思科：智慧城市萬物聯網架構與霧運算

思科台灣產品技術經理 謝東興

智慧城市之所以得以智慧運轉，其實關鍵在於IoT(Internet of Things)物聯網技術的日趨成熟，讓不同設備、設施的聯網特性，可以讓城市更準確獲得設施或設備傳來的感測資訊，用於判斷與分析管理決策進而提供各式智慧服務，但也隨著連接到智慧城市的感測器、設備、設施數量驟增，如何高效率處理IoT網路傳回的大量資料，已經成為發展智慧城市需要解決的重要課題。

智慧城市發展 仰賴完善的物聯網架構基礎

基於IoT物聯網概念，思科台灣產品技術經理謝東興表示，思科更進一步提出IoE(Internet of everything)萬物聯網概念，其實萬物聯網為物聯網的延伸，因為未來智慧城市發展不只是設備、設施、服務到用戶本身，都會連接上智慧城市所提供的網路平台，而連接至交換平台取用資料、分享資料過程的運作效能，也會直接左右智慧城市提供服務的品質，必須從基礎網路的根本，來解決IoE應用環境下的網路應用需求。

基於IoE的網路環境困境，思科也提出因應的霧運算(Fog Computing)架構觀念，可以思考霧相較於雲，其實是更接近人與物、也更接近現場，而霧運算也可以作為介於M2M(Machine to Machine)網絡與雲運算之前的運算處理，技術目的在解決M2M網絡產生的大量資料，與解決智慧城市不同智能服務群體或平台產生的資料共享與再利用需求。

運用霧運算 提升M2M網路資料利用價值

謝東興談到，先討論網路的角色可以更明確定義霧運算的概念，對使用者來說，用戶從各別的網路進行連接，到收集、分析、處理及傳遞資訊，運用各式各樣裝置連接上Internet獲取資料、資訊，這是一般談到的Internet概念；再來看不少企業有獨立的企業網路作為企業內部使用，這些封閉網路可能是企業應用、資料庫等；另一方面城市也會設有公眾事業的油、電、水、瓦斯網路、或是工廠的網路。以前這些不同的網路大多各自獨立、各自擁有其特定的通訊協定，但在發展智慧城市中，若無法將這些各自獨立的網路群體整合，也無法真正發揮智慧城市的各種智慧應用價值。

謝東興指出，在針對萬物聯網環境下，希望將這些獨立網路群體一一串接起來，將市民(用戶)、公用設備、企業網路利用一整合平台串接，將人、資料、處理流程或各種裝置/設施所產生的大量資料共享，智慧城市即可部署更多智慧加值應用，利用這些公開資訊的加值或再整合，提供有價值的應用。

建構智能城市資料交換平台 為發展智能應用奠基

再來檢視萬物聯網定義，以物聯網來說可以各種裝置、設備的聯網應用，但IoT為銜接感測器、設備與後端的通訊閘道器進行整合，但萬物聯網的概念下，資料的產生又更多且更為龐雜，例如，若以人為主體，人產生的資料、或是人與人溝通交流的資料，再加上人與穿戴式設備互動或感測產生的資料，隨著越來越多穿戴式設備大量用戶溝通互動，這些資料都將轉送到網路上進行運算、處理與分析，而若單純只是將物產生的資料往閘道器送，也會將物聯網的運算處理分析負荷轉移到平台，造成智慧城市平台的處理瓶頸。

霧運算的概念為在閘道器運行處理程序，將M2M的資訊事先運用處理程序進行預處理，讓M2M產生的資訊不是未處理的原始資料，而是加諸有意義的語意進行整合的資訊，減輕智慧城市資料交換平台的資料處理整合負荷。至於資料的部分可以讓進入智慧城市資訊交換平台的數據更完整，讓不同的應用網路群體更容易地交換、與獲得有意義的資料，並整合更多加值服務。

智慧城市發酵 將可創造更多新商機

例如，若以智慧城市提供的LBS(Location Based Services)智慧應用為例，若使用者能透過手機裡的App整合個人的座標搭配GIS(Geographic Information System)資訊、室內導航，甚至是社群導購等各種加值服務，期間使用者產生的資料來源包含自手機GPRS(General Packet Radio Service)或是3G基地台取得的定位座標、室內導航取得的室內Wi-Fi或Bluetooth定位、同時個人在社群網路或瀏覽器留下的購物或關注資料線索，搭配由賣場店家提供的優惠購物訊息等，所有資料串起來的快速分析與智能判斷為用戶提出最佳購物優惠推播資訊，其間交換的資料若都未經處理，絕對無法建構縝密、無縫的智慧導購體驗。

而萬物聯網若能精密整合，其實也可以提供更多元的商業模式機會，或是讓工作或生活更有效率的智慧服務，可以產生的加值商機無限。

而在IoE之下，思科已陸續完成交通運輸、健康維護、製造業、智慧裝置等網路應用，發現若要落實到智慧城市建構智慧服務的應用基礎，就必須把不同產業的群體藩籬打破，透過平台來進行自由交換資訊，讓開發智慧加值應用的門檻能大幅減低。達成策略方法可從現有的技術著手，例如善用行動運算、雲端服務、4G高速連結、Big Data、IoT技術等，可從網路技術來連結、並從資訊科技來推進產業轉型，另從企業的期望部分透過新的商業模式、成長與創新、新的體驗、全球化服務吸引更多產業投入建構智慧服務。