物聯網技術及應用發展趨勢

物聯網緣起與概念

物聯網(IoT)在2009年由IBM提出智慧地球開始發展，2010年中國喊出感知中國，並且首次提出物聯網的中文名稱。事實上，物聯網(IoT)的觀念早在二十年前就由麻省理工學院提出，但限於當時科技通訊技術還不成熟，故未能引發共鳴；時至2010年，這個議題已經為歐美、中國、日本等多個國家訂為戰略級發展領域。越來越多信息報告也將它列為未來十年科技通訊發展的重要領域，它所創造的產業、產值非常龐大。許多國家甚至是通過政府的力量來推動，但美國主要由產業的力量來帶動產業發展，歐洲著重社會人類經濟的價值，社會的進步等等，不過多數的亞洲國家則是從產業的角度進而推衍至消費者。

物聯網的概念是每一個存在的物品都可以通過網路來形成交流或互聯。要了解物聯網，首先要了解科技通訊網路化社會發展的趨勢，以及物聯網出來後的背景。過去是人來配合計算機，現在你可以把計算機中心當作雲端，沒有時間、地點的限制，科技通訊設備可以配合人的需求提供更多運算資源，在物聯網這名詞出來之前，我們用Ubiquitous computing（無所不在的運算）來統稱之。

「無所不在的運算」的目的是什麼呢？我們叫作human central，亦即提供以人為中心在生活上的應用跟服務，這些我們多半用一個智慧城市來代表，因為智慧城市具備多種類的生活需求，如智能家居、智慧建築、智能交通還有醫療等等，這些都可能在物聯網中實現。物聯網能把我們人在生活上感興趣的萬事萬物連結起來，並且提供人類一個有價值的應用服務。

物聯網市場/應用發展趨勢

物聯網的應用沒有一個嚴格的定義，幾乎只要是運用科技通訊的技術來帶動的都可以列入。如果講狹義一點，科技通訊應用里具備感測器去收集數據並能送往後端作分析應用者。像是家用智慧節能應用的例子，美國有個公司所提出的智能插座，也就是在電器插座上持續收集各電器的用電數據並彙集到雲端，讓用戶可以通過系統去檢視電器的用電狀況，作為消費者使用電器的參考值，以達到省電的目的。

另外一個例子是智能保健牙刷。當使用者使用智能牙刷時，牙刷上的感測器就開始收集個人的刷牙狀況並回報給系統，讓用戶經由數據的檢視，檢視自己的刷牙狀況，哪裡需要加強等。這項應用在鼓勵孩童刷牙有很大的效益，對兒童的牙齒保健也有幫助。

還有會判斷購物者的年齡層的自動販賣機，機器除了銷售還能主動推薦該年齡層喜歡的物品，甚至可以通過NFC的手機付款。此外販賣機還能做到個人化喜好推薦，進一步提供哪些物品可以在哪些販賣機購買的信息。智能樂園也是一例，提供結合穿戴式設備和物聯網技術的智能手環，在智能手環中輸入用戶的基本數據，並具備門票、通行證及結合信用卡功能。走在路上，如果米老鼠突然跑過來喊你的名字跟你打招呼，別太驚喜，這都是物聯網的強大威力。

物聯網技術架構

一般在談物聯網時，我們把系統架構分成三層，最底下就是感知層，它可以去擷取、收集及感測我們應用上所需的相關信息。比方說，我們想知道市區目前的交通狀況，以提供給用路人有更多路徑選項，但要如何收集交通狀況呢？方法有很多，例如在每個路口裝攝影機，攝影機將實時路況往後端傳送到雲端，再將實時信息累積起來進行分析；另一種是在馬路上裝感測器，只要車子一通過，單位時間內有多少車子從這裡通過，就可以知道這條路上有多少車在走、這條路堵不堵。

從這裡可以看出，物聯網跟海量數據的關係相當密切，在物聯網架構最底層，就是萬物連網，目的就是去擷取及感測數據，這過程中會收集到非常大量的資料，但要篩選出對我們有用的數據，就要經過收集處理分析的階段，因為數據的收集與分析在整個物聯網的應用架構中扮演相當重要的角色。現今談物聯網的應用多半以智能城市為例，包含城市中所需的環保、交通、能源、物流、醫療以及智慧建築等等。

國際物聯網應用案例

西班牙Santander城市推動物聯網IoT的應用，就是從很多方面來推動，像是智能交通，智能站牌或是道路交通的順暢、阻塞的信息，停車位的偵測等等。另外智慧建築周邊的環境，包含公園花圃的溫濕度，還有路燈感應的狀況等等；路燈的開關也可以通過感測器來感測天色的亮度，作為開關燈的判斷依據，也可以通過感測噪音、溫濕度來判斷空氣質量，或者在路面上安裝感測器，通過收集道路的車流信息，提供用路人道路選擇的依據。

還有瑞典歌德堡城市在27萬戶安裝智能電錶。智能電錶的目的是讓用電狀況可掌握，它的好處，不是只有節省抄表作業，最重要的是可以提供電力公司作電力調控。以北京來說，夏天很熱，大家用電時間很集中，那麼電的分配使用就很重要，

此時可以通過數字電錶來做電力調控；能把甲區多餘的電移到乙區，既能滿足高峰期的需求也能達到適量發電，節省發電的效果。

未來的機會與挑戰

物聯網是中國產業提升軟實力的戰略機會，實際的應用面也有很大的幫助。以智慧城市來說，不管是能源、交通、食品、醫療或者是產業型態，如果我們確實地推動，可以藉助一個大型的應用服務導入，間接來帶動我國產業結構的轉型，亦即從製造業為主，轉為以應用服務的角度來做推動，進而提升我國整個應用服務及系統的整合模式。

現今物聯網架構上還有非常多的挑戰跟問題。如果沒有問題，怎麼還會有機會呢？就是因為還有問題，所以很多地方要通過我們創新創意去解決。比如說，網路的安全性、感測設備太耗電、解決安裝地點的供電問題、沒有標準化、成本太高等等，這裡面充滿挑戰，當然就充滿機會。

結語

物聯網未來的發展潛力很大，全球各國紛紛投入這領域並作為策略性產業。但物聯網的推動商務模式很重要，目前有很多好的應用都要靠政府來出錢，政府一旦停止支持，很多應用恐怕很難推行，所以有機會大家可以多思考如何推展它的商業模式。大部分的物聯網應用都是從政府的應用開始推，從公眾應用開始，再到產業，到家庭、消費者通常都比較後端。另外，在推到一般消費者及家庭時，這些創新應用的部分應當要考慮人的使用習慣及行為，還有很多新興應用會涉及法律問題，這個部分也需要討論，但我相信物聯網在未來十年仍將具有非常大的潛在機會。

關於我們：網站內容更精彩！

物聯之家（http://www.iothome.com）一個關注物聯網的科技新媒體。我們關注物聯網領域的價值發現和趨勢，關注該領域的大小公司和大小人物，這裡有跟物聯網相關的深度觀點、測評和剖析。物聯網改變世界，我們將參與和忠實的記錄改變的過程，見證物聯網帶給人類的豐碩成果。

推薦閱讀：