智慧家庭技術演進與未來發展趨勢


壹  前言

智慧家庭正由「可連線、可控制」的設備集合,轉型為 AI 驅動的智慧生活平台。早期系統多依賴手機 App、語音指令與預設規則操作單一設備;當居家裝置與服務日益多元,跨品牌協同、情境理解、即時反應及隱私安全逐漸成為新的核心需求。

透過 AI Agent(可理解使用者意圖、拆解任務並協調設備或服務的人工智慧代理)、多模態感知(整合影像、聲音及環境等多來源資料)、邊緣 AIoT 與 Matter 等互通標準,系統可從被動執行指令,進一步理解生活情境並協同完成任務。代理式 AI(Agentic AI)則強調目標導向規劃、工具調用、執行回饋與人機監督,為智慧家庭導入任務治理提供技術基礎。

本文將梳理此一演進脈絡,並探討居家舒適、安全、高齡照護、能源管理及智慧城市連結等發展趨勢。

貳  智慧家庭演進與技術特徵

智慧家庭的演進可概分為四個階段。第一階段以規則式自動化與單一設備控制為主;第二階段藉由無線通訊、雲端與 App 實現設備聯網及遠端管理;第三階段導入家庭中樞、語音互動與情境自動化,開始進行跨設備聯動;第四階段則結合大語言模型、邊緣 AIoT、多模態感知與多代理架構,朝向 AI 驅動的任務治理發展(圖一)。

此處的任務治理,是指系統在執行跨設備任務時,同步檢核使用者授權、資料隱私、安全風險與設備邏輯,避免誤觸、越權或不透明決策。整體而言,核心能力已由「設備可控制」轉向「系統可感知、可協同、可治理」,系統角色亦由被動控制工具轉型為能理解情境並輔助完成任務的智慧生活平台,呼應研究對自動化程度與需求回應能力的討論 [1]。

智慧家庭技術演進與能力轉型
圖1 智慧家庭技術演進與能力轉型

主流平台產業觀察:跨品牌與跨生態系協同

近年國際大廠如 Google、Apple 及 Amazon 均積極將生成式 AI、對話式互動與多模態理解導入智慧家庭平台,產業競爭焦點因而由單一語音控制與設備支援,轉向使用者意圖理解、跨品牌/跨生態系設備協同及服務編排 [2]-[4]。隨 Matter 標準推進,手機 App、家庭中樞與語音助理逐步成為連接設備、情境與服務的整合入口,平台也更重視跨品牌互通與一致的使用體驗 [7]。

然而,現階段多數產品仍以語音指令、App 控制及預設情境規則為主;要在可信治理下自主理解任務、規劃流程並協調多系統執行,仍面臨資料隱私、資通安全、雲端依賴及跨生態系互通深度不一等挑戰。因此,下一階段的競爭關鍵不只是支援更多設備,而是在互通、安全與可治理的基礎上完成跨設備、跨服務任務協同。

參  應用擴張與未來發展趨勢

一、 居家舒適與自動化

未來的居家控制將逐漸擺脫手動開關與固定排程。透過毫米波雷達、環境感測器與 AI 模型,系統可進行人員佔用感測與活動辨識 [5]。例如,系統不只判斷房間內是否有人,也能進一步推測使用者正在睡眠、工作或運動,並自動調整空調風向、溫濕度與照明色溫,形成更自然且低干擾的「隱形自動化」體驗。此類設計可減少手動設定負擔與錯誤觸發,讓自動化自然融入日常生活。

二、 居家安全與異常偵測

在居家安全方面,邊緣 AI 可於本地端分析感測資料,降低對雲端與攝影機長時間影像上傳的依賴。攝影機、門鈴與影像警報系統也正由單純的監控端點,轉型為可理解家庭狀態的感知節點。系統可結合雷達、聲音、煙霧、門窗與環境感測資料,辨識活動模式與異常事件 [5];若涉及居家醫療、照護或安全告警,則需同步考量整合後的資安與隱私風險 [6]。相較於傳統監控系統,新一代智慧家庭更重視即時反應與隱私保護,可在不過度蒐集影像資料的前提下啟動警報、防禦機制或通報流程。

三、 高齡照護與健康輔助

面對高齡化社會,智慧家庭將成為居家照護與遠距醫療的重要延伸節點。透過穿戴裝置、非接觸式感測器與環境資料融合,系統可學習長者的睡眠、行走、進食與如廁等日常活動模式 [5][6]。當 AI 偵測到夜間頻繁起床、長時間未活動、未進食或跌倒等異常情況時,可自動啟動跨設備協同,例如開啟走廊燈、通知家屬或照護人員,必要時協助銜接救援流程,以提升居家照護的安全性與即時性 [6]。

四、 能源管理與淨零家庭

家庭能源管理將是未來五至十年的重要發展方向。隨著太陽能板、家用儲能電池與電動車充電設備普及,家庭將不再只是能源消耗者,也可能參與能源生產、儲存與調度。Matter已將能源管理相關設備納入智慧家庭互通範疇,有助於推動家庭能源設備與平台整合 [7]。透過 AI Agent,系統可依據太陽能發電量、儲能狀態、天氣預報、用電負載與住戶作息進行最佳化;例如在太陽能充足或家庭負載較低時安排電動車充電、啟動熱泵或調整家電運作,若住戶採時間電價,亦可納入尖離峰費率,以降低能源成本並提升自給率 [8]。

五、 家庭與社區、智慧城市的連結

未來智慧家庭將不再只是單一住宅內的自動化服務,而是智慧社區與智慧城市的一部分。透過標準化資料格式與語義互通機制,家庭閘道器可將能源需求、安全警報或設備狀態,與社區物業平台、醫療照護系統或城市智慧電網進行協同 [9]。例如,家庭能源需求可與社區儲能或電網調度協同,居家安全告警可串接物業管理或緊急通報流程,照護資料則可在使用者授權與資料保護前提下支援遠距照護服務。

上述應用雖分屬不同領域,卻都需要跨設備、跨服務與跨場域協同決策,正是代理式 AI 在智慧家庭中具備發展潛力的關鍵。此一演進將使智慧家庭由「個別家庭服務」擴展為「跨場域資源調度」的一環,支援社區安全、能源管理、健康照護與城市治理等更大規模的應用。

整體而言,未來五至十年的智慧家庭將逐步成為整合居家舒適、安全防護、健康照護、能源管理與城市協同的智慧生活基礎設施。

智慧家庭未來應用擴張版圖
圖二 智慧家庭未來應用擴張版圖

肆  結語

智慧家庭已由設備連線、遠端控制與規則式自動化,逐步演進為結合 AI Agent、邊緣 AIoT、多模態感知與互通標準的智慧生活平台。未來的競爭關鍵不再只是設備數量或單點 AI 能力,而是系統能否在理解使用者需求與生活情境的基礎上,以可解釋、可治理且可信賴的方式協調多個設備與外部服務,完成自然、即時且低干擾的居家任務。

智慧家庭要真正普及,仍有賴開放互通、邊緣優先、資安隱私、責任治理與使用者信任等基礎。當這些條件逐步成熟,智慧家庭將不再只是單一住宅內的自動化系統,而可成為連結個人、家庭、社區與城市服務的數位基礎設施。

伍  參考文獻

[1] S. FakhrHosseini, C. Lee, S.-H. Lee, et al., "A Taxonomy of Home Automation: Expert Perspectives on the Future of Smarter Homes," Information Systems Frontiers, vol. 27, pp. 449-466, 2025, doi: 10.1007/s10796-024-10496-9.
[2] Google, “Gemini for Home: The helpful home gets an AI upgrade,” Oct. 2025. [Online]. Available: https://blog.google/products-and-platforms/devices/google-nest/gemini-for-home-launch/
[3] Apple, “Home app,” Apple. [Online]. Available: https://www.apple.com/home-app/
[4] Amazon, “Amazon introduces new Echo devices built for Alexa+,” Amazon, 2025. [Online]. Available: https://www.aboutamazon.com/news/devices/amazon-new-echo-devices-alexa-plus
[5] D. Bouchabou, S. M. Nguyen, C. Lohr, B. LeDuc, and I. Kanellos, “A Survey of Human Activity Recognition in Smart Homes Based on IoT Sensors Algorithms: Taxonomies, Challenges, and Opportunities with Deep Learning,” Sensors, vol. 21, no. 18, article 6037, 2021, doi: 10.3390/s21186037.
[6] R. Pulivarti, K. Littlefield, S. Wang, B. Patrick, and R. Williams, "Mitigating Cybersecurity and Privacy Risks in Telehealth Smart Home Integration," NIST Cybersecurity White Paper (CSWP) 34, National Institute of Standards and Technology, Dec. 2025, doi: 10.6028/NIST.CSWP.34.
[7] Connectivity Standards Alliance, Matter 1.4 Core Specification, Document 24-27349-006, Nov. 2024. [Online]. Available: https://csa-iot.org/developer-resource/specifications-download-request/
[8] F. Iqbal, A. Altaf, Z. Waris, D. G. Aray, M. A. Lopez Flores, I. de la Torre Diez, and I. Ashraf, “Blockchain-Modeled Edge-Computing-Based Smart Home Monitoring System with Energy Usage Prediction,” Sensors, vol. 23, no. 11, article 5263, 2023, doi: 10.3390/s23115263.
[9] oneM2M, "Use Cases Collection," oneM2M Technical Report TR-0001-V5.2.2, Jun. 6, 2025. [Online]. Available: https://specifications.onem2m.org/tr/tr-0001/latest/



FAQs

Q1:智慧家庭的發展可分為哪些階段?
智慧家庭可概略分為規則式自動化與設備控制、設備聯網與遠端控制、中樞整合與互動控制,以及 AI 驅動與任務治理四個階段。
Q2:AI Agent 如何改變智慧家庭?
AI Agent 讓智慧家庭不再只是接收單一指令,而能理解使用者意圖、拆解任務,並協調燈光、空調、窗簾、感測器等多個設備共同完成情境任務。
Q3:邊緣 AIoT 在智慧家庭中有什麼作用?
邊緣 AIoT 可讓影像、聲音、環境與活動資料在本地端即時處理,降低雲端依賴,提升反應速度,並減少隱私與資安風險。
Q4:Matter 標準為何重要?
Matter 標準有助於不同品牌與平台的智慧家庭設備互通,降低設備整合門檻,並支撐跨設備情境控制與家庭能源管理等應用。
Q5:未來智慧家庭有哪些主要應用趨勢?
未來智慧家庭將由家電控制擴展至居家舒適、安全偵測、高齡照護、能源管理與智慧城市連結,成為跨家庭、社區與城市服務的智慧生活基礎設施。