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物聯網技術與應用人才養成班

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30個關鍵字讓你搞懂物聯網


自從台積電董事長張忠謀大喊「物聯網是Next Big Thing」之後,台灣的物聯網開始熱起來。但到底什麼是物聯網?物聯網和我們生活有什麼關係?物聯網又會帶來什麼樣的商業模式?

物聯網30個關鍵字

1.          1兆美元
2.          2017
3.          6.58
4.          少量多樣
5.          RFID
6.          Sensors
7.          ZigBee
8.          霧運算
9.          IPv6
10.      智慧家庭
11.      智慧城市
12.      智慧汽車
13.      物聯網金融
14.      Tony Fadell
15.      Maker
16.      Google
17.      小米
18.      Tesla
19.      奇異
20.      聯發科
21.      物聯智慧
22.      羊毛出在狗身上,豬來買單
23.      資料銀行
24.      零成本社會
25.      無物不商
26.      開放硬體
27.      資料新政
28.      圓形監獄
29.      IP Camera
30.      有感服務



1995年,比爾蓋茲在《未來之路》一書中,展開他的智慧家居狂想,成為物聯網概念的濫觴。1998年,美國麻省理工學院Auto-ID中心主任愛斯頓(Kevin Ashton)提出物聯網(Internet of Things,簡稱IoT)一詞,全球化的網路基礎建設,透過資料擷取以及通訊能力,連結實體物件與虛擬數據,進行各類控制、偵測、識別及服務,從此這詞廣泛流傳。

在物聯網時代,手機、冰箱、桌子、咖啡機、體重計等物體變得「有意識」且善解人意。我們以智慧冰箱為例,冰箱壞掉時會自動發出維修訊息,「主人我們家冰箱溫度飆到10度,要不要找人來看看?」更厲害一點的,冰箱還會和瓦斯等資料庫串聯,跟你說:「我們沒有瓦斯了,向瓦斯行訂購一桶瓦斯嗎?」物聯網不僅讓我們的生活更「方便」,也帶來更多的「安全」。例如英特爾在物聯網論壇曾展示輸油管檢測系統,漏油時感測器會發出訊號,可以避免高雄氣爆事件重演。中興保全在嘉義某國小裝置地震警報電梯,讓學生不因地震被關在電梯裡。

物聯網概念於1998年出現,但技術價格昂貴,因此「只聞樓梯響,不見人下來」,直到2007年,iPhone出現才為物聯網拉開序幕。「物聯網起飛最重要的因素就是智慧型手機,我們使用手機控制智慧車、智慧家庭與智慧手環,手機是物聯網裝置的操控中樞。」友訊董事長高鶴軒說。除了智慧型手機,10年內各類感測器價格從1.3美元滑落到0.6美元,RFID標籤(無線射頻識別技術)的價格也下滑到0.1美元。全球家庭Wi-Fi通訊協定覆蓋率已達25%,更省電的ZigBee進入一般家庭。

1兆美元的新市場

根據BI Intelligence估計,到2017年連網裝置出貨量將超越智慧型手機,連網裝置正在急起直追。而Harbor Research也調查,2020年將有100億個以上的連網物體,潛藏商機超過1兆美元。

網際網路的力量已經顛覆零售、教育、金融、旅遊與交通等各個行業,在物聯網時代又重新定義產業疆界。其中,智慧家庭領域進入門檻較低,競爭最白熱化,網路公司、電信公司與新創團隊紛紛切入家電產業。智慧運輸領域則是成長最快的,Tesla等智慧車顛覆汽車產業。物聯網甚至顛覆金融產業。舉例來說,AllState保險公司利用汽車感測器蒐集駕駛人資料,分析駕駛行為、駕車風險高低,制定不同的保費,駕駛習慣良好的人保費較低。

科技巨頭大亂鬥

在這股顛覆的力量中,科技巨頭們也沒缺席,Google與蘋果布局重疊度最高、戰況最激烈,在智慧車、智慧家庭、健康醫療等領域競爭客戶。Google在智慧家庭方面進展最快,今年以32億美元買下Nest Labs新創團隊,販售硬體,跨進「能源」領域。Nest Labs主要產品溫控器,可記錄家庭能源消耗量。

Nest不僅在30億美元的全球溫控器市場經營業務,更會協助6兆美元的能源部門。」《哈佛商業評論》分析。
同時科技巨頭奇異(General Electric)也虎視眈眈,除了布局內燃機、引擎與風力發電等工業物聯網外,也投資群募平台Quirky,進軍智慧家庭。奇異也有能源部門,可提供家庭節能服務,Google與奇異將在物聯網時代碰頭。「我們期待與Google競爭,雖然Google不生產內燃機、發動機與風力發電設備,但Google這種公司的創新能力是我們非常尊重的。」奇異副總裁約翰.賴斯(John Rice)接受媒體採訪時說。

「我希望有一天你掏出小米手機,家裡的智能設備都能連在一起,一切都在掌握之中。」小米創辦人雷軍接受《富比士》(Forbes)雜誌專訪時強調。在中國,騰訊、阿里巴巴與百度以「開放硬體」策略布局物聯網,但是巨頭們最害怕的不是彼此而是小米。智慧型手機是智慧家庭、智慧車、健康醫療的重要操控中心,小米不但是中國智慧型手機霸主,今年第三季出貨量還躍居全球第三位,但是巨頭們的手機卻不暢銷。

台灣物聯網時代的科技巨頭,則是全球第三大晶片設計商聯發科與全球第一大晶元製造商台積電。Gartner就估計,2018年半導體產業營收為3,840億美元(約119,200億元台幣),物聯網占了其中240億美元,而2013年台灣半導體產業產值則為17,938億元台幣。聯發科設計LinkLt平台進攻物聯網,而晶元製造商台積電也和富士通、瑞昱、安謀(ARM)等8家半導體大廠合作,打造超低耗電技術平台。

除了大企業,新公司也扮演重要角色。Gartner大膽預測,至2017年,50%的物聯網解決方案將源自創業3年以內的新創公司。Gartner旗下的Maverick研究機構則認為,有創意的創客(Maker)和新創公司才是真正形塑物聯網樣貌的人,新創公司善於以低成本的電子產品、3D列印工具以及開放硬體,創造物聯網裝置。




圍繞著資料的新商業模式

物聯網時代的新商業模式是圍繞著資料轉,其中,「資料販售與交換」也就是俗稱的「羊毛出在狗身上,豬來買單」模式,台廠最需要警惕。例如Nest Labs與電力公司Electric Ireland達成協議,只要民眾和該電廠簽署兩年合約,就可以獲得免費的Nest溫控器,讓原本售價為250美元的溫控器變成0元。本來由民眾買單的Nest溫控器硬體改由電力公司買單,而電力公司則享有Nest使用者的用電大數據,Nest溫控器的價值從硬體轉移到資料上。

第二種商業模式則是產品即服務模式,透過軟體升級和大數據,提供更好的售後服務。例如奇異公司在波音787飛機的GEnX引擎中裝設感測器,記錄每次飛行數據,藉此提前一個月預知飛機引擎需要維修,準確率高達70%,減少飛機突然故障的問題。智慧車商Tesla則透過OTAon-the-air)線上軟體升級,直接修復有問題的汽車,車主不需用跑維修廠。這兩個案例都是利用軟體與大數據分析提供服務,值得台廠學習。

「資料能載舟亦能覆舟」,物聯網帶給我們更便利的生活,但麻煩可能也不小。雖然物聯網的成長可期,但仍有許多安全問題待解決。最近物聯網被駭客攻擊,送出75千封垃圾信,便顯示出物聯網的安全性漏洞。

方便,但卻可能侵犯我們隱私的交換,你願意嗎?我們就像住在社會學家傅柯(Michel Foucault)所延伸的圓形監獄(Panopticon)概念,一天洗幾次澡?每天上幾次大號?坐在沙發前面摳腳挖鼻孔?一舉一動都被各式儀器記錄下來,存放在資料銀行,然後被打包成商品販售。因此麻省理工學院(MIT)教授潘特蘭(Alex Sandy Pentland)提出「資料新政」(New Deal on Data)概念,重新檢視資料所有權與資料應用的問題。

除了資料問題,現行物聯網最大的瓶頸其實是「物不聯網」。物聯網才剛起飛,因此各大廠採用不同作業系統、資料格式與通訊標準,還沒有統一。因此你家的智慧家電彼此若是不同廠牌,可能無法溝通。這也難怪,Nest Labs創辦人法戴爾(Tony Fadell)認為物聯網根本就是一個偽趨勢,「物聯網就是行業裡硬造出來的一個名詞,搪塞大眾罷了,根本就沒個定義。」他強調,對消費者而言,他們只買有特定目的的產品或應用,而不是一件物品,「不要專注於硬體,應專注於你正在解決的問題!」

物聯網可能創造一個如張忠謀口中的美麗新世界,但也可能成為哲學家傅柯所擔心被監控的圓形監獄,一念之差將失之千里。掌握物聯網關鍵核心概念,在這場正在加速的革命之中,我們才能找到真正立足之處。

物聯網時代最重要的3個商業模式

1.資料販售與交換(羊毛出在狗身上,豬來買單)

特徵:資料為王:硬體定價很低,甚至0元,廠商販售或交換使用者的資料盈利
知名案例:Nest
備註:硬體價值壓縮,台廠需警惕

2.產品即服務

特徵:有感服務:廠商售出硬體產品後,利用大數據分析、軟體升級、直接提供人力、售後服務盈利
知名案例:Tesla、奇異、中興保全MyVITADropcam
備註:透過軟體升級,提供給使用者更好的服務,台廠應學習

3.產品共享

特徵:共有共享:廠商擁有硬體產品,使用者依硬體使用量付費
知名案例:YouBikeZipcar
備註:產品共享趨勢,台廠需注意






專題報導-什麼是物聯網 IoT ?


近年來,物聯網 (Internet of Things,簡稱IoT) 一詞不斷發酵,各國不管是政府、企業、還是新創公司,都紛紛加入探討此議題,並且希望可以從中獲得利益。



 

人們對於 IoT 的想像,可以從電影中看出,當主角一踏進家中,電燈、冷氣等都會自動開啟。最早提出此一想法的比爾蓋茲在《未來之路》書中,寫出智慧家居的狂想,成為物聯網概念的先驅。1998 年,美國麻省理工學院 Auto-ID 中心主任 Kevin Ashton 研究 RFID (無線射頻識別技術) 時,提出 IoT 一詞從此這詞廣泛流傳。

什麼是 IoT ?

根據 Kevin Ashton 的定義,需要全球化的網路基礎建設,並透過資料擷取以及通訊能力,連結實體物件與虛擬數據,進行各類控制、偵測、識別及服務。可以看出 IoT 最主要包含三種層面:

應用層:雲端主機蒐集到資料後,透過各種不同的大數據分析、資料探勘或人工智慧等運算,提供不同的應用服務。主要包含應用支援平臺和應用服務。應用支援平臺用於支援跨行業、跨應用、跨系統之間的資訊同步與共享。應用服務包括各種不同的應用範疇,例如:智能交通、智能家居、智能物流、智能醫療、智能電力、等。

網路層:透過有線或無線通訊設備將感測層蒐集到的資料傳輸到雲端主機儲存。

感測層:對環境中的各類物體、標識、音頻、視頻等數據的蒐集與感測。數據蒐集主要涉及感測器、RFID、二維條碼等技術。

IoT 的應用

網路發展已經打破一些產業疆界,而物聯網的出現,又將如何顛覆、改變產業。然而物聯網概念提出已經十多年後,才開始活耀,主要由於當時技術價格過於昂貴,因此物聯網技術是只聽其名,不見其人。一直到 2007 年,智慧型手機的出現才拉開物聯網序幕。除了智慧型手機問世,近年各類感測器與RFID標籤價格下跌與全球家庭 Wi-Fi 通訊協定覆蓋率已達25%,推波助瀾,幫助物聯網推向高峰。

西班牙探測器廠商 Libelium 列出物聯網相關的應用,小從個人電子醫療照護、智能家居,大到包含智慧城市、智慧環境、智慧水力、智能電錶、零售通路、物流、工業控制、智慧農業等,描述城市生活或是生產活動,無處不在的探測器。

簡單整理醫療照護、智慧家庭與智慧城市不同領域的應用,例如:醫療照護,「美思臥床照護系統」由台、美專業醫師與顧問團隊透過研究兩地醫院護理流程,開發出智慧床墊與智慧演算法,希望透過系統協助護理人員防止病人跌倒及照護有褥瘡的病人,更能有效防止醫療資源的耗費。智慧家庭,飛利浦推出能用手機 App 控制的 Hue LED 燈泡。

智慧城市應用包含,美國太陽能租賃龍頭 SolarCity 在夏威夷推出,結合本身的住宅太陽能租賃,加上特斯拉 (Tesla) 的鋰電池能源儲存能力,以及 Nest 的智慧型自動調溫器、Steffes 的智慧電熱水器,打造太陽能發電供應自家用電需求的系統;2016 年台北智慧城市展中,華碩雲端結合台北市政府、中研院及瑞昱半導體,共同宣布推出「空氣盒子」,偵測空氣中 PM 的濃度,警示大家提高防護機制。

物聯網的應用範圍相當廣泛,依照產品或服務的貼身程度,可從穿戴式裝置、智慧車、智慧家庭、智慧交通、智慧城市,到工業物聯網等。企業投入將一般產品結合物聯網的研究,不論衣服、運動器材、燈具、監視器等各種生活用品。而各種產品依據不同情境搭配,而產生出智慧家居、智慧飯店、智慧社區、智慧零售、智慧辦公室、智慧金融等新的生活方式,大幅改變人們的生活,創造出一個超乎你我想像的世界。更多智能化的應用,卻也有一些資料外洩與隱私權上的疑慮,所以 IoT 相關服務供應商,提供克服了好的產品以及商業模式之外,還需提出良好的安全性。政府也必須即時建立法規,防止資料濫用,才能保障整體安全性以及隱私。才讓我們能安心的享受智能生活。