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感测网路打造坚实基础
智慧城市第一线

【作者: 王明德】2016年02月01日 星期一

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透过关键技术的突破,及行动装置与网路的兴盛,物联网在市场上的发展及应用开始快速成长,从智慧家庭到近年来备受瞩目的智慧城市,都将成为物联网的实践领域。


多数业者都指出,智慧城市将成为物联网下一个发展的领域,随着技术与模式的扩散与成熟,物联网应用会往更大范围的智慧城市迈进,且真正的融入到人的生活当中,未来在永续发展、生活品质提升、新市镇、防灾、高龄化、基础件数、零售、物流及医疗等,都将成为发展重点。


物联网未来除了会聚焦在应用服务外,也会着重垂直领域的深化及异业结盟,来进行创新服务发想,除了仰赖既有企业的努力外,越来越多的创客(Maker)也开始加入,使市场更加活络。


随着物联网快速兴起,各厂商能在共同平台上积极发展具有竞争力的技术及应用,各种厂商与创新资源不断被释出,原本遭到闲置的资源也可利用共享机制进行再利用,未来将能让不同行业之间,能透过物联网平台进行异业合作及良性竞争。


物联网已成智慧城市主干

从架构面来看,物联网由下而上可依序分为感知层(Sensor Layer) 、网路层(Network Layer)、应用层(Application Layer)、等三部份,感知层由各种RFID标签、有线及无线感测器(Wired & Wireless Sensor)所组成,负责传递感测资料, 网路层由各种极低功耗的有线/无线网路规范,如802.15.4、6LoWPAN、ANT、WirelessHART、 ZigBee、MiWi、WIA-PA、ISA100等协定,以及802.11 Wi-Fi、甚至2G GSM/2.75G GPRS/3G CDMA/3.5G WCDMA/4G LTE等行动通讯协定,将各种感测器的资料上传到云端伺服器,这部分将是提供各种无线网路协定的软/硬体元件厂商,网通设备供应商、电信营运服务商,以及网际网路服务商(ISP)、云端服务供应商的市场,应用层涵盖到应用领域相当广泛,从环境监测、无线感测网路(Wireless Sensor Network; WSN)、智慧电网(Smart Grid)与能源管理、医疗照护(Health Care)、食品管制系统、产品供应链,以及从智慧家庭(Smart Home)、智慧建筑(Building Management)、智慧工厂(Smart Factory) ,以至于延伸到智慧交通运输/物流、甚至智慧城市的大范围的应用。


泓格由智慧社区切入

智慧城市部分,泓格选择由智慧建筑、智慧社区,以点连线,进而形成智慧城市的完整面貌。

台湾产业向来以软体见长,在物联网乃至于其应用的智慧城市,也都由硬体端投入,尤其是长期以工业领域为发展主力的工业电脑厂商,更是如此,泓格科技副总经理郑树发指出,物联网的三层架构各有其技术专业,其中感知层负责讯号撷取、传递与部份的设备自动化控制,可说是物联网的基石,泓格长期以来深耕此一领域,提供包括控制器、连接器等产品,让感测器与设备可顺利链接,近年来泓格也大力拓展应用,在智慧城市部份,泓格选择由智慧建筑、智慧社区,以点连线,进而形成智慧城市的完整面貌。



图1 : 泓格科技副总经理郑树发指出,相对于由政府机关推动的智慧城市,智慧社区多由建商或社区住户自主发展。 (摄影/SmartAuto)
图1 : 泓格科技副总经理郑树发指出,相对于由政府机关推动的智慧城市,智慧社区多由建商或社区住户自主发展。 (摄影/SmartAuto)

郑树发表示,智慧社区的涵盖面相当广,包括电信/网通、建筑、保全、能源、运输、医疗、资讯服务、家庭管理与智慧连网装置等业者,皆积极推出相关方案、抢进该块市场,由于智慧社区涉及的服务范畴很广,包括智慧家电、智慧建筑、智慧医疗、智慧水电等服务,不可能由单一厂商提供,因此,智慧社区服务供应商是否能透过策略联盟等方式将一个个独立的智慧系统无缝整合、串接起来,将决定服务能量高低。


相对于由政府机关推动的智慧城市,智慧社区多由建商或社区住户自主发展,优点是执行力高,架构也可完全因应该社区需求,缺点则是各社区各行其是,引用的技术零散,在没有采行统一标准的态势下,未来要串连为智慧城市会有整合上的困扰,因此需要有技术能力与经验的服务供应商协助建商或物业管理业者将纷杂的系统汇整至单一平台,郑树发指出,为了解决整合不同协定、资料处理的问题,发展智慧社区或智慧家庭的关键在于资料汇整的能力的极大化,以及针对有能力负担的族群了解其真正追求的居住空间,泓格以资料采集的能力起家,以工业产品经营市场,深耕多年后已有建全的配套方案,对于各个装置的整合均已有对应产品,已经能针对现况提供切确的整合服务。


凌华ARIP加快上市速度

凌华的APP平台,可完善利用凌华过去在各垂直产业所累积的专业知识,加速产品的上市时间。

与泓格相同,凌华在智慧城市的布局也以底层架构为主,其应用也包括建筑、交通、环境等,其中工业领域的IIoT(工业物联网)则是凌华的主力布局,凌华科技I/O平台产品中心协理张晃华指出,凌华由自动化测试起家,此一领域具有相当优势,而工业物联网是智慧城市的主要架构,凌华长期以来在此领域所培养的专业技术,可完全落实在智慧城市系统,以智慧交通为例,智慧交通系统透过长时间的资讯撷取,将资讯累积为庞大资料库,用以分析、制定相关交通政策,同时建置于街上的交通设备也可利用此讯息即时控制灯号,而设置于户外的设备要能在严苛的环境中稳定运作,端赖事先的强固设计,对于此部份,正是凌华的专长。



图2 : 凌华科技I/O平台产品中心协理张晃华表示,凌华长期以来在此领域所培养的专业技术,可完全落实在智慧城市系统。 (摄影/SmartAuto)
图2 : 凌华科技I/O平台产品中心协理张晃华表示,凌华长期以来在此领域所培养的专业技术,可完全落实在智慧城市系统。 (摄影/SmartAuto)

凌华科技I/O平台产品中心产品经理蔡雨利则指出,目前智慧城市所应用的IIoT架构,其技术都早已成熟,应用端赖各系统整合厂商与垂直产业系统业者的创意,为了因应客户的快速上市需求,凌华的ARIP(Application-Ready Intelligent Platform)平台,可完善利用凌华过去在各垂直产业所累积的专业知识,加速产品的上市时间,张晃华表示,智慧城市涵盖的范围极广,包括交通、医疗、建筑…等,各领域都专业需求都相当高,尤其底层系统,还须考虑到设备所处的环境因素,因此选择具有经验的设备供应商相当重要。


ST全面感知智慧城市

ST的感测器从动作感测开始投入,多年来不断开发出新产品,像是重力、加速度、温湿度等感测器。

在智慧城市架构中,工业电脑厂商所提供的产品,还不是最底层,真正第一线的莫过于感测器,执感测器产业牛耳的意法半导体(ST),其产品近年来被大量应用在物联网,智慧城市更是其发展重点。



图3 : 意法半导体大中华暨南亚区资深产品行销经理杨正廉指出,感测器是智慧城市的基石,所有的讯号都由此产生。 (摄影/SmartAuto)
图3 : 意法半导体大中华暨南亚区资深产品行销经理杨正廉指出,感测器是智慧城市的基石,所有的讯号都由此产生。 (摄影/SmartAuto)

意法半导体大中华暨南亚区资深产品行销经理杨正廉指出,感测器是智慧城市的基石,所有的讯号都由此产生,而在底层感测网路中,MCU扮演了关键角色,他进一步表示,智慧城市的子系统相当多,从家庭到建筑,乃至于户外各类建置,MCU都是感测网路的中枢。


其实针对智慧城市等应用,ST并未设置专属的研发团队,杨正廉表示,ST在应用部份的策略是专注于创新技术的研发,透过不断创新,提供更高规格的产品让设备业者选用,目前ST在智慧城市的主力MCU产品为STM32系列,此系列产品与ARM积极配合,在效能、成本方面,都有颇获市场口碑。


在感测器部份意法半导体大中华暨南亚区类比微机电与感测元件经理苏振隆表示,智慧城市的系统建置是由下往上,感测网路是其架构的基础,因此感测器的效能相当重要。



图4 : 意法半导体大中华暨南亚区类比微机电与感测元件经理苏振隆表示,ST在感测器设计与生产采一条龙方式,从裸晶到封装均为自家生产,不必配合别人其他厂商的商业模式。 (摄影/SmartAuto)
图4 : 意法半导体大中华暨南亚区类比微机电与感测元件经理苏振隆表示,ST在感测器设计与生产采一条龙方式,从裸晶到封装均为自家生产,不必配合别人其他厂商的商业模式。 (摄影/SmartAuto)

ST的感测器从动作感测开始投入,多年来不断开发出新产品,像是重力、加速度、温湿度等感测器,苏振隆指出,感测器在智慧城市与其他智慧化应用逐渐增加,例如车用的重力、压力感测器、环境监测的温湿度、紫外线感测器,近年来兴起的穿戴式装置,也用了大量人体侦测元件,不管是哪类应用,感测器的技术发展趋势都相同,无非是小体积、低功耗、高效能,ST的感测器产也近年来也都朝此方向发展,ST在感测器设计与生产采一条龙方式,从裸晶到封装均为自家生产,不必配合别人其他厂商的商业模式,其产线的经验也可累积,苏振隆指出,智慧城市所需的感测器相当多元,ST将持续提供更高效率的感测元件,协助设备与系统业者,打造更精准的物联网架构。


**刊头图片(Source: government.in)


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