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智慧物聯網趨勢已成 台灣應發揮優勢掌握利基市場
[作者 王明德]   2020年05月29日 星期五 瀏覽人次: [2186]

物聯網是台灣科技產業機會最濃厚的領域,尤其是2016年底AI重新啟動,更被各垂直市場視為未來的營運骨幹,對此趨勢,台灣廠商應善加把握,以擺脫長期以來的OEM模式,轉為整體解決方案的提供者,同時為自身企業與客戶創造更多價值。


台灣從半導體、PC產業後,就未曾出現足以領導全球科技界的重要產業,智慧型手機雖有參與,不過在HTC聲勢大跌後,現在也僅剩代工業務,為了強化競爭力,在下一世代繼續保有優勢,國內產學界不斷嘗試各種領域。


觀察近年趨勢,物聯網無疑是台灣科技產業機會最濃厚的領域,尤其是2016年底AI重新啟動,與物聯網整合而成的AIoT架構,已然具備感測、聯網、運算三大功能,不僅被各垂直市場視為未來的營運骨幹,優化營運流程,更有機會進一步引導企業轉型,開拓出全新的商業模式。


從發展過程來看,物聯網的前身是感測網路(Sensor Network),其運作是透過前端的感測器偵測現場環境與設備狀態,再將取得的數據傳回後端,並顯示於後端的人機介面上,感測網路並非新技術,國外的NI、國內的凌華等自動化廠商,早期就是以資料擷取(Data Acquisition;DAQ)起家,只是當時主要應用於量測儀器與工業領域。後來應用範圍逐步擴大,先是被其他產業用在環境監控,像是畜牧業者就將之用來監測養殖環境的溫溼度、粉塵量,並結合控制系統,當環境參數觸及設定數值時,就啟動排風、灑水等各種預設動作。


除了畜牧業之外,其他領域業者開始導入感測網路,例如交通系統用來監控路上的紅綠燈,或是捷運、火車的車站與車廂設備,農業用來偵測溫室環境等,這些領域所使用的感測網路系統,後來換了個名稱就是「物聯網」。


物聯網與感測網路的不同之處在於擴大應用範圍,將系統的應用想像推到極致,也因此當時就喊出了「萬物皆可聯」的口號,不過仔細觀察早期的物聯網架構與功能,其實與感測網路相去不遠。


專業需求浮現 物聯網必須進化

物聯網的架構是由感測、無線通訊、運算與應用等四層所組成,感測網路偵測前端環境或設備的狀態數據,再透過合適的無線通訊網路,將數據傳送到上層平台集中處理、運算,運算後的結果除了提供給管理者參考外,也會連結各產業原有的IT系統,針對其需求設定特定的反應。這種集中運算模式一直都是物聯網的主要架構,不過隨著投入的產業漸多,各場域的不同需求逐漸浮現,物聯網的架構也在這幾年開始進化。


集中式運算架構的運作方式,是將底層所有數據彙整到上層統一處理,不過在部分應用中,此一模式會出現三個問題:


第一是頻寬有限,物聯網底層不斷擷取資料,若將這些資料全部上傳,網路頻寬會難以負荷,尤其是使用需要付費的網路,其營運成本會過高。


第二個問題是後端平台的運算能力,現在物聯網的問題不是數據太少,而是數據量過大,且絕大多數都是無用數據,用珍貴的運算資源處理這些無用數據不但浪費,並使整體系統的效能低落。


第三則是即時性不足,在工廠製造、自駕車等系統中,對即時性的要求極高,訊息一旦延遲,就有可能造成重大的損失。


邊緣運算概念 解決產業應用痛點

為解決此一問題,業界後來提出邊緣運算機制。邊緣運算也非新概念,其實就是IT產業中之前常用的分散式運算架構。其作法是讓底層與雲端中的閘道器具備一定程度的運算功能,透過邊緣運算機制先一步處理底層傳回的數據,並將數據分流,即時性高者,就立即回饋給底層控制器處理,其他數據則傳回上層雲端進行儲存與分析。如此作法不但可以降低系統的頻寬負荷,上層雲端平台所接收的數據,也都已經過篩選處理,可大幅降低此系統負荷。



圖1 : 邊緣運算不但可以降低系統的頻寬負荷,上層雲端平台所接收的數據,也都已經過篩選處理,可大幅降低此系統負荷。(source:Stratus Technologies)
圖1 : 邊緣運算不但可以降低系統的頻寬負荷,上層雲端平台所接收的數據,也都已經過篩選處理,可大幅降低此系統負荷。(source:Stratus Technologies)

不過,分散式運算也有其缺點,由於需要在邊緣端先行運算,因此與集中式運算相比,其系統建置成本會更高,架構組成與運作方式也會更複雜,另外,若在汽車內部之類的有限空間中,建置過多邊緣運算設備,不但要處理過熱問題,如果有多點設備同時運算,也有可能產生干擾。因此,現在的作法大多是混合式架構,在有即時性需求的部分採用邊緣運算,其他部分則視狀況選擇建構。


進軍利基市場 創造台灣經濟奇蹟

從產業架構來看,邊緣運算會是台灣業者最適合的商機。在物聯網領域中,上層雲端平台向來是全球大型企業的布局重點,台灣廠商的強項則在底層終端設備與網路層的網通系統,台灣廠商在此領域的台灣廠商的投入時間長、經驗豐富,而且產業鏈集中,可快速打造出合適的產品。


不過,如果技術與供應鏈優勢不僅台灣獨有,如果只訴求這兩者,大陸廠商將會快速取代台灣廠商。台灣在物聯網的最大優勢,在於極具彈性與CP值的設計服務。物聯網的應用破碎化,不會有一體通吃的泛用型系統,各垂直產業的系統功能都須因應其專業設計,台灣廠商向來長於客製化服務,因此此趨勢將會是台灣科技產業再起的絕佳良機。



圖2 : 物聯網的應用破碎化,不會有一體通吃的泛用型系統,各垂直產業的系統功能都須因應其專業設計。(source:Industry Today)
圖2 : 物聯網的應用破碎化,不會有一體通吃的泛用型系統,各垂直產業的系統功能都須因應其專業設計。(source:Industry Today)

只是這次物聯網趨勢所帶來的商業模式,會與台灣之前的半導體、PC成功不同,前兩次趨勢都創造出台灣的大型企業,但在物聯網的破碎應用特色下,底層端的大型企業出現機率不高,取而代之的會是針對專精於各利基市場的專業解決方案供應商,這類利基市場有其獨特性,不夠專業的廠商進不來,又因其市場規模不大,大型企業不願進來,這就形成台灣廠商的絕佳機會。


只要願意投入深耕,台灣就可掌握特定的領域,而且由於物聯網是企業的營運骨幹,客戶對系統廠商的依賴性極高,因此供需雙方都會建立長期合作關係,這也有助於系統供應商的永續經營。對於物聯網趨勢,台灣廠商應善加把握,以擺脫長期以來的OEM模式,轉為整體解決方案的提供者,同時為自身企業與客戶創造更多價值。


*刊頭圖(source:America Retail)


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