物联网技术的起源及应用发展趋势

 物联网缘起与概念

物联网(IoT)在2009年由IBM提出智慧地球开始发展，2010年中国喊出感知中国，并且首次提出物联网的中文名称。事实上，物联网(IoT)的观念早在二十年前就由麻省理工学院提出，但限于当时科技通讯技术还不成熟，故未能引发共鸣;时至2010年，这个议题已经为欧美、中国、日本等多个国家订为战略级发展领域。越来越多信息报告也将它列为未来十年科技通讯发展的重要领域，它所创造的产业、产值非常庞大。许多国家甚至是通过政府的力量来推动，但美国主要由产业的力量来带动产业发展，欧洲着重社会人类经济的价值，社会的进步等等，不过多数的亚洲国家则是从产业的角度进而推衍至消费者。

物联网的概念是每一个存在的物品都可以通过网络来形成交流或互联。要了解物联网，首先要了解科技通讯网络化社会发展的趋势，以及物联网出来后的背景。过去是人来配合计算机，现在你可以把计算机中心当作云端，没有时间、地点的限制，科技通讯设备可以配合人的需求提供更多运算资源，在物联网这名词出来之前，我们用Ubiquitous compuTIng(无所不在的运算)来统称之。

“无所不在的运算”的目的是什么呢?我们叫作human central，亦即提供以人为中心在生活上的应用跟服务，这些我们多半用一个智慧城市来代表，因为智慧城市具备多种类的生活需求，如智能家居、智慧建筑、智能交通还有医疗等等，这些都可能在物联网中实现。物联网能把我们人在生活上感兴趣的万事万物连结起来，并且提供人类一个有价值的应用服务。

物联网市场/应用发展趋势

物联网的应用没有一个严格的定义，几乎只要是运用科技通讯的技术来带动的都可以列入。如果讲狭义一点，科技通讯应用里具备传感器去收集数据并能送往后端作分析应用者。像是家用智慧节能应用的例子，美国有个公司所提出的智能插座，也就是在电器插座上持续收集各电器的用电数据并汇集到云端，让用户可以通过系统去检视电器的用电状况，作为消费者使用电器的参考值，以达到省电的目的。

另外一个例子是智能保健牙刷。当使用者使用智能牙刷时，牙刷上的传感器就开始收集个人的刷牙状况并回报给系统，让用户经由数据的检视，检视自己的刷牙状况，哪里需要加强等。这项应用在鼓励孩童刷牙有很大的效益，对儿童的牙齿保健也有帮助。

还有会判断购物者的年龄层的自动贩卖机，机器除了销售还能主动推荐该年龄层喜欢的物品，甚至可以通过NFC的手机付款。此外贩卖机还能做到个人化喜好推荐，进一步提供哪些物品可以在哪些贩卖机购买的信息。智能乐园也是一例，提供结合穿戴式设备和物联网技术的智能手环，在智能手环中输入用户的基本数据，并具备门票、通行证及结合信用卡功能。走在路上，如果米老鼠突然跑过来喊你的名字跟你打招呼，别太惊喜，这都是物联网的强大威力。

物联网技术架构

一般在谈物联网时，我们把系统架构分成三层，最底下就是感知层，它可以去撷取、收集及感测我们应用上所需的相关信息。比方说，我们想知道市区目前的交通状况，以提供给用路人有更多路径选项，但要如何收集交通状况呢?方法有很多，例如在每个路口装摄影机，摄影机将实时路况往后端传送到云端，再将实时信息累积起来进行分析;另一种是在马路上装传感器，只要车子一通过，单位时间内有多少车子从这里通过，就可以知道这条路上有多少车在走、这条路堵不堵。

从这里可以看出，物联网跟海量数据的关系相当密切，在物联网架构最底层，就是万物连网，目的就是去撷取及感测数据，这过程中会收集到非常大量的资料，但要筛选出对我们有用的数据，就要经过收集处理分析的阶段，因为数据的收集与分析在整个物联网的应用架构中扮演相当重要的角色。现今谈物联网的应用多半以智能城市为例，包含城市中所需的环保、交通、能源、物流、医疗以及智慧建筑等等。

国际物联网应用案例

西班牙Santander城市推动物联网IoT的应用，就是从很多方面来推动，像是智能交通，智能站牌或是道路交通的顺畅、阻塞的信息，停车位的侦测等等。另外智慧建筑周边的环境，包含公园花圃的温湿度，还有路灯感应的状况等等;路灯的开关也可以通过传感器来感测天色的亮度，作为开关灯的判断依据，也可以通过感测噪音、温湿度来判断空气质量，或者在路面上安装传感器，通过收集道路的车流信息，提供用路人道路选择的依据。

还有瑞典歌德堡城市在27万户安装智能电表。智能电表的目的是让用电状况可掌握，它的好处，不是只有节省抄表作业，最重要的是可以提供电力公司作电力调控。以北京来说，夏天很热，大家用电时间很集中，那么电的分配使用就很重要，

此时可以通过数字电表来做电力调控;能把甲区多余的电移到乙区，既能满足高峰期的需求也能达到适量发电，节省发电的效果。

未来的机会与挑战

物联网是中国产业提升软实力的战略机会，实际的应用面也有很大的帮助。以智慧城市来说，不管是能源、交通、食品、医疗或者是产业型态，如果我们确实地推动，可以借助一个大型的应用服务导入，间接来带动我国产业结构的转型，亦即从制造业为主，转为以应用服务的角度来做推动，进而提升我国整个应用服务及系统的整合模式。

现今物联网架构上还有非常多的挑战跟问题。如果没有问题，怎么还会有机会呢?就是因为还有问题，所以很多地方要通过我们创新创意去解决。比如说，网络的安全性、感测设备太耗电、解决安装地点的供电问题、没有标准化、成本太高等等，这里面充满挑战，当然就充满机会。

结语

物联网未来的发展潜力很大，全球各国纷纷投入这领域并作为策略性产业。但物联网的推动商务模式很重要，目前有很多好的应用都要靠政府来出钱，政府一旦停止支持，很多应用恐怕很难推行，所以有机会大家可以多思考如何推展它的商业模式。大部分的物联网应用都是从政府的应用开始推，从公众应用开始，再到产业，到家庭、消费者通常都比较后端。另外，在推到一般消费者及家庭时，这些创新应用的部分应当要考虑人的使用习惯及行为，还有很多新兴应用会涉及法律问题，这个部分也需要讨论，但我相信物联网在未来十年仍将具有非常大的潜在机会。