ビジョン 中間整理)指出智慧家庭為集有發展潛力的領域。家裡透過可以聯網的設備, 利用產出的各項數據,除了可能改變現有的商業模式並預期會有新的商業模 式產出。例如,改善孤寡老人的問題並連帶解決降低居家照護、與看護就業環 境的改善;居家減少意外死亡的風險。透過家用聯網設備數據可以掌握與提
高設備及耗材回收率,同時掌握家庭能耗使用訊息,提高節能效率,運用數據 解決可能發生的社會問題。
其中大和房屋進行之「IoT 活用之 smart home 雲的構築及驗証」,目的是 找出智慧家庭語IOT 雲相連結後,找出單一家電或設備無法完成的服務課題, 找出家電相連後的創新加值服務。大和房屋實證的概念架構如,概念圖 4 如 所示。 圖 4 大和房屋驗證資訊平台示意圖 各種設備和服務主要與UI 雲相聯,另外下半部分為連接設備和服務的技 術層,上半部活用聯結功能之服務層和應用層。 下半部分為連接設備和服務的技術層,大致可分三類: 1.如各種感測器 的天氣信息和 IoT 設備等 Web 服務、2. 家電製造商提供的雲服務、3. 整合 ECHONET Lite 機器的 home gateway。其中① 由日本 Yahoo 提供 API 連結服 務,它可鏈接Web 服務和與 42 種的物聯網設備對接(至 2018 年 1 月)。②各 家電製造商提供的雲服務,可直接連結外部已披露的Web API。③從雲端通訊 操控安裝在home gateway 中的 local API(大和房屋產業稱為住宅 API ),進 行監控家庭網絡中的 ECHONET Lite 的設備。它利用與物聯網共同通信協議 MQTT 的 PUB 和 SUB 來實現即時控制。 遠距維護 遠距監控 外部應用服務 連動 傳送生活資訊 服務開發 系統連動 防盜保全 服務 App 資料應用功能 (綜合 Web API) 資料正規化 服務連動功能 API 連動服 IoT 通訊功能 1. 網路服務連線 2. IoT 感測器、設備連線 3. 各企業雲端伺服器連線 4. 家庭中控中心連線 智慧家庭 智慧社區 資訊基礎架構 IoT x AI 應用基礎