物聯網產業發展現況與未來預測
- DIGITIMES企劃
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IoT物聯網議題持續發酵，由IoT概念衍生整合的智慧家庭、智慧運輸、智慧醫療、智慧能源、智慧工業等應用，不僅同時跨各大產業、也蘊藏龐大商機，不但解決方案、硬體平台、雲端服務等業者爭食相關商機，各種開放硬體平台也成為各大業者爭相靠攏的對象。
2015年雖然受到大陸智慧手機出貨減少影響，據MIC數據顯示，台灣上半年半導體出貨表現較2014年同期衰退5%，但業界預估在後續IoT技術與對應解決方案需求發酵下，將有機會再挹注台灣半導體產值、帶動整體產值止跌回升。
台IC產業成長趨緩 IoT應用可望挹注產值
大陸智慧型手機出貨量減少，據分析指出，雖然直接影響台灣2015年IC設計成長、同時也間接影響晶圓代工、封測產業IC相關產業鏈產值，導致2015上半年台灣半導體業不如預期，但實際上在2015年下半年業者在16nm製程投片量產同時加上物聯網關鍵元件(控制器、感測器、功能模組)需求帶動，下半年產值可望回升，同時在IC封測產業也因IoT產品需求挹注業務量，因穿戴式裝置市場需求暢旺，提升系統級封裝(SiP)整合晶片需求IC封測產業的下半年可趨穩定成長。
而物聯網應用範圍廣泛，成為各大產業智能化、網絡化甚至雲端化發展的重要關鍵，涉及產業包含智慧家庭、智慧運輸、智慧醫療、智慧能源、智慧工業等應用，為搶食物聯網市場大餅，半導體廠商也紛紛透過購併、策略結盟形式擴增技術實力與產品線，例如，ARM購併Wicentric、Sunrise Micro Devices進入藍牙Smart矽智財應用市場， Altera、Andes則各自透過與研究機構、協力廠商整合合作進行物聯網解決方案開發。
解決方案大廠積極購併、合作 擴充IoT應用發展實力
從ARM宣佈收購Wicentric和Sunrise Micro Devices兩家公司可以了解其策略動機，檢視Wicentric所擁有的產品與開發資源，其核心產品為Bluetooth Smart軟體方案的重點供應商，開發資源集中在整合低功耗無線傳輸應用產品的功能實踐，產品線包含Bluetooth Protocol Stack與相關應用Profile，可以藉此建構產品裝置互聯的應用智慧產品，同時能提供晶片整合所需的Link Layer。
Sunrise Micro Devices則是提供藍牙無線電應用功能的矽智財為主，解決方案為包括Pre-qualified無線電功能模組、Self-contained無線電區塊，與相關應用的Firmware開發資源。Sunrise Micro Devices無線電解決方案重點特色在於可在低於1v的驅動電壓下正常運行，可提供IoT產品設計絕佳的產品電池效能，甚至利用採集能源持續不中斷運行。
因為藍牙低功耗傳輸技術為IoT產品或解決方案不可或缺的關鍵技術，不管是智慧家庭還是穿戴應用，甚至各種IoT應用都需要基礎無線網通應用功能支援，透過取得Wicentric和Sunrise Micro Devices兩家公司的矽智財(IP)與開發資源，再整合成為ARM Cordio產品系列，藉此補強ARM現有實體(Physical)矽智財與處理器產品陣容，更能呼應IoT對應產品或市場的開發需求，尤其是針對需整合低功耗無線通訊需求的產品應用市場更具競爭實力。
低功耗無線傳輸成為IoT發展關鍵 解決方案大廠積極擴展產品內容
而ARM的Cordio系列解決方案，為ARM產品系列中提供具通訊標準、低功耗之無線IP解決應用方案，為了便於產品開發商加速設計時程，每組Cordio解決方案已包含一組經驗證、獨立運行的無線功能區塊，這可簡化終端設計在後期驗證的程序，加速開發時程，同時該方案還提供無線通訊所需的Link Layer Firmware、堆疊、應用類別，以更完整的方案與開發資源加速產品開發時程。
另晶片業者Altera則宣布加入工業網際網路聯盟(Industrial Internet Consortium)，透過結盟技術聯盟與更多工業網路應用業者積極互動，深入工業應用物聯網產業應用需求。Altera本身具備軟？硬體可程式化晶片的解決方案，可滿足物聯網低功耗、分散式應用需求，同時可提供高性能價格比的解決方案，挹注物聯網基礎設施應用分析設計需求與所需的安全功能。
FPGA/SoC解決方案已深耕工業應用 導入IIoT應用具絕佳優勢
尤其是Altera的現場可編程閘陣列(FPGA)產品系列、系統單晶片(SoC)解決方案本身產品線發展完整，極具IoT應用發展優勢，尤其是在可程式化FPGA產品可以靈活因應應用場合客製應用功能開發更更靈活與安全的IoT應用方案。透過可高度訂製化的FPGA、SoC解決方案，IoT產品設計人員能開發更具安全性的IoT應用方案，同時可搭配現有無線、有線網路介面標準實踐IoT應用設計，或透過FPGA本身的高效運算能力，在資料採集前端即預先處理優化採集數據，讓IoT網路系統可用更高效率的方式處理龐雜數據。
而在工業應用、智能整合應用中，Altera FPGA、SoC產品在工廠自動化、智慧電網應用著墨甚深，其FPGA產品可支援工業控制應用與檢測分析功能，實踐高效能的自動化生產系統整合，而在智慧電網應用中，可支援高安全性、高保密性的智能電表系統整合應用。
除解決方案商積極搶攻IoT應用市場外，物聯網應用衍生的周邊商機也極為誘人，例如，在環境監控(空氣汙染、紫外線監控…)、食品安全(生產履歷、生產歷程監控…)、智慧交通(智慧車、智慧設施…)、遠端醫療(醫療雲、穿戴式醫療電子…)、智慧工廠等應用市場，都亟需透過IoT技術進行物聯網佈建，以達到降低整體系統運行能源消耗、減碳效用，甚至達到增加系統運行效率與減低維運成本的功效。
其中以IIoT工業物聯網的應用模式最受矚目，可透過加速進行IIoT建置，搭配軟體整合定義的硬體裝置建構平台，以開放式、可程式化的應用平台搭配加速建構IIoT應用環境。
開放性軟？硬體平台具多重效益 成為導入IIoT應用絕佳起步點
加速發展IIoT應用場域的關鍵，就在於導入開放式的軟？硬體設計平台，因為在發展IIoT應用因應交通運輸、遠距監控、智慧工廠等應用場域，對應新興技術與應用方式的對應系統佈建，其實是相當大的網絡佈建工程，不僅投入的開發資源、硬體成本、運行效能等都必須完整規劃，若自行開發系統勢必會遭遇後期維護與系統擴充的開發成本，對於系統級的佈建與維護升級在專案後期進行並不容易，反而採行開放軟？硬體平台進行功能規劃，再善用原有開放系統？硬體的開發資源基礎下進行延伸應用開發，反而可以快速達到IIoT初期建置與快速上線的目的，甚至可以壓縮開發時程、加速系統上線速度。
而導入開放式軟？硬體平台的另一個好處是，在整個IIoT環境各應用終端，都可以基於同一個系統基礎進行功能擴充與應用部署，對於硬體先後佈建早期投入的硬體可能在效能、功能規格剛好能符合系統需求，後期系統擴充也可導入基於同開放平台的性能、功能優化系統，在軟體與服務佈署可以延續原有基礎進行維護，而不用因為硬體規格變更而需要局部重新進行開發整合，減低後期維護與系統擴充衍生的開發成本，可以把更多資源投入在擴充IIoT終端的系統佈建。
而建立工業物聯網初期的重點在於，廣泛佈建低功耗、小體積的感測或資料採集節點，其次在於應用可跨不同硬體平台的系統設計開發平台、搭配開放式的硬體架構進行IIoT所需的功能應用研發與系統整合，這樣才能針對持續演進的IIoT應用提供最佳的軟？硬體系統支援，節省IIoT初期佈建的軟？硬體投資。
