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萬物聯網時代來臨
物聯網關鍵技術與創新應用研討會報導

【作者: 邱倢芯】   2017年07月12日 星期三

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物聯網(IoT)的時代來臨,其所影響的不僅有硬體類聯網物件,而是翻轉產業運作的思維、改變了感測器(Sensor)應用模式、提升大數據(Big Data)重要性,以及豐富聯網方式的多元性。有鑑於物聯網對於產業的重要性,本刊於6月30日假台大集思會議中心,舉辦「物聯網關鍵技術與創新應用研討會」,邀請業界指標性人士,針對物聯網的趨勢與技術,進行一系列的介紹。


不僅硬體升級 而是改變使用者體驗

受惠於物聯網的崛起,感測元件被大量的採用,所以過去許多人認為物聯網等於是將硬體類的聯網物件加以更新/提升相關性能。對此,資訊工業策進會創新應用服務研究所主任楊惠雯認為,物聯網所蘊含的意義不只有聯網物件的升級,而是進一步提供消費者與以往不同的體驗感。


物聯網帶動了數位科技的相關需求,數位科技進而創造了更多可能的服務與應用內容,因此產業更應該積極創新,給予消費者與以往不同的體驗,因此,楊惠雯表示,21世紀的消費者經濟命脈為「體驗經濟」。舉例來說,相較於傳統零售企業,諸如亞馬遜(Amazon)等的電商營收成長不斷,原因在於其帶來的消費者體驗較傳統商店來得佳。


但若提到物聯網仍免不了須討論硬體元件的層面。綜合許多市調結果皆指出,2020年預計全世界將會有500億部裝置可連上網路,而感測器便是物聯網的起點。ROHM台灣設計中心主任工程師黃乙丞認為,小至玩具大到智慧型房屋,從生產治具到家禽生物等,任何物品或生物皆可連接上感測器,而後成為物聯網的一環。


「物聯網分為感知、網路,以及應用等三個層面。」黃乙丞表示,簡單來說就是要有個物品(Things)加上感測器之後,再透過網路層將數據(Data)傳輸到雲端,而後進一步的歸納與分析,以建立更多具有價值的服務。


聯網裝置數量上揚 安全性更須注意

物聯網的推波不僅使感測器的需求不斷上揚,也進而讓聯網裝置的種類如雨後春筍般冒出;Silicon Labs資深應用工程師郭少青表示,以往需要連上網路的設備不外乎是智慧行動裝置、筆記型電腦,或者是一些感測裝置例如煙霧感測,或是家中網路的閘道器(Gateway)。


但受到物聯網概念的影響,除了個人行動裝置外,往後家中電視也須連上網路、燈泡也將會是物聯網的一環,冷氣的溫度也將可以透過網路連結加以調控。但也顯現出另一項重點─安全(Security)。郭少青解釋,因為消費者永遠都不會希望家中的聯網裝置,將可被外部的人所控制,所以安全是在物聯網崛起後最為重要的部分。


安謀國際(ARM)物聯網業務部門工程師王建宇也同意安全性為物聯網的重要項目。王建宇表示,該公司與IBM共同調查後發現,在開發物聯網相關應用時有哪些因素須先被克服:第一,相關基礎設施需要重新被建置,開發者須重新佈建雲端系統,不過受惠於公有雲的推出,此一部分的障礙相對已降低。


其二,安全性。王建宇認為,物聯網必定不能與安全性脫鉤,舉例來說,大部分的個人電腦須安裝防毒軟體,但物聯網裝置並無防毒措施,這就是為何一開始物聯網裹足不前的最主要因素;倘若沒有一套相對安全的系統,相關廠商便無法做出全盤考量。


低功號需求旺盛 IoT促LPWAN崛起

在通訊層面,其實物聯網對於低功耗的需求十分旺盛。IoT產品傳輸的資料量無須大量,但須能定時傳遞,所以低耗能相當重要,因而促使低功耗廣域網路(Low Power Wide Area Network,LPWAN)技術的誕生。


據了解,目前低功耗廣域網路可分為採授權頻段,以及非授權頻段兩大類;在授權頻段方面已有NB-IoT技術,而非授權頻段則有LoRa、Sigfox、Weightless、HaLow等多項選擇,不過目前在非授權頻段方面,最受關注的技術應屬LoRa與Sigfox。研華資深產品經理林裕雄表示,無論是在授權頻段,抑或是非授權頻段技術,皆無選擇好壞之分,且傳輸距離、營運模式也不盡相同,應該端看應用面所需,不同廠商欲採用的聯網技術也將有所差異。


有趣的是,一般人提到諸如NB-IoT、LoRa與Sigfox等技術,皆會直覺認定它們只存在著競爭關係;對此,金青科技系統整合專案管理主任王鈺捷表示,在該公司所接洽的應用中,有部分案例採取「雙模式」,舉例來說,在休閒場所中常見的電動二輪車,此類應用原有方式是透過全球定位系統(GPS)加上4G網路的搭配,將車子行徑中的軌跡、路線,或者目前狀態回傳至後台。


王鈺捷解釋,但是因為4G技術相當耗能,所以此類應用已有4G搭配LoRa技術的案例。也就是說,當電動二輪車行徑間仍採用4G,當車輛處於停紅綠燈或是停放路邊的狀態時,則改採LoRa傳輸二輪車的狀態,用以掌控車輛是否被撞或是被竊取。從此類應用可得知,未來無論是NB-IoT或者是LoRa、Sigfox等技術將未必是絕對競爭,應會是截長補短的關係,並可一起打造出預期中的智慧生活。


為什麼LPWAN技術對於物聯網的發展如此重要?TUV Rheinland Taiwan資訊與通信技術部門資深專案經理于凱群則解釋,以往的資料方收集方式,皆是與手機/閘道器相互連結,而後再透過網路傳輸至雲端中分析處理,如此的方式屬於短距離的網路技術。


但若須一直透過行動裝置或是閘道器作為中間站的模式太過大費周章,像是LPWAN如此長距傳輸的技術崛起後,可取代這些中間點直接將數據傳輸至雲端中處理。于凱群認為,LPWAN技術不但可連結的範圍廣泛,傳輸距離可達好幾公里,適合大範圍的應用情境;且因感測器所收集的資訊,也毋須高速傳輸需求,所以傳輸速率、頻率不若以往的傳輸技術來得高,可有效達到省電的效果。



圖一
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圖二
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圖三
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