AI加速物聯網智慧腳步 台廠乘勢重塑產品價值

AI + edge computing.

前言：AI被視為物聯網架構的最後一塊拼圖，未來主機與終端都會有程度不一的運算能力，台灣廠商可藉由此一趨勢，發展出專業應用的物聯網終端與連網設備，翻轉過去的低價代工模式。

內文：物聯網一直被視為IT產業繼PC、網際網路、智慧手機之後的第四波革命，萬物連網的龐大商機，讓各研究機構紛紛做出驚人預估，像是BI Intelligence預估2017年全球連網裝置出貨量將超越智慧型手機；Harbor Research也表示，2020年將有100億個物件連網，商機超過1兆美元。而2016年底，科技產業出現另一個聲勢驚人的新議題——AI，AI成功吸引科技產業目光後，業界人士迅速將AI與物聯網連結，打造出新名詞「AIoT」，多數市場人士均認為，AI補足了物聯網最後一塊拼圖，兩者的結合將加速IT系統的智慧化速度，延伸出更大商機。

就整體系統來看，物聯網可分為感測、通訊、應用等三層架構，由於這一波AI的主流演算法以深度學習(Deep Learning)為主，透過不斷的錯誤更正自我學習，讓指令不斷趨近於完美，這種模式需要大量的運算，因此多建置在物聯網最上層的應用平台，不過近期市場開始推動邊緣運算概念，業界人士就指出，這將是台灣在AIoT的最佳機會。

邊緣運算趨勢打開台灣商機

當前物聯網主要為集中式運算架構，也就是第一層所擷取的數據全部往上傳，最上層的雲端平台負責儲存與分析。集中式運算與分散式運算各有優缺點，應用也不盡相同，集中式運算會有即時性、處理器工作負擔和傳輸費用等問題，例如在製造業，設備一旦故障，若仍採用訊息傳回後端再下指令的模式，現場狀況極有可能因為訊息傳遞與後端運算所需的時間太久而惡化；另外在零售產業也會有類似問題，比如現在已有IT廠商嘗試將智慧臉孔分析導入至零售業系統，透過人臉分析與CRM的整合，提供更精準且更快速的服務，而臉孔辨識若還需要透過後端伺服器的運算比對，其效益會大幅降低。

再者則是後端處理系統的運算負擔與數據傳輸費用問題，物聯網的願景是萬物聯網，若所有訊息都連接到後端的運算平台，則伺服器的運算能力必須非常強大，再加上所有第一線設備的連網需求，無論是建置或運作成本都會相當高昂，因此在部分應用中，邊緣運算會是較佳選擇。

不過邊緣運算也並非全無缺點，例如系統若應用於類似車體大小的狹小空間中，多點部位同時運算，將會產生干擾；此外經過端點預處理過的數據，也會有失真之虞。當然物聯網的建構並非只能二擇一的極端做法，多數的系統都是兩者並行，在即時性需求較高的部分設計有邊緣運算功能，其他部分則仍為集中式運算。

對台灣來說，集中式運算向來不是台灣廠商可觸及的商機，台灣廠商過去在IT領域主要以消費性產品為主，物聯網興起後，多數廠商也將目光聚焦在第一層的設備端，而邊緣運算概念的出現，完全符合了台灣廠商的產品策略與市場條件。

首先是運算晶片，過去物聯網終端產品的元件，多被要求低功耗與小體積，讓設備可以在最有限的空間下，盡可能的長時間運作，加上多只是簡單的狀態數據擷取，因此運算功能不需強大，但在邊緣運算概念中，部分設備需要有一定的運算能力，這對多數Fabless或IC設計業者來說，都還在能力範圍之內。此外，未來的物聯網系統多是垂直產業的應用，例如製造、醫療、交通...等，這些產業的物聯網系統都需要與其專業結合，位於現場第一線的設備更是如此，而不同類型的設備需要對應不同模式的運算晶片，此時台灣廠商擅長的快速彈性的客製化設計能力，在這種少量多樣的需求條件下，其優勢將會延續，不過這類型應用也容易被抄襲，因此台灣廠商必須先行取得特定應用領域的專利，方能順利站穩市場。

AI與HI結合才是最佳解答

至於台灣的劣勢則是AI產業化的不足，其實台灣過去在AI領域所培養的人才並不算少，今年回台成立台灣AI實驗室的杜奕瑾就曾指出，他在微軟任職期間，微軟每年舉辦的開發者大會「Build」中，台灣隊總是缺乏政府的奧援，但即便如此，台灣隊伍每年總能拿下不俗的成績，這說明台灣的軟體人才其實不遜於其他國家，只是過去一直不被政府與產業所重視。

不過2018年開始，科技部已開始啟動AI政策，希望透過AI產業化留住台灣軟體人才，而有了軟體人才，台灣的AIoT在軟硬體兩方面才能齊備，順利啟動。以前面提到的邊緣運算晶片為例，要在小體積與低耗電的條件下，設計出足夠運算能力的晶片，除了硬體技術外，演算法也是重要一環，軟體工程師必須將龐大的演算模型精簡化，讓終端可以在低功耗模式下進行運算。

AI與物聯網的整合雖未開始，不過整體趨勢已經確定，2017年6月阿里巴巴創辦人馬雲就指出，現在產業已經從「互聯網+」進展到「AI+」，也就是AI將與各種領域結合，創造出更多加值服務，而這也就是過去物聯網所訴求的垂直應用模式。不過多位業界人士表示，這不代表AI未來會全面取代人類，台灣微軟總經理孫基康在日前微軟的AI活動上就指出，AI必須要和HI(Human Intelligence)結合，才會變成SI(Super Intelligence)。

AIoT現在的發展，都是為了提供使用者更直覺、智慧、多元的選擇，但無法做出具有邏輯性的判斷，真要提出相關對應策略，還是需要倚靠人類智慧。以製造業和醫療業為例，工業物聯網現在與AI的結合，已進展到感知層面，也就是脫離冷冰冰的人工指令，而改採更具人性的直覺性訊息，例如當現場製造設備出現故障，系統會依據過去深度學習的結果，判斷問題所在，再依情況直接告訴作業人員設備故障處與可能故障原因，人員可參考系統將系統建議結合本身專業決定處理方式，而若系統察覺到的問題經過判斷必須即時處理，則會先以口語化語音立即指出故障處與緊急處理方式，讓工作人員可在最短時間內解除狀況。醫療部分則是以AI判讀醫療數據或影像，但是真正的病理判斷與醫療行為，還是需要透過專業的醫師，這也就是AI與HI結合的方式。

在與AI整合後，物聯網會加快其應用拓展速度，就產業架構來看，台灣廠商過去在消費性產品所建立的優勢，將會延伸到物聯網系統中的終端零組件與連網設備，不過這類型產品將會需要一定程度的客製化設計，對台灣廠商來說，這是挑戰也是新契機，台廠必須投入更多資源掌握特定領域的專業知識，但同時也能藉此提升產品價值，擺脫過去價值有限的OEM宿命，在AIoT市場取得更多商機。