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技術與應用並進 物聯網發展速度加快

物聯網被視為第4波IT產業革命,龐大的商機主要來自物聯網幾乎可以應用在人類所有生活。

IT產業每一段時間就會因為新技術或新概念的發生,顛覆既有架構與思維,而就過去至今,已有3波巨大變革,第1波變革是個人電腦(PC)的問世,在1980年代微軟的Windows系統以圖形化簡化了電腦介面後,大幅縮短電腦操作的學習曲線,再加上Office軟體的推出,讓PC正式成為辦公室的作業平台。

第2波變革則是網際網路,網際網路串連全球的電腦,開啟了全新的虛擬世界,影響力至今未衰,而第3波的物聯網,則將大幅橫向應用至其他領域,不僅IT產業,不誇張的說,現在人類經濟體中的各種產業,都可被納入物聯網的應用領域。

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城市是物聯網最大的應用場域,其系統繁雜多元。圖片提供/Siemens

物聯網透過現有的硬體技術,打造出物物相聯的世界,由於應用領域普及至絕大多數領域,也因此翻轉了現有的商業營運模式,以飛機引擎和工廠空調為例,第一個案例是物聯網業界廣知的奇異(GE)公司,GE除了出售引擎外,引擎的預先保養也成為該公司的收入來源,因為透過對引擎狀況的掌控,航空公司的得以順利調整航班,讓運作更順暢,當引擎正常運作的時間越久,該公司的收入就越多。

第二個是日本大金空調(Daikin),大金空調的主力產品向來是空調設備,不過在讓旗下空調設備具有物聯網功能後,其部分營運模式就由過去的硬體產品銷售改為空調節能服務。

此一服務是將大金的空調系統應用於工廠環境,工廠由於廠房地域寬廣,空調電費相當高,大金公司免費至廠房安置空調設備,並在設備中內建感測器,透過感測器所累積的資訊調整廠房用電策略,並收取省下電費的10%作為報酬,從這兩個例子可以發現,企業的獲利模式正在改變,過去單純一買一賣的販售模式已逐漸改變,這個改變的背後動力,就是物聯網。

綿密感測網路的佈建、訊息無縫快速的流動、龐大巨量的資料累積、縝密精確的策略擬定,讓物聯網成為為企業營運的新骨幹,甚至翻轉了企業運作模式,再以美國的農耕機為例,就可看出物聯網如何重訂產業疆界。

過去企業只是單純的販賣產品,像是農耕機公司當然就是賣農耕機,但當農耕機逐步導入不同的IT技術後,像是依序導入電腦、通訊設備、後端控制系統時,企業的產品略就會改變,從獨立的產品,轉移到密切相關的產品所組成的產品系統,最後則連結一連串產品系統的系統體系(system of system),此時企業的產品會一再重新定義,產業疆界也會不斷延伸。

觀察目前發展趨勢,可以發現物聯網改變的商業模式,是將過去的實體產品銷售,翻轉為虛擬的情報服務,除了前述兩個例子外,現在已有大量垂直產業採取相同作法,包括醫院、工廠等,這些領域都是在設備中內建感測網路,管理人員透過設備內部的資訊擷取,可充分掌握設備的運作狀況,用以提前維護、準備耗材,避免設備因臨時故障導致作業停擺延宕。

這些虛擬情報服務不一定都可以直接產生利潤,更多的是創造產品的附加價值,但不管利潤是直接或間接的產生,企業的營運都將因物聯網的導入而跳脫傳統思維,刺激出有別往的商業模式。

改變企業營運模式的物聯網,在架構可分為4層,每一層都有其特殊架構與建置目標,4層包括感測層、雲端平台層、大數據層、應用層。

感測層負責擷取數據,感測層建置的首要工作是如何精準、周全的擷取數據,擷取到的數據往上傳輸到雲端平台,雲端平台的建置考量為平台與感測點的距離地點、感測資訊的管理,雲端平台收集感測層資訊後,再往上傳送至資料庫集中儲存,資料庫將各雲端平台的數據彙整為巨量資料(Big Data),透過專用軟體工具分析出結果,應用端則審視分析結果,制定企業營運略加以應用,物聯網的這4層繁複架構,讓整體系統在終端使用時,得以產生高度的智慧化體驗,而要讓其智慧化臻於完美,業界均認為AI將會是最後一塊拼圖。

AI與物聯網尚未開始整合,不過趨勢已相當確定,對物聯網來說,AI技術的導入,將對整體架構產生重大影響,按照物聯網的架構分層,雲端主要是接收、儲存底層的數據,並加以運算分析,讓管理層的決策最佳化,就此模式來看,系統中的運算集中在上層,終端只負責執行,然而AI與物聯網整合的AIoT則會讓依照各環節的不同需求,分散系統的運算負擔,也就是近年來興起的邊緣運算概念。

邊緣運算顧名思義是讓物聯網的終端設備具有一定程度的運算能力,藉此降低後端運算平台的負載,同時提升整體系統的即時處理能力,尤其是大型物聯網系統更需要此一架構設計,越大型的物聯網系統代表第一層所傳回的數據量越龐大,自然也會對後端運算單元帶來沉重負擔。

再者部分應用領域如製造業或車載系統,第一線的設備需要因應現場變化做出即時反應,若一切數據都交由後端負責,網路數據的傳送往返加上處理器的運算時間,有可能會帶來重大損失,這時若終端設備具有足夠的運算能力,就可處理簡易但高即時需求的指令。

就觀察物聯網的未來趨勢,在各種應用領域的標準制定漸臻完善下普及速度將會加快,不過業界預估其成長會穩定但緩步的上揚,不太可能像消費性產品出現爆炸性成長,原因在於物聯網的應用主要為企業營運,不但需要較長的評估期,也較少是一次性的全面導入,而是由局部循序導入,整體來說物聯網仍會是IT產業未來的重要議題之一,而隨著技術成熟與應用案例的逐次增加,商機也會在近期大幅浮現。

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