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步伐雖慢但堅定 物聯網2018發展將加速
[作者 王明德]   2018年01月22日 星期一 瀏覽人次: [3438]

物聯網在2017年熱度不退,由目前市場態勢來看,2018年仍會延續,雖然過去幾年各大研究單位對物聯網的爆發時間多有失靈,不過成長仍然持續,整體趨勢也相當明朗,雖然進展不快,不過物聯網的整體趨勢仍是持續向前,而應用時程的緩慢,也讓設備與系統供應上不斷研發出更高效能、更低功耗、更佳性價比的技術與產品。


在感測元件部分,過去業界均認為物聯網是將硬體類的聯網物件加以更新/提升相關性能,不過現在定義已被再次延伸,未來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,21世紀的消費者經濟命脈將為「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,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。


資安已成物聯網設計重點

就架構面來看,物聯網分為感知、網路,以及應用等三個部分,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。


物聯網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,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,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─資安,由於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」會是在物聯網崛起後最為重要的部分。



圖1 : 資安逐漸受到系統廠商重視,目前已然成為物聯網的設計重點。(Source: gemalto)
圖1 : 資安逐漸受到系統廠商重視,目前已然成為物聯網的設計重點。(Source: gemalto)

目前投入物聯網發展的廠商,都將「資安」視為設計重點,以全球IP大廠ARM為例,該公司與IBM共同調查後發現,在開發物聯網相關應用時有兩項因素須先被克服,首先是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,第二是安全性,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。


LPWAN標準與技術皆已完備

在通訊層面,物聯網對於低功耗的需求一直旺盛,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。


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。



圖2 : 通訊是物聯網系統的重要環節,因應不同場景,所使用的通訊技術也會有所差異。(Source: Lynda)
圖2 : 通訊是物聯網系統的重要環節,因應不同場景,所使用的通訊技術也會有所差異。(Source: Lynda)

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,現在已有廠商採取「雙模式」做法,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。


但由於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。


LPWAN技術對於物聯網發展的重要性,主要來自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,LPWAN這類型的長距傳輸技術崛起後,將可取代這些中間點直接將數據傳輸至雲端中處理,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。


垂直應用逐漸普及

就趨勢發展來看,2018年物聯網仍會是產官學界的主流,過去發展不如預期的原因在於,其系統主要應用於非消費性產業如製造、醫療、交通…等垂直領域,這些領域的IT系統都直接影響該機構的營運流程,且其架構龐大,導入前都必須再三評估,而且多數機構在過去e化推動時,都已有相關系統,除非是全新的廠房、院所可建置全新系統,否則其物聯網架構都必須配合原有的e化系統逐步導入,此一因素也造成物聯網普及時間的延滯。


不過,雖然步伐較慢,但整體市場腳步仍然往前邁進未曾停歇,而數量逐漸增加的導入者,將對未導入器也產生示範作用,同時也會擴大物聯網的產業規模,因此未來物聯網的導入只會逐步加速,產業鏈也會更加完整。


**刊頭圖(Source: Channel Futures)


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