物串心聯 網力全開

觀察台灣在物聯網所需要的網通設備、連網模組、關鍵晶片、晶圓代工與半導體封測等，均在全球佔有一席之地，在應用服務的發展上也經歷 i236 等計畫執行，對於應用服務情境的輪廓和商業模式已有一定的掌握；此外，在製造、文創、物流、健康照護⋯等行業領域，仍具備領先的應用領域知識；不過，目前台灣發展物聯網，仍屬於單點突破，較為缺少整體戰略性思維。

IEK 認為台灣要發展物聯網，應以下列五大主軸建構適合發展物聯網的產業環境：積極進行物聯網應用服務頻譜規劃、掌握物聯網垂直應用標準規範、建構物聯網雲端服務營運平台、鼓勵產業投入資料分析預測關鍵技術，以及建構具彈性系統架構之雲端資料中心，以引領產業革命與商機、擘劃新局。

在物聯網服務推動的探討當中，頻譜對於產業發展的重要性不容忽視。由於物聯網應用仰賴一個無所不在的網路來連結所有的裝置，帶來更大資料傳輸及更好通訊覆蓋率之需求。此外，為了有助於應用服務的推動，產業界期盼能夠以低成本且便利使用的方法來達到通訊互連的目的。這些要素除了需要通訊技術的突破外，亦需要主管機關在頻譜規劃上的配合，促使相關應用與技術得以發揮。

目前世界各國也開始進行物聯網頻譜資源之規劃。如美國 FCC 技術諮詢委員會便成立IoT Working Group， 集 結 Cisco、VMware、Verizon 等業者，共同探討在推動物聯網應用發展時，不同產業應用對於頻譜的需求，並找出FCC 可以著墨之處。同時美國業界亦建議 FCC釋出更多有利於中、短距離無線通訊使用的免照頻譜，並持續關注由物聯網應用發展可能帶來上載流量增加的情況，以利後續頻譜規劃。面對國際間已經如火如荼投入物聯網頻譜規劃，我國應採取更積極的頻譜策略，以協助國內產業取得利於物聯網應用與服務發展的基礎環境。包含增加中、短距通訊之免照頻譜（如配置Sub 1 GHz工科醫頻段）供產業使用、持續追蹤台灣主要出口國如美、歐等地之頻譜規劃方向，以確保我國業者之產品與國外系統的互通性等具體措施，將有助於台灣在物聯網頻譜規劃之強化，以創造出有利於我國物聯網應用開發之環境。

因應物聯網飛快發展，國際標準組織不斷進行新的技術標準研究，如國際標準組織 ITU-T 成立 IoT-GSI 與 FG M2M， 針對國際網路通訊標準協定在物聯網的特殊應用進行優化；ISO（International Organization for Standardization）／ IEC（International Electrotechnical Commission） 則 成 立 JTC1 WG7，專注於制定感知網路架構和需求標準；IEEE、3GPP（3rd Generation Partnership Project）亦啟動相關研究。此外，國際大廠亦成立產業聯盟，以掌握物聯網技術規範與應用介面規範，如 Intel 主導的 Open Interconnect Consortium（OIC）旨在定義一互通性框架，以讓應用程式、作業系統、通訊協定和裝置等各層間互連互通。OneM2M 則在處理不同物聯網垂直應用在異質網路互通、裝置互通管理、資料交換及資安等議題，目標在定義出不同垂直應用之介面標準規範及資料標準格式，以促使跨設備與跨應用之開放與互聯互通。由於物聯網應用領域十分多元，各領域均有出自於特殊應用需求的專業技術介面規範，台灣產業若能積極參與國際產業聯盟，以掌握各垂直應用之統一資料格式與介面規範，將有助於台廠掌握不同應用場域需求與系統需求，並能藉此切入物聯網各領域創新垂直應用。

物聯網雲端服務營運管理平台（IoT PaaS）為物聯網生態體系中重要角色。透過 IoT PaaS，企業可遠端監控、操作設備，並能透過設備使用行為數據的收集與分析，作為設備維運及驅動創新服務之參考。物聯網應用支持平台主要由連線管理、裝置管理及裝置雲等單元組成：

一、連線管理

由於物聯網感知設備種類繁多，不同設備所產出的數據訊息格式和形式不一致，會有分析處理困難的問題。藉由 IoT PaaS 連線管理模組，企業可以理解不同設備產出之不同訊息格式及形式的數據，進而確保設備互通性。目前，包含 REST（Representational State Transfer；表述性狀態轉移）、MQTT（formerly Message Queue Telemetry Transport； 訊息序列遙測傳輸）、CoAP（Constrained Application Protocol）、HTTP 等，都是目前物聯網裝置和雲端之間常見的訊息協議。

二、裝置管理

裝置管理主要是能進行遠端的監測、診斷連網設備，藉此掌握設備的壽命或即時運行狀況（如工廠中機台或感測器之電池壽命、連線／離線狀態、fireware ／ software 更新狀態⋯等），以便作出預防性的決策，達到改善設備效能等效益。

三、裝置雲端

裝置雲端是由設備或是連網端點收集來的數據（Machine Data）儲存的地方，同時系統必須具備將時間序列的數據轉換為可以被行動應用存取的數據型態，藉此連接 Web APP，提供企業進行商業分析。物聯網產業的競爭重點是創新的服務及商業模式，從目前成功案例無法歸納出可遵循的成功秘訣，但可以確定的是物聯網真正的價值來自於資料及服務，此有賴於平台去收集資料，進而不斷嘗試淬煉出創新商業模式。目前 Apple、Google、Intel、IBM都有計畫地建立各自 IoT PaaS，以爭取全世界的資料並從中獲得最大的利益。台灣亦應建構台灣IoT PaaS，以加速本土IoT SaaS 開發，進而掌握可獲利的服務或商業模式。

物聯網應用的成功需要依賴感知網路與巨量資料分析技術密切整合，前者負責蒐集周圍的環境資訊，並尋找最佳路徑傳遞出去。後者則從蒐集到的巨量資料之中找出潛在商業價值、擬定未來投資決策、發現未來商業問題並制定因應策略。目前產業面對巨量資料應用最關注三大議題為：1. 追蹤和管理物聯網的資料模型，2. 處理與儲存機器資料和訊息效率化，3. 管理資產和建構資料分析規則。

1. 追蹤和管理物聯網的資料模型：為了建立 Big Data 應用，企業需要將所有的連網機器或資產賦予一種資料模型（Model）。此模型定義了一組資料項，如：時間序列的感測器讀數或資料點，以及它們的儲存選項，例如：警示、事件、地點、上傳文件、屬性等。除讓企業可以彈性的蒐集各種物件資訊，並即時示警或查詢資產資料。

2. 處理與儲存機器資料的效率化平台：為了讓企業可快速收集資料與編製索引，同時面對未來資料量不斷增加的情況下，必須提供一個高效與彈性擴充的分散式儲存與運算架構。Hadoop與 MapReduce 是目前最常見的技術平台。前者主要將資料分割並分配給其他伺服器集群，並且可以彈性的擴充至數千個節點來完成執行任務並儲存資料。後者則方便開發者讓程式在分散式系統上運算，透過將資料切割並分發給數千個節點計算後再整合運算結果，相較於傳統方法大大提升資料與訊息處理與儲存的效率。

3. 管理資產和建構資料分析規則：管理和分析機器與資產需要一個視覺化介面與平台，讓企業可以靈活的瀏覽各式各樣的「群組」狀態，並提供直覺的用戶介面及規則引擎（Rules Engine）。「規則引擎」得以讓企業自動生成基於個人化排程的觸發活動，例如：當TempSensor >135 度時產生示警服務。

物聯網創造價值的核心必須導入資料分析技術，台灣應加速鼓勵產業投入上述巨量資料分析預測關鍵技術，以協助企業挖掘物聯網潛在商業價值。

網路設備大廠 Cisco 預測軟體定義網路（Software-Defined Network，SDN）、物聯網與雲端運算是未來重要的 ICT 關鍵技術，並視三者為未來公司營收成長主要來源。其中 SDN與物聯網普遍受到國際營運商的青睞，原因在於 SDN 能夠優化網路架構，節省資本支出以及降低維運成本，而物聯網則能創造新的營業模式，帶來更多業務收入。

透過 SDN 控制軟體的集中管理功能，可運用於物聯網核心網路與存取網路的管理，如遠端監控、安全認證、網路虛擬化以及內容傳遞網路等。在轉換 SDN 網路架構後，並可採用一般且通用的硬體取代，搭配 SDN 控制軟體來最佳化硬體設備，因而省下不少成本。如網路巨擘 Google 於 2012 年宣布將其內部網路轉換成 SDN 架構，網路虛擬化與雲端平台大廠 VMware 亦提出軟體定義資料中心（Software-Defined Data Center，SDDC）的概念，透過集中式控制器上所執行的軟體，來節省成本、縮短部署時間。

此外，一旦倍數成長的聯網裝置連上網路，將創造出新型態的物聯網應用服務，同時也引發網路安全、電力耗損以及網路管理等新議題。SDN 架構具備集中控制、虛擬化、可編程三大網路優化特性，有機會解決物聯網上述面臨的挑戰，加速物聯網應用之發展。

在SDN 與物聯網整合與互補大趨勢之下，台灣應加速建構具彈性系統架構之雲端資料中心，藉由建構軟體定義資料中心（Software- Defined Data Center）、 軟 體 定 義 儲 存（Software-Defined Storage）等關鍵技術，培養雲端平台與資料中心方案之自主能力，建構發展物聯網彈性應用環境，從而作為各應用之基礎平台，加速物聯網可持續性商業模式之發展。

隨著萬物聯網時代來臨，資通訊產業已經走向跨技術與跨領域的創新。台灣要發展物聯網，應該具備哪些關鍵技術能力？ IEK 認為台灣應以下列五大執行主軸方向，建構適合發展物聯網的產業環境：進行物聯網應用服務頻譜規劃、掌握物聯網垂直應用標準規範、建構物聯網雲端服務營運平台、鼓勵產業投入巨量資料分析關鍵技術，以及建構具彈性系統架構之雲端資料中心，以引領產業革命與商機、擘劃新局。

| 下載本文檔案 |