物聯(lián)網(wǎng)，將各個裝置綁成一個綿密的網(wǎng)。小至上網(wǎng)掛號，大至整個智慧城市，物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造出任何時間、任何地點(diǎn)與任何對象相互溝通的環(huán)境，涵蓋了人與人、對象與對象及人與對象三大領(lǐng)域，產(chǎn)值將要比互聯(lián)網(wǎng)(Internet)大三十倍。
網(wǎng)絡(luò)無邊無際，人手一支智能手機(jī)，隨時與網(wǎng)絡(luò)世界聯(lián)結(jié)一起，蘋果哥的愛瘋(iPhone)偉大之處就是導(dǎo)入高度的人機(jī)界面設(shè)計，帶領(lǐng)整個手機(jī)應(yīng)用走向高度的人機(jī)一體概念，深深影響我們使用手機(jī)的行為。今天要談的物聯(lián)網(wǎng) ，雖不是蘋果哥的另一個創(chuàng)舉，但跟蘋果哥引領(lǐng)人機(jī)接口的設(shè)計概念卻息息相關(guān)。
物聯(lián)網(wǎng)，物件間的互聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)IoT(Internet of Things)顧名思義，就是將對象(Things)，或稱裝置(Device) 透過互聯(lián)網(wǎng)(Internet)聯(lián)結(jié)在一起，更貼切地說，就是對象互聯(lián)網(wǎng)，簡稱為物聯(lián)網(wǎng)。
用一個非常簡單例子來說，每個人都有手機(jī)，而且都有一個號碼，當(dāng)撥對方的號碼，對方的手機(jī)響起，這個時候，兩支手機(jī)就聯(lián)起來，你與我就可透過電信網(wǎng)絡(luò)去東扯西扯地傳遞訊息與想法。IoT物聯(lián)網(wǎng)也是同樣的道理，透過有線、無線互聯(lián)網(wǎng)將各個裝置，像綁粽子綁在一起，形成一個綿密的訊息傳遞網(wǎng)。
物聯(lián)網(wǎng)在2005年由國際電信聯(lián)盟ITU(International Telecommunication Union)公布的報告中提出，在網(wǎng)絡(luò)時代，除了人與人可透過電信網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)系，人也可透過網(wǎng)絡(luò)取得對象信息，對象與對象間也可用網(wǎng)絡(luò)互通，這就是“The Internet of Things”的精神。IoT技術(shù)概念源自Ubiquitous Computing(無所不在的運(yùn)算)，由MIT(麻省理工學(xué)院)教授所提出，中國稱為物聯(lián)網(wǎng)。
物聯(lián)網(wǎng)IoT時代，代表著未來信息技術(shù)在運(yùn)算與溝通上的演進(jìn)趨勢，在這樣的演進(jìn)過程中，將會需要各式各樣領(lǐng)域的技術(shù)及科技創(chuàng)新來推動，從家庭至城市無線網(wǎng)絡(luò)的布建，將人、事件、時間、地點(diǎn)等等相互聯(lián)系與溝通，使物聯(lián)網(wǎng)能真實的(Realtime)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益與提升附加價值。
隨時、隨地、隨物，全年無休
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng)造出“任何時間”(Any Time Connection)、“任何地點(diǎn)”(Any Place Connection)與“任何對象”(Any Thing Connection)相互溝通的環(huán)境，涵蓋了“人與人”、“對象與對象”及“人與對象”三大領(lǐng)域。人與人的溝通環(huán)境，就是大家再熟悉不過的通話、訊息傳遞之類;而人與對象，就如同最近相當(dāng)火的智能手表(Smart Watch)，你可以在白天、晚上，在室內(nèi)與戶外使用，隨時隨地與網(wǎng)絡(luò)鏈接，運(yùn)用有身體監(jiān)控的智能手表可以掌控身體的脈博血壓，透過電信網(wǎng)絡(luò)傳到醫(yī)院，如同自己有隨身醫(yī)護(hù)人員做全年無休的保護(hù)。
再以一個前陣子討論很久、跟我們的錢包相當(dāng)有關(guān)的智能電表為例，智能電表的建設(shè)AMI (Advanced Metering Infrastructure)，除可取代人工抄表外，也具有支持各種不同電價費(fèi)率、提供用戶能源使用信息并引導(dǎo)自發(fā)性節(jié)能、停復(fù)電管理、進(jìn)行電表設(shè)備資產(chǎn)管理等優(yōu)點(diǎn)。透過物聯(lián)網(wǎng)IoT，智能電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展才能再次升級。在對象與對象的交流中，如公交卡、高速公路上的ETC這些智能IC卡就是對象與對象的溝通。其實物聯(lián)網(wǎng)IoT并非是新產(chǎn)業(yè)，但卻是新議題，透過物聯(lián)網(wǎng)IoT將所有的對象隨時、隨地、隨物聯(lián)在一起，建構(gòu)智能的生活網(wǎng)絡(luò)。
上網(wǎng)買東西，用的就是物聯(lián)網(wǎng)IoT
IoT是中國企圖在信息科技領(lǐng)域上建立領(lǐng)先地位的重要策略之一。在物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下所擷取的信息，將仰賴大量數(shù)據(jù)處理運(yùn)算能力的平臺，尤其以后端大數(shù)據(jù)(Big Data)運(yùn)算中心與云端運(yùn)算的整合最為關(guān)鍵。透過物聯(lián)網(wǎng)IoT將大量數(shù)據(jù)(Data)，運(yùn)算整合擷取成有用的信息(Information)，再借著統(tǒng)計，歸納成有系統(tǒng)的知識(Knowledge)，最后建立出能實際應(yīng)用的智慧(Wisdom)。
其實物聯(lián)網(wǎng)loT早已跟我們生活息息相關(guān)，物流與監(jiān)控系統(tǒng)最為明顯，當(dāng)你透過網(wǎng)購采買物品，按確定鍵時，其實你已經(jīng)正在使用物聯(lián)網(wǎng)IoT，當(dāng)物流業(yè)者將你的購買訊息透過云端送到賣家，賣家透過云端平臺出貨，而送貨員隨手拿著一支掃描儀，當(dāng)包裹送達(dá)你的手中，透過掃描物品上的條形碼，整個過程就是一個完整的物聯(lián)網(wǎng)IoT的流程。
遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)也是物聯(lián)網(wǎng)IoT重要的應(yīng)用，工廠或家中的監(jiān)視器，透過網(wǎng)絡(luò)鏈接將影像數(shù)據(jù)送到互聯(lián)網(wǎng)，你可以透過手機(jī)或計算機(jī)鏈接到互聯(lián)網(wǎng)，做二十四小時的監(jiān)控，這是居家的安全控制。當(dāng)更多的監(jiān)視器安裝在一個城市，整個城市就如同有一個二十四小時執(zhí)勤的“網(wǎng)絡(luò)警察”，實現(xiàn)城市安全的環(huán)境。這一波的物聯(lián)網(wǎng)IoT應(yīng)用將毫無疑問提升IT產(chǎn)業(yè)整合，帶動下一波的網(wǎng)絡(luò)浪潮。
三層架構(gòu)，無縫數(shù)據(jù)傳輸
IoT的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)平臺分為三層，由最下層感知層 (Sense Layer)，中間的網(wǎng)絡(luò)層(Network Layer)， 及最上層的應(yīng)用層(Application layer)所組成。
感知層透過各種裝置擷取數(shù)據(jù)，透過感知組件(Sensor)及攝影鏡頭(IP Cam)來搜集影像、識別物體，讀取數(shù)據(jù)內(nèi)容。「網(wǎng)絡(luò)層」負(fù)責(zé)聯(lián)絡(luò)的重責(zé)大任，所以必需確保網(wǎng)絡(luò)“永”不斷線，目前在我們可以透過有線網(wǎng)絡(luò)(Ethernet)，電力傳輸網(wǎng)絡(luò)(Ethernet on Power-line)與無線網(wǎng)絡(luò)(3G/4G/ LTE/Wi-Fi/ WiMAX/Zigbee/ Bluetooth)構(gòu)成一個無縫式的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。
應(yīng)用層負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)的各種應(yīng)用領(lǐng)域，透過不同的平臺如云端運(yùn)算平臺、信息開放平臺、服務(wù)支持平臺、網(wǎng)絡(luò)交易平臺等應(yīng)用的整合，應(yīng)用在環(huán)境監(jiān)測、城市管理、智能交通、智能家居、智慧能源、食品安全、網(wǎng)絡(luò)交易等不同應(yīng)用領(lǐng)域。其中以感知層最為關(guān)鍵，因為當(dāng)搜集、擷取的輸入數(shù)據(jù)是正確時，所得到的數(shù)據(jù)才會變得有意義。
未來在物聯(lián)網(wǎng)的時代，透過不同類型感知器的搭配，將可拓展出各種不同類型的應(yīng)用，而其后端數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線技術(shù)是未來發(fā)展上成本及效率的關(guān)鍵。目前的應(yīng)用是將3G/4G、Wi-Fi、Zigbee的無線傳輸技術(shù)崁入在對象中，如同即插即用裝置，只要提供電力，這個新裝的對象就會與外界的物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)成一個碩大的網(wǎng)絡(luò)，為了成本及效率的考慮，數(shù)據(jù)傳輸量小于1KB以Zigbee的無線傳輸為主，小于100KB以3G為主，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸量大于1MB以 Wi-Fi為主。
以“智慧生活”與“智慧城市”中建構(gòu)在Wi-Fi無線傳輸為例，當(dāng)你一邊腳踩著健身的腳踏車，記錄器就會將你運(yùn)動的時間、跑步的里程數(shù)，透過無線接取器(Wireless AP)將數(shù)據(jù)儲存在云端，當(dāng)你設(shè)定懶人警告，又當(dāng)你變成水昆(混)兄時，系統(tǒng)就會送出一個提醒的訊息到你的手機(jī)，提醒你不要再混了，隨時關(guān)心你的健康。
市場規(guī)模，五年內(nèi)11兆美元
Wi-Fi無線的“智慧城市”，就是由數(shù)以萬計的物聯(lián)網(wǎng)IoT對象彼此鏈接組合而成，以信息通訊科技ICT (Information Communication Technology)為核心，串聯(lián)物與物、人與物之間的網(wǎng)絡(luò)，借以傳遞城市內(nèi)的各項服務(wù)訊息，提升企業(yè)與市民的便利。想想當(dāng)生病時，掛號透過網(wǎng)絡(luò)可以知道實時的訊息，免去枯等的時間，這可以說是物聯(lián)網(wǎng)IoT的小小應(yīng)用，但卻會讓小市民“很貼心”， 讓人有種便利與幸福感，這不就是建構(gòu)“智慧城市”的核心價值嗎?
IoT物聯(lián)網(wǎng)潛在商機(jī)有多大，看著世界各國都摩拳擦掌，躍躍欲試，便可窺其端倪。因為物聯(lián)網(wǎng)IoT所相關(guān)的應(yīng)用與軟硬件，遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、城市安全、網(wǎng)絡(luò)交易等領(lǐng)域，因而衍生出大規(guī)模的高科技市場。
據(jù)Gartner分析，2016年全球?qū)褂?4億個物聯(lián)網(wǎng)(IoT)裝置，到了2020年，全球所使用的物聯(lián)網(wǎng)裝置數(shù)量將成長至208億。國際知名的麥肯錫顧問公司(Mckinsey)估計到2025年，物聯(lián)網(wǎng)對全球的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)最高可能超過驚人的11兆美元。
面對這個龐大的市場機(jī)會，美國、歐盟、日本、韓國及中國紛紛提出相關(guān)發(fā)展策略規(guī)劃與投入大量資源。未來不論在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、IC芯片功能、產(chǎn)品定位和解決方案上都有相當(dāng)多的應(yīng)用與發(fā)展機(jī)會。
目前普遍使用的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv4 (Internet Protocol version 4)即將被用盡，若是有兩個物聯(lián)網(wǎng)IoT同時擁有同一個網(wǎng)絡(luò)地址，那就會發(fā)生“撞機(jī)”的狀況，未來的連網(wǎng)裝置都將以IPv6為基礎(chǔ)，可以支持2的128次方個網(wǎng)絡(luò)地址，其數(shù)量多到無法用普通的數(shù)學(xué)文字表示，IPv6足夠讓地球上的每一粒沙子都擁有自己的網(wǎng)絡(luò)地址，當(dāng)然就不會“撞機(jī)”了。
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