物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的時代來臨，其所影響的不僅有硬件類聯(lián)網(wǎng)對象，而是翻轉(zhuǎn)產(chǎn)業(yè)運作的思維、改變了傳感器(Sensor)應(yīng)用模式、提升大數(shù)據(jù)(Big Data)重要性，以及豐富聯(lián)網(wǎng)方式的多元性。有鑒于物聯(lián)網(wǎng)對于產(chǎn)業(yè)的重要性，本刊于6月30日假臺大集思會議中心，舉辦“物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新應(yīng)用研討會”，邀請業(yè)界指標性人士，針對物聯(lián)網(wǎng)的趨勢與技術(shù)，進行一系列的介紹。

不僅硬件升級 而是改變用戶體驗

受惠于物聯(lián)網(wǎng)的崛起，感測組件被大量的采用，所以過去許多人認為物聯(lián)網(wǎng)等于是將硬件類的聯(lián)網(wǎng)對象加以更新/提升相關(guān)性能。對此，信息工業(yè)策進會創(chuàng)新應(yīng)用服務(wù)研究所主任楊惠雯認為，物聯(lián)網(wǎng)所蘊含的意義不只有聯(lián)網(wǎng)對象的升級，而是進一步提供消費者與以往不同的體驗感。

物聯(lián)網(wǎng)帶動了數(shù)字科技的相關(guān)需求，數(shù)字科技進而創(chuàng)造了更多可能的服務(wù)與應(yīng)用內(nèi)容，因此產(chǎn)業(yè)更應(yīng)該積極創(chuàng)新，給予消費者與以往不同的體驗，因此，楊惠雯表示，21世紀的消費者經(jīng)濟命脈為“體驗經(jīng)濟”。舉例來說，相較于傳統(tǒng)零售企業(yè)，諸如亞馬遜(Amazon)等的電商營收成長不斷，原因在于其帶來的消費者體驗較傳統(tǒng)商店來得佳。

但若提到物聯(lián)網(wǎng)仍免不了須討論硬件組件的層面。綜合許多市調(diào)結(jié)果皆指出，2020年預(yù)計全世界將會有500億部裝置可連上網(wǎng)絡(luò)，而傳感器便是物聯(lián)網(wǎng)的起點。ROHM設(shè)計中心主任工程師黃乙丞認為，小至玩具大到智能房屋，從生產(chǎn)治具到家禽生物等，任何物品或生物皆可連接上傳感器，而后成為物聯(lián)網(wǎng)的一環(huán)。

“物聯(lián)網(wǎng)分為感知、網(wǎng)絡(luò)，以及應(yīng)用等三個層面。”黃乙丞表示，簡單來說就是要有個物品(Things)加上傳感器之后，再透過網(wǎng)絡(luò)層將數(shù)據(jù)(Data)傳輸?shù)皆贫耍筮M一步的歸納與分析，以建立更多具有價值的服務(wù)。

聯(lián)網(wǎng)裝置數(shù)量上揚 安全性更須注意

物聯(lián)網(wǎng)的推波不僅使傳感器的需求不斷上揚，也進而讓聯(lián)網(wǎng)裝置的種類如雨后春筍般冒出;Silicon Labs資深應(yīng)用工程師郭少青表示，以往需要連上網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備不外乎是智能移動裝置、筆記本電腦，或者是一些感測裝置例如煙霧感測，或是家中網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)(Gateway)。

但受到物聯(lián)網(wǎng)概念的影響，除了個人移動裝置外，往后家中電視也須連上網(wǎng)絡(luò)、燈泡也將會是物聯(lián)網(wǎng)的一環(huán)，冷氣的溫度也將可以透過網(wǎng)絡(luò)鏈接加以調(diào)控。但也顯現(xiàn)出另一項重點─安全(Security)。郭少青解釋，因為消費者永遠都不會希望家中的聯(lián)網(wǎng)裝置，將可被外部的人所控制，所以安全是在物聯(lián)網(wǎng)崛起后最為重要的部分。

ARM物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)部門工程師王建宇也同意安全性為物聯(lián)網(wǎng)的重要項目。王建宇表示，該公司與IBM共同調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，在開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用時有哪些因素須先被克服：

第一，相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施需要重新被建置，開發(fā)者須重新布建云端系統(tǒng)，不過受惠于公有云的推出，此一部分的障礙相對已降低。

其二，安全性。王建宇認為，物聯(lián)網(wǎng)必定不能與安全性脫鉤，舉例來說，大部分的個人計算機須安裝防病毒軟件，但物聯(lián)網(wǎng)裝置并無防毒措施，這就是為何一開始物聯(lián)網(wǎng)裹足不前的最主要因素;倘若沒有一套相對安全的系統(tǒng)，相關(guān)廠商便無法做出全盤考慮。

低功號需求旺盛物聯(lián)網(wǎng)促LPWAN崛起

在通訊層面，其實物聯(lián)網(wǎng)對于低功耗的需求十分旺盛。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品傳輸?shù)臄?shù)據(jù)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(wǎng)(Low Power Wide Area Network，LPWAN)技術(shù)的誕生。

據(jù)了解，目前低功耗廣域網(wǎng)可分為采授權(quán)頻段，以及非授權(quán)頻段兩大類;在授權(quán)頻段方面已有NB-IoT技術(shù)，而非授權(quán)頻段則有LoRa、Sigfox、Weightless、HaLow等多項選擇，不過目前在非授權(quán)頻段方面，最受關(guān)注的技術(shù)應(yīng)屬LoRa與Sigfox。研華資深產(chǎn)品經(jīng)理林裕雄表示，無論是在授權(quán)頻段，抑或是非授權(quán)頻段技術(shù)，皆無選擇好壞之分，且傳輸距離、營運模式也不盡相同，應(yīng)該端看應(yīng)用面所需，不同廠商欲采用的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也將有所差異。

有趣的是，一般人提到諸如NB-IoT、LoRa與Sigfox等技術(shù)，皆會直覺認定它們只存在著競爭關(guān)系;對此，金青科技系統(tǒng)整合項目管理主任王鈺捷表示，在該公司所接洽的應(yīng)用中，有部分案例采取“雙模式”，舉例來說，在休閑場所中常見的電動二輪車，此類應(yīng)用原有方式是透過全球定位系統(tǒng)(GPS)加上4G網(wǎng)絡(luò)的搭配，將車子行徑中的軌跡、路線，或者目前狀態(tài)回傳至后臺。

王鈺捷解釋，但是因為4G技術(shù)相當耗能，所以此類應(yīng)用已有4G搭配LoRa技術(shù)的案例。也就是說，當電動二輪車行徑間仍采用4G，當車輛處于停紅綠燈或是停放路邊的狀態(tài)時，則改采LoRa傳輸二輪車的狀態(tài)，用以掌控車輛是否被撞或是被竊取。從此類應(yīng)用可得知，未來無論是NB-IoT或者是LoRa、Sigfox等技術(shù)將未必是絕對競爭，應(yīng)會是截長補短的關(guān)系，并可一起打造出預(yù)期中的智慧生活。

為什么LPWAN技術(shù)對于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展如此重要?TUV Rheinland Taiwan信息與通信技術(shù)部門資深項目經(jīng)理于凱群則解釋，以往的數(shù)據(jù)方收集方式，皆是與手機/網(wǎng)關(guān)相互鏈接，而后再透過網(wǎng)絡(luò)傳輸至云端中分析處理，如此的方式屬于短距離的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

但若須一直透過移動裝置或是網(wǎng)關(guān)作為中間站的模式太過大費周章，像是LPWAN如此長距傳輸?shù)募夹g(shù)崛起后，可取代這些中間點直接將數(shù)據(jù)傳輸至云端中處理。于凱群認為，LPWAN技術(shù)不但可連結(jié)的范圍廣泛，傳輸距離可達好幾公里，適合大范圍的應(yīng)用情境;且因傳感器所收集的信息，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(shù)來得高，可有效達到省電的效果。