在物聯(lián)網(wǎng)的世界,存在大量的原始資料,并持續(xù)被收集。市場期待開發(fā)出新的技術(shù),能有效轉(zhuǎn)換原始數(shù)據(jù)形成適用的知識。用戶的需求與技術(shù)的發(fā)展引導市場的導向,除了建設(shè)成本、追求效率外,創(chuàng)造出另一個加乘效果的藍海,也是物聯(lián)網(wǎng)解案方案提供者所努力的。
物聯(lián)網(wǎng)的動態(tài)性網(wǎng)絡
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IOT)可視為是一種動態(tài)性的網(wǎng)絡,鏈接諸多對象,例如:無線射頻識別系統(tǒng)、傳感器、與致動器,其他儀器與智能應用設(shè)備也已變成網(wǎng)絡整合組件的一環(huán)。
過去幾年市場上充斥了多樣化的物聯(lián)網(wǎng)解決方案,其中環(huán)境感知的通信與計算在無所不在的運算也扮演了關(guān)鍵的角色,被預期成為物聯(lián)網(wǎng)解決方案的典范之一。
環(huán)境感知與其他物聯(lián)網(wǎng)方案
物聯(lián)網(wǎng)自1990年代末期登場亮相以來,就受到市場與學術(shù)界的青睞,由不同組織提供諸多物聯(lián)網(wǎng)的解決方案陸續(xù)浮出臺面,這些單位包含:初創(chuàng)公司、學術(shù)單位、政府部門、與大型企業(yè)等。物聯(lián)網(wǎng)受到注目的原因,主要是其預期所創(chuàng)造的營收與市場成長。
物聯(lián)網(wǎng)允許人與物在任何時候,皆能與其他的人、事、時、地、物相連(理想的境界,是任何的路徑/網(wǎng)絡與服務皆可使用)。這樣的科技,希望能幫助人們創(chuàng)造一個更好的世界!圍繞在我們身邊的物品,知道我們的嗜好、需求,在沒有其他的確切指令下,能據(jù)此做出合適的動作。
環(huán)境感知的通信與計算,是完成智能性互動以達到上述理想境界的關(guān)鍵。環(huán)境感知簡單而言,是指經(jīng)由相關(guān)的情境或環(huán)境因素,系統(tǒng)有能力提供相關(guān)的信息或服務給用戶。
物聯(lián)網(wǎng)的市場
物聯(lián)網(wǎng)的愿景,因統(tǒng)計與預期數(shù)字的影響,充滿了生機!本文引用Cisco物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)計數(shù)字,借此了解物聯(lián)網(wǎng)近幾年是如何的發(fā)展,以及往后幾年預期的成長。此外,這些數(shù)字也預告了未來的產(chǎn)業(yè)市場趨勢。有關(guān)2020年網(wǎng)絡連接設(shè)備/對象的成長,請參閱圖1。
根據(jù)統(tǒng)計, 2015年約有150億可連上網(wǎng)絡的計算機PC,與10億個可連上網(wǎng)的智能手機。上述這二項設(shè)備,也是鏈接物聯(lián)網(wǎng)的智能設(shè)備大軍中的成員。到了2020年,約略有500至1,000億個設(shè)備連上網(wǎng),可能包含計算機、ATM、工廠的生產(chǎn)儀器與運送容器。從圖1中,可以發(fā)現(xiàn)在2008年連接上網(wǎng)的設(shè)備已經(jīng)超過了全球人口數(shù)。根據(jù)思科的研究,在2020年,地球上每個人平均擁有6個能連接上網(wǎng)的設(shè)備。
無線射頻識別與智慧城市
根據(jù)BCC在2011年做的《全球傳感器市場研究報告》,在2010年全球傳感器的市場約560億;到2011年達到628億,而在2016年傳感器市場預期增加至915億元,達到每年7.8%的復合成長率。
另一個連接到網(wǎng)絡設(shè)備的技術(shù),是RFID無線射頻識別系統(tǒng)。RFID中的芯片攜帶數(shù)據(jù),經(jīng)由天線無線傳輸數(shù)據(jù),故RFID可賦能使普通裝置成為智能裝置。RFID無線射頻識別系統(tǒng)可適用于自動貼標、識別、注冊、儲存、追蹤或運輸上,加速效能與效率。在2014年,RFID已經(jīng)達到92億美元的規(guī)模;到今年2015,預估可達到110億美元;至明年2016,RFID的市場還能成長20%。從圖2,可以發(fā)現(xiàn)五個RFID主要領(lǐng)域,在2016年占了76%的市場需求,包括:教育(Education)5%、交通(Transportation)23%、產(chǎn)業(yè)(Industry)26%、醫(yī)療(Healthcare)8%、與零售(Retail)15%。
圖2、2016年RFID主要市場需求領(lǐng)域
這樣的預測,也來自智慧城市的建構(gòu)需求。市場上物聯(lián)網(wǎng)IoT的解決方案,可以區(qū)分成五個不同區(qū)塊,包括:智能型穿戴設(shè)備、智能家居、智慧城市、智慧環(huán)境與智慧企業(yè)等。智能城市主要是利用信息與通信技術(shù)的技術(shù),提供新一代的服務與架構(gòu)。智能城市預想是由諸多的智能領(lǐng)域所組成,其中例如:智慧交通、智慧安控與智慧能源管理,是最重要的主要組件。
然而,對市場而言,智能家居、智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療與智能交通等領(lǐng)域,才是預期能拉大銷售量的主要動力。根據(jù)Markets and Markets在智慧城市(2011-2016)的報告,全球智慧城市在2016年約達到1兆美元,達到14.2%的年均復合成長率,如圖3所示。
圖3、2016年不同智能產(chǎn)品的市場銷售
圖4、網(wǎng)絡聯(lián)結(jié)的五個階段
圖5、數(shù)據(jù)流與環(huán)境感測示意圖
環(huán)境感知技術(shù)的演進
廣義而言,網(wǎng)絡世界的五階段演進史,如圖4所顯示。網(wǎng)絡的演進,起初由二個計算機的連接,然后創(chuàng)造了全球信息網(wǎng)(World Wide Web,WWW或3W)以連接大量的計算機,之后上網(wǎng)功能加入了移動裝置大軍。后來個人識別化也經(jīng)由社群網(wǎng)絡加入了互聯(lián)網(wǎng);而后物聯(lián)網(wǎng)的興起,使得多樣性的異質(zhì)對象,也能串接起網(wǎng)絡。
圖5讓數(shù)據(jù)的收集過程、轉(zhuǎn)換、與處理可視化,以及典型的物聯(lián)網(wǎng)IoT解決方案的環(huán)境感測與通知示意。值得一提的是,并不是所有的解決方案皆使用相同的數(shù)據(jù)流。每一個物聯(lián)網(wǎng)的市場方案,可能僅使用部份的架構(gòu),并設(shè)計自己的數(shù)據(jù)流;可以發(fā)現(xiàn)大部份的市場方案,有使用環(huán)境或情境感測技術(shù)以簡化數(shù)據(jù),并轉(zhuǎn)成較易解讀的格式。為了加速顧客采用物聯(lián)網(wǎng)IoT的解決方案,使用共同的標準、設(shè)計共同的軟件平臺是很多人的共識。
目前的移動APP市場,是物聯(lián)網(wǎng)IoT領(lǐng)域很理想的模塊。使用者可以安裝不同的應用,以加強現(xiàn)存的物聯(lián)網(wǎng)IoT產(chǎn)品功能;但需使用認證去檢核硬件,是否支持安裝的應用軟件。這與移動APP商店的做法一致,其在推動APP安裝至智能手機前,會先檢測手機的規(guī)格。
結(jié)語
最后,另一個重要的建設(shè)是中介節(jié)點(Intermediate Node ),其可以執(zhí)行多重協(xié)議通信、橋接短范圍的協(xié)議、以及協(xié)議間的轉(zhuǎn)換。尤其使用像藍芽或ZigBee等短通訊范圍的傳感器,中介節(jié)點可以安裝在特定位置,可使用長范圍的協(xié)議與中央集點(CentralHub)通信。另外,使用短范圍的協(xié)議與傳感器與致動器,進行數(shù)據(jù)交換。
在 IoT 物聯(lián)網(wǎng)的世界,存在大量的原始資料,并持續(xù)被收集。市場也期待開發(fā)出新的技術(shù),能有效轉(zhuǎn)換原始數(shù)據(jù)形成適用的知識(Knowledge)。收集資料的量可能是很巨大的,可以預見很大量的實時系統(tǒng)數(shù)據(jù)串同時存在。數(shù)據(jù)探勘(Data Ming)技術(shù)或許可以從這些巨量數(shù)據(jù),提煉出適合、適用的知識數(shù)據(jù)。使用者的需求與技術(shù)的發(fā)展,引導了市場的導向;除了建置成本、追求效率外,創(chuàng)造出另一個加乘效果的藍海,也是物聯(lián)網(wǎng)IOT解案方案提供者所努力的。