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加速物聯網發展 需有全新思維
全面檢視 找出因應之道

【作者: 姚嘉洋】   2015年03月23日 星期一

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就產業界或是媒體對於物聯網的相關討論,大多都已有相當完整的論述,像是軟硬體的發展與相關應用等,這都是稀鬆平常的內容,若再進一步的探討,物聯網標準的統一與否,可能就是物聯網能否快速發展的重要關鍵之一。但是,標準統一是否就是唯一需要克服的問題?這或許就見仁見智了。


物聯網發展需要全新思維

IBM全球企業諮詢服務事業群全球電子產業首席顧問Sanjay B Panikkar便指出,以目前物聯網裝置的數量來看,還不足以支持未來創新商業模式的發展,這也意味著硬體裝置的數量還會再不斷提升,但如果還是用「中央管理」的思維來維護管理數以千億計的智慧終端,更別說會有更為新穎的智慧終端產品可能會面世,如此一來,管理成本勢必會呈現暴炸性的成長。


Sanjay B Panikkar表示,在2005年前,網路的管理行為以集中化方式為主,但到了現在,網路勢必會走向分散化的作法,以提升管理效率,而在此之前,還有三個問題需要克服:信任、安全機制與自我控制的協調能力。前面兩個問題,已經有許多廠商投入,並提供解決方案,像是軟體或是資安業者就有相當高的積極度。針對第三個問題,Sanjay B Panikkar進一步說明,自制化的協調能力,等同於沒有中央系統的介入,就M2M而言,機器之間可以達成一定程度的契約,來達到像是以物易物或是交換資源的工作,同時可以組織化不受到外來的惡意攻擊。只要把這些問題解決,物聯網能發揮的效益將相當驚人。


Sanjay B Panikkar舉例,像是洗衣機本身,是否可以知道它何時沒有洗衣服?如果可以,洗衣機本身就可以將閒置時間拿來工作,以賺取利潤,當然,何時要進行維修,也可以直接通知維修單位,直接成為經濟體的一份子,來提升整體環境的流動性,而不流於一灘死水。


模組化並不是全新的概念,只是恰巧能滿足物聯網系統諸多設計上的挑戰而已。

至於LoRa補足了無線聯網技術的最後一塊拼圖,用電信網路滿足M2M市場需求,

這件事若真能發生,的確有助於物聯網的加速發展。


圖一 :  透過物聯網的能力,可以有效並主動提升許多機器的經濟價值,而非被動等待使用,洗衣機就是一例。(Source:http://grabworthy.pricegrabber.com/)
圖一 : 透過物聯網的能力,可以有效並主動提升許多機器的經濟價值,而非被動等待使用,洗衣機就是一例。(Source:http://grabworthy.pricegrabber.com/)

用模組化因應物聯網諸多挑戰

而大同集團策略長潘泰吉博士則是從系統層級的角度出發,來述說物聯網終端系統開發的挑戰在哪。


眾所皆知,大同集團投入物聯網乃至於智慧電網的發展已有不短的時間,所以累積了不少的實務經驗。他認為,物聯網的問題在於,要如何「定義問題」?舉例來說,我們都知道系統成本是關鍵之一,但後續的管理維護要如何處理?或是如何與現有的系統進行連結?軟體要如何升級來達到新的應用?系統要如何維持一定的續航力?這些問題若沒有一併思考進去,在實際執行上,就會有相當高的難度。


而大同的作法就是搭載ST(意法半導體)的微處理器的單板電腦,進行系統開發,透過不同模組的搭配來組成不同終端應用的系統,像是智慧電錶、智慧閘道器或是電動車所需要的充電控制器等,都是大同近期的成功案例。這種作法,相當雷同於開放硬體的系統設計概念,透過簡單的微處理器或是微控制器的電路板,搭配不同模組來實現許多不同的創意應用,而這種概念,已經在國外發展了不短的時間,所以在開放硬體領域中,可以很容易看到許多感測或是無線射頻等模組,能與主機板相互搭配。



圖二 :  透過微處理器就能完成許多系統的設計,目前像是TI、ST或是博通等,都有推出自家的處理器與開發板來滿足市場各類需求,再搭配射頻模組,就是一個物聯網終端裝置了(攝影:姚嘉洋)
圖二 : 透過微處理器就能完成許多系統的設計,目前像是TI、ST或是博通等,都有推出自家的處理器與開發板來滿足市場各類需求,再搭配射頻模組,就是一個物聯網終端裝置了(攝影:姚嘉洋)

「LoRa」補足物聯網最後拼圖

另一方面,可以確定的是,物聯網所需要的無線網通技術,大致上已經呈現互補的局面,沒有所謂的「誰取代誰」的問題存在。但就資料傳輸的資料量大小與距離長遠兩項基本指標,以X、Y軸的方式來呈現,無線網路技術仍有一定的技術缺口存在。那就是長距離,卻僅需傳輸少量資料的區域,IBM意識到整體的無線網路環境還少了一塊拼圖,而現有的任何一種技術還無法滿足該區域的需求。


IBM全球資訊科技服務事業部劉建倫指出,針對此一技術缺口,IBM與半導體供應商SemTech雙方,以「LoRa」為名的長距離小資料傳輸的無線技術進行合作,前者提供系統服務平台,專注服務開發、安全防護與管理工作;後者提供晶片技術,利用既有的3G、4G的網路基礎建設,來因應M2M的網路需求。雙方在去年的德國慕尼黑電子展展示了該技術。簡單來說,透過該技術的建置,來大幅壓低整體網路成本。他透露,該技術自2008年便開始發展,源自於瑞士,IBM也投身其中,與相關的晶片業者進行合作,直到了去年,該技術才傳進亞洲市場並開始推廣,SemTech亦在亞洲設有辦公室。


劉建倫坦言,LoRa只是一種無線技術,還稱不上是技術標準,但目前投入該技術的業者便約有27家左右,其中不乏電信業者、網路服務業者與晶片業者等,其中約有六至七成,就是物聯網公司,其應用類型涵蓋保全、瓦斯或是水表類等。


劉建倫進一步談到,利用既有的3G、4G的網路基礎建設,來因應M2M的網路需求。差異就在過往的3G網路需要SIM卡才能啟動網路,但M2M網路不需要,一方面裝置數量龐大,再者傳輸的資料也有限,在既有的網路架構上,再建置一層M2M網路,就有辦法壓低客戶甚至是消費者所付出的成本。但他也強調,由於是使用既有的電信網路,即便裝置沒有搭載SIM卡,LoRa本身還是有些基本的認證技術在,還是可以達到雙向管理之效。


現階段在荷蘭已經有電信業者以4G網路開始導入LoRa技術,預計今年以該技術為基礎的服務會就位。IBM也在全球各地與不同的系統服務業者合作,不同的場域,自然也有不同的機會出現。至於該技術是否會成為業界的標準之一,劉建倫持保留的看法,IBM身為歐洲物聯網協會的一員,現在的確也在推廣該技術,但要成為標準,IBM並沒有明確的時間表。至於LoRa要真的普及,劉建倫認為,硬體技術本身沒有問題,而且也會隨著時間不斷進步,關鍵在於軟體本身如何與日俱進,甚至是配合各國政府的認證與規範,這才是目前的問題,而IBM還是聚焦在平台發展上,為系統服務業者提供對應的解決方案。



圖三 :  LoRa的面世,補足了無線網通技術的缺口,接下來就看待其技術陣營如何將該技術發揚光大了。(Source:IBM)
圖三 : LoRa的面世,補足了無線網通技術的缺口,接下來就看待其技術陣營如何將該技術發揚光大了。(Source:IBM)

結論

由此可見,物聯網若要能迅速發展,除了產業標準要能統一外,從思維、技術缺口或是系統設計的方式,必須要摒除過去舊有的思維,同時採取與過去不同的行動與市場策略,才有機會在競爭激烈且變動性極高的物聯網市場中,取得一席之地,而物聯網的發展,也會因為廠商們的積極參與,而更有機會加速成熟。


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