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物聯網概述

韓國ETRI在CASAGRAS工作會議提出之物聯網架構。(ETRI)

物聯網(Internet of Things;IoT)的概念,被提出最少有10年之久;但最近才真正成為熱門話題。到底「物聯網」是什麼?有何重要性?發展現況如何?趨勢方向又是如何?本文將從IoT發展去了解其整體概念。

物聯網概念被提出最少有10年之久,但最近才真正成為熱門話題,到底它是什麼?有何重要性?發展現況如何?趨勢方向又是如何?以下先從IoT的發展去了解整體概念。

IoT發展歷程 IoT History

有人說比爾蓋茲於1995年在他的「未來之路」一書就已提及物聯網概念,但比較具體的概念是由麻省理工學院Auto-ID Centre就EPC網路架構而說的;沉潛數年之後,於 2005年在「ITU網際網路報告2005:物聯網」正式提出物聯網概念,隨後知道有幾件IoT代表性事件:

◎2006年中國國務院發布「國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)」已涉及物聯網的內容。

◎2007年中華電信數據分公司開始建構「智慧環境服務網」,簡稱「IENet」。

◎2008年IBM CEO提出「智慧地球」構想。

◎2009年1月美國總統奧巴馬在就職演說後,對「智慧地球」構想提出積極回應,將之提升為國家級發展策略。

IoT主要發展方向

其實這10年間各國或多或少在科技發展策略上都曾提及「IoT」,在RFID技術標準發展的推波助瀾下,各國逐漸清楚描繪其物聯網技術應用發展方向,其中歐盟、中國、日本與台灣都表現得很積極。

1.歐盟

CASAGRAS(Coordination and Support Action for Global RFID-related Activities and Standardization)計畫是歐盟第7期科研架構下RFID無線射頻辨識系統計畫中的計畫,該工作群組於2008年提出更完整的IoT定義,強調以RFID應用為基礎之延伸,應用領域包括物流追蹤及追溯,生產、監看與維修,產品安全、品質與資訊,存取控制與個體之追蹤及追溯,貴賓(Loyalty)、會員與付款,電子化健康照護,運動、休閒與家用以及公眾服務 等,其策略發展著重的範圍如下:

◎RFID相關標準與程序,包含應用面與標準符合性方面。

◎法規問題。

◎RFID標準相關之全球編碼系統。

◎RFID相關之泛在運算與網路。

◎功能面,包括感測、在RFID與關聯標準之技術開發。

◎應用範圍,現存與未來以及關聯標準之應用。

◎RFID使用之社會經濟構件。

2.i-Japan 

強調電子化政府,產業活性化與新興產業培育以及數位基礎設備的建置;電子化政府包括電子化政府治理、醫療健康資訊服務以及教育與人才培育;產業面則要利用 數位與資訊技術來促進產業革新、創造市場、振興地方產業以及全球佈局與合作;數位基礎建置包括超高速網路連結人與物、安全和容易使用之無線通訊設備、安全之資訊 獲取環境、高品質內容交易機制以及雲端運算提供適當服務。其發展方向與領域如下:

◎日本IoT發展方向探討 

從實現物聯網社會新服務(包含對資訊家電、感測網路裝設產生以及由RFID應用產生之新服務)、使用者觀點預期之社會應用(醫療福祉、環境、災害、交通物流與生活娛樂)以及IPv6與物聯網社會(P2P通訊、無國界通信、E2E安全,與雲端運算結合, 實現更為廣闊的物聯網服務與應用)。如何連接基礎網路環境、應用與服務以及終端設備?各扮演何種角色?其次探討終端產品應提供何種功能? 

◎日本IoT發展主要領域

含醫療福祉、天然環境監控、災害因應系統、交通監控與物流系統、各式環境支援以及生活與娛樂方面。

3.中國

中國雖於2006年曾於科技發展計畫綱要提及物聯網,但一直到2009年才有實質推進;中國國務院總理溫家寶在2009下半年在許多活動的講話中都提及「要著力突破 傳感網、物聯網關鍵技術,及早部署後IP時代相關技術研發,使信息網絡產業成為推動產業升級、邁向信息社會的『發動機』」,之後中國物聯網才開始大鳴大放: 

◎2009年8月溫家寶考察中科院無錫高新微納傳感網工程技術研發中心。

◎2009年9月傳感器網絡標準工作組成立大會暨「感知中國」高峰論壇在北京舉行。

◎2010年2月中國傳感網大學科技園區在無錫高新區揭牌。

◎2010年12月中國傳感網創新研發中心揭牌。

4.台灣i236計畫 

台灣政府自2002年以來引領企業從E化、M化、逐漸走向i-Taiwan,再加上自從2005年到現在所推動的RFID,很自然的將科技產業應用推向智慧化,並且落實於在地生活運用。

i236計畫於2010形成,內容包括「Smart Town」與「Intelligent Park」 2 個示範場域,建置發展 3 種網路:「數位網路」、「寬頻網路」與「感知網路」,主推 6 大領域含農業休閒、安全防災、醫療照護、節能永續、智慧便捷、舒適便利等。

物聯網是什麼?

網際網路(Internet)是資訊網路,實體物件的互聯網就簡稱為物聯網(Internet of Thing),這樣說,大家還是不明白,到目前為止還有人將之與感知網路劃下等號;當Auto-ID Center在架構EPCglobal Network時所提及之物聯網是以RFID的技術為基礎的分散式資訊交換分享網路框架,它是否足以說明物聯網?以下我們從各方的定義、概念與IoT技術架構來闡明何謂物聯網。

1.歐盟CASAGRAS專案計畫定義 

「全球網絡基礎設施,經由資料擷取與通信能力之開採以連結物理與虛擬物件。基礎設施包括現存與演化中的網際網路及網絡發展。它將以自主性的聯盟化服務與應用為基礎,提供特定物件識別、感應器與連結能力。是具有高度自動資料擷取、事件資訊轉換、網絡聯通性與互容性的特徵」。

更簡潔的概念是:「物聯網是一個『物』(Things) 能自動對電腦通信,物件本身也能彼此互通的世界,它以人類利益為服務要件。」

2.中國物聯網定義

物聯網(Internet of Things)就是「物物相連的互聯網」,通過RFID裝置等信息傳感設備,把任何的物品和互聯網(Internet)連接,進行通信和信息交換,以實現智 能化的識別、定位、跟蹤、監控與管理。

3.從技術架構看IoT

從以上的定義或概念可以歸納IoT有以下主要特性:

◎連結(Linking)物理與虛擬物件。

◎物件識別(Identification)。

◎自主的資料擷取(Data Capture)與感應。

◎資料傳輸(Communication)。

◎網路聯通性(Network Connectivity)。

◎聯盟化服務(Federation)。

◎全球網路基礎設施(Global Network Infrastructure)。

若以韓國ETRI(Electronics and Telecommunications Research Institute)在CASAGRAS工作會議提出的架構 (如圖1)來看,大致可瞭解物聯網所涉及之技術,包括 RFID與感知網路、存取控制網路、各種中介軟體、不同 的應用技術與服務平台,這中間自然涉及許多相關介面標 準、安全、認證機制等。

結語

物聯網的完美呈現需要時間,它是泛在運算與網路整合的運用,是任何物件(包括服務)、任何時間點與地點的連接(Connection)之資通訊智能化環境,是現在與未來相關技術的總和,大家都可在自己現有的資訊與通訊基礎上朝這個方向尋找商機。

當然,以RFID識別為主的EPCglobal網路相關技術標準及其應用也還有很大的空間,供大家去發掘。(本文作者胡榮勝為GS1Taiwan服務處處長)

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