隨著移動云端、海量數(shù)據(jù)與無線技術(shù)快速演進，促使智能聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things， IoT）的興起，結(jié)合大數(shù)據(jù)（Big Data）的分析為產(chǎn)業(yè)帶來了創(chuàng)新的變革與發(fā)展契機，可視為當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)重要里程碑與未來潮流趨勢。

物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)的興起

物聯(lián)網(wǎng)（又稱智能聯(lián)網(wǎng)），系指物物相聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)，讓物與物或物與人之間能夠借此產(chǎn)生互動與聯(lián)結(jié)，可提供“全面感知、可靠傳遞、智能處理”的整合服務(wù)。根據(jù)歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（European Telecommunications Standards InsTItute， ETSI）之定義，物聯(lián)網(wǎng)可依照不同的工作內(nèi)容劃分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層及應(yīng)用層。在感知層方面，主要是利用感測組件針對特定的場景進行數(shù)據(jù)收集或者是監(jiān)控的動作來實現(xiàn)全面感知的目的；網(wǎng)絡(luò)層主要目的則是確保數(shù)據(jù)的可靠傳遞，可透過各種網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)實現(xiàn)，將物聯(lián)網(wǎng)終端裝置上的數(shù)據(jù)傳遞至特定目標(biāo)上；應(yīng)用層則是以云端運算與儲存技術(shù)為基礎(chǔ)，進行大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的分析與處理，以提供智慧化的服務(wù)。當(dāng)不同類型的物聯(lián)網(wǎng)裝置數(shù)量迅速增加，將產(chǎn)生與累積龐大的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，分析這些數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)并且產(chǎn)生應(yīng)用上的價值，就是大數(shù)據(jù)（Big Data）。一般可將大數(shù)據(jù)的特征歸納為4V（數(shù)量Volume、多樣性Variety、速度Velocity以及真實性Veracity）。其中Volume表示數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量，例如未來物聯(lián)網(wǎng)世界會連接上百億臺連網(wǎng)裝置傳感器每分每秒產(chǎn)生數(shù)據(jù)，會產(chǎn)生與累積龐大的數(shù)據(jù)，可能高達百萬兆（ Zettabytes， ZB）的等級（1 ZB等同于10的9次方個TB）；Variety則是表示數(shù)據(jù)類型的多樣化，包含文字、影像、音頻/視頻或是物聯(lián)網(wǎng)裝置的狀態(tài)、地址等多種不同類型的數(shù)據(jù)。Velocity表示快速的數(shù)據(jù)流，由于聯(lián)網(wǎng)裝置的普及，物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流動是持續(xù)不斷且快速產(chǎn)生的，因此輸出與反應(yīng)數(shù)據(jù)的速度必須更加實時。此外，由于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)可能來自不同來源，數(shù)據(jù)的真實性Veracity也需要被檢驗，才能提升物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的價值含量，進一步促進商業(yè)智能Business Intelligence應(yīng)用的發(fā)展。

根據(jù)市調(diào)機構(gòu)Gartner預(yù)測，至2017年底全球?qū)⒂?4億個物聯(lián)網(wǎng)裝置使用，比起2016年成長31％，到2020年將達到204億個；IDC也預(yù)測全球物聯(lián)網(wǎng)的市場規(guī)模將以復(fù)合年增長率17.9%的比例成長，至2020年將達到2兆美元的市場規(guī)模；在數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)部分，依據(jù)思科全球云端指標(biāo)報告觀察，由于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速發(fā)展，全球各地云端數(shù)據(jù)中心每年需處理從物聯(lián)網(wǎng)裝置傳送的數(shù)據(jù)量將大幅提升，從2015年全年145 ZB的總資料量，到了2020年，將累積達到600 ZB。由此可知，物聯(lián)網(wǎng)市場的發(fā)展與大數(shù)據(jù)具高度關(guān)連性，面對物聯(lián)裝置倍增所牽引的復(fù)雜系統(tǒng)與龐大數(shù)據(jù)量，將促使更多大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)儲存，統(tǒng)計與分析的技術(shù)實現(xiàn)，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展變革，成為未來信息科技發(fā)展的關(guān)鍵。

物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)的應(yīng)用

技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的技術(shù)架構(gòu)需物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與大數(shù)據(jù)分析技術(shù)密切整合，前者將具備物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識的傳感器所搜集信息，利用無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)尋找最佳路徑傳遞至大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析平臺；后者則從物聯(lián)網(wǎng)搜集到的大量數(shù)據(jù)之中找出潛在商業(yè)價值與可行之創(chuàng)新應(yīng)用模式。

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面，主要聚焦低功耗長距離通訊技術(shù)、頻譜資源以及裝置識別等議題。目前有多個主流的物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)（例如NB-IoT、LoRa以及SIGFOX等）各自發(fā)展，且有數(shù)個物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟相互競爭，包括OIC（Open Internet ConsorTIum）、IPSO、Allseen、OneM2M及電信領(lǐng)域之3GPP等，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)百家爭鳴，使用的頻譜資源可區(qū)分為免執(zhí)照、專用電信以及電信業(yè)者頻譜三類。在物聯(lián)網(wǎng)裝置識別技術(shù)方面，依據(jù)歐盟IERC的定義，針對識別目標(biāo)、應(yīng)用場景與技術(shù)特點的不同，物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識可分成對象標(biāo)識、通信標(biāo)識和應(yīng)用標(biāo)識。對象標(biāo)識主要用于識別物聯(lián)網(wǎng)中被感知的物理或邏輯對象，比如EPC（Electronic Product Code）、UUID（Universally Unique Identifier ）、MAC、URI（Uniform Resource IdenTIfier）、URL（Uniform Resource Locator） 、Ecode、OID（Object IdenTIfier）以及CID（Communication Identifier）等。通信標(biāo)識用于識別物聯(lián)網(wǎng)中具備通信能力的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，比如IPv4、IPv6以及E.164等，而應(yīng)用標(biāo)識則是用于對物聯(lián)網(wǎng)中的業(yè)務(wù)應(yīng)用進行識別，比如URI與URL。這些不同標(biāo)識的物聯(lián)網(wǎng)裝置，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)不僅龐大，類別亦相當(dāng)多元，可歸納如下：

1、狀態(tài)數(shù)據(jù)：物聯(lián)網(wǎng)感測組件的信息。例如溫度、濕度、壓力、雨量、RFID感測，甚至是手機當(dāng)中的GPS定位信息，除了數(shù)據(jù)本身的信息外，也能用來進行更復(fù)雜的分析應(yīng)用。

2、互動數(shù)據(jù)：人與物之間的互動或鏈結(jié)。例如Twitter 推文、微博、Facebook 互動、網(wǎng)頁廣告點擊或是使用者產(chǎn)生的內(nèi)容等，包含可供參考行為或是用戶網(wǎng)絡(luò)互動的信息，可以用來分析用戶裝置偏好屬性的特征。

3、交易數(shù)據(jù)：高度結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。例如轉(zhuǎn)賬明細、付款記錄、交易明細等，可以用來反映與剖析歷史的信息，作為預(yù)測分析的基礎(chǔ)。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的浪潮將帶動裝置與數(shù)據(jù)量迅速增長，如何處理這些龐大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的技術(shù)、分析工具及程序等，關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域包含以下幾點：

1、海量數(shù)據(jù)儲存管理：儲存容量的擴充與儲存技術(shù)的突破以及分析大量數(shù)據(jù)的技術(shù)，例如NoSQL 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與Hadoop云端運算技術(shù) 。

2、實時信息傳遞：物聯(lián)網(wǎng)裝置有不同的標(biāo)識特性，這些標(biāo)識接口與網(wǎng)絡(luò)平臺的溝通與連結(jié)，有些需要及時響應(yīng)，例如5G物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的端到端延遲要求為1ms；而有些則需要確保信息不遺漏，例如消息隊列（Message Queue）的信息交換技術(shù)。

3、機器學(xué)習(xí)分析：機器學(xué)習(xí)（Machine Learning）是大數(shù)據(jù)分析的一種方法，關(guān)鍵在于如何反應(yīng)問題真實模型的狀態(tài)，一般是透過提供大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，讓機器從中找出規(guī)律、學(xué)習(xí)如何將數(shù)據(jù)分群或分類。常見的技術(shù)如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Artificial Neural Network， ANN）、判定樹學(xué)習(xí)（ Decision-tree Learning ）、支持向量機（Support Vector Machine， SVM ）、最近鄰居法（k-Nearest Neighbor， KNN）以及案例推論（Case-Based Reasoning ）等。

4、物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)發(fā)展平臺：簡化的平臺組件，完整的物聯(lián)網(wǎng)專用開發(fā)工具及功能以及進階的連網(wǎng)裝置管理工具，能與大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析技術(shù)整合發(fā)展，例如ThingWorx、COSM、Scinan以及Arrayent等。

物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的價值與應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合大數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，例如環(huán)境偵測、醫(yī)療保健、交通運輸、商業(yè)零售以及工業(yè)控制等均屬涵蓋之范疇。茲摘要說明如下：

1、環(huán)境偵測：透過物聯(lián)網(wǎng)傳感器數(shù)據(jù)收集與事件偵測的方式針對特定環(huán)境與對象進行監(jiān)控，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析進行預(yù)測，針對異常情形預(yù)警及應(yīng)變。例如芝加哥 Array of Things城市傳感器項目計劃利用路燈安裝傳感器節(jié)點，應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析進行與改善市政管理。

2、醫(yī)療保?。豪么┐魇结t(yī)療設(shè)備自動連接醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)進行醫(yī)療數(shù)據(jù)交換，透過大數(shù)據(jù)技術(shù)處理，提升醫(yī)療質(zhì)量。例如德州非營利組織Seton Healthcare Family借助收集與匯整病人的臨床醫(yī)療信息，結(jié)合大數(shù)據(jù)內(nèi)容分析與預(yù)測技術(shù)來評估病人的情況。

3、交通運輸：結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)先進感知及無線通信技術(shù)，透過大數(shù)據(jù)分析整合人車路信息，改善或強化人、車、路之間的互動應(yīng)用，提升服務(wù)質(zhì)量與作業(yè)效率。例如舊金山SFPark智能停車計劃應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)進行停車管理，借助傳感器實時傳回停車位使用狀況，駕駛可借助移動APP獲得周遭停車位信息及費率狀況，而負(fù)責(zé)現(xiàn)場停車收費管理的人員則可實時獲知逾期停車?yán)U費狀況

4、商業(yè)零售：利用移動支付與商品交易信息相結(jié)合來展開分析，剖析消費者使用習(xí)慣，借此掌握消費者喜好特征與可能衍生的消費需求，以銷售模式的突破與創(chuàng)新進而帶動整體銷售業(yè)績成長。例如，例如美國7-11利用手機App搜集地點與消費數(shù)據(jù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)分析地點、天氣和時間信息，給予消費者最實時的優(yōu)惠訊息。

5、工業(yè)控制：以工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為中心、整合智能感測系統(tǒng)及大數(shù)據(jù)分析決策技術(shù)，加速制造業(yè)的智能化，可提升實體工廠產(chǎn)業(yè)價值鏈之整體效益。例如以德國為主的歐美國家開始提倡工業(yè)4.0，如西門子Electronic Works Amberg未來工廠就是德國工業(yè)4.0的最佳示范單位，其產(chǎn)品利用物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)示技術(shù)與生產(chǎn)設(shè)備直接通信，讓生產(chǎn)設(shè)備知道需在何時與何地采取適當(dāng)?shù)膭幼?，整合?shù)據(jù)分析與管理控制技術(shù)實現(xiàn)機器控制機器的生產(chǎn)作業(yè)，可對生產(chǎn)流程進行優(yōu)化調(diào)整，降低產(chǎn)品不合格率。

信息化的智能生活是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整合大數(shù)據(jù)分析發(fā)展與應(yīng)用落實的目標(biāo)，隨著物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展，智慧城市應(yīng)用產(chǎn)業(yè)價值鏈的發(fā)展與建立是未來的科技趨勢，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及將帶動大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，引領(lǐng)智慧城市商業(yè)模式的發(fā)展與創(chuàng)新。