物聯網總體概論

2015-07-27 / 品牌策略心法, 產業品牌趨勢分享 / mei

指導者 / 總編輯張蕙娟

分享者 / 張世豪、胡原誌、張玉城

一顆一兆美金的金蘋果-物聯網介紹

物聯網的緣起

物聯網(Internet of Things, IoT)的概念出自於1995年比爾蓋茲(Bill Gates)的「未來之路」一書。而物聯網一詞，則是由國際電信聯盟(International Telecommunication Union, ITU)2005年所發布的報告「The Internet of Things」中提出。其核心概念係指在網路化的時代下，從圖一(物聯網的聯結)看見，在物聯網下，人跟人之間可以透過網路相互聯繫、人也可透過網路取得物件的資訊外，物件與物件之間可以互通的網路環境。換言之，物聯網代表著未來資訊技術在運算與溝通上的演進趨勢，而這樣的演進過程將會需要各式各樣領域的技術及科技創新來帶動，小從奈米科技、大至智慧城市的佈建，其影響範圍相當廣泛。

(圖一) 物聯網的連結

從發展趨勢來看，物聯網的發展可分為「時間」(Time)、「地點」(Place)與「物件」(Thing)三個維度，隨著物聯網發展趨於成熟，將創造出所有物件皆可在任何時間、任何地點相互溝通的環境。其涵蓋了「人與人」、「物件與物件」及「人與物件」三大範疇。由於物聯網運行時將會透過營運商所建構的網路佈線，因此將帶給營運商更多機會主導物聯網產業商業模式的發展。

物聯網的架構

為將所有物品通過射頻識別訊息傳感設備與網際網路連接起來，提供智慧化識別與管理。物聯網整合了資訊傳感設備，如無線辨識系統(RFID)、紅外線感應器、全球定位系統、雷射掃描器等種種裝置；經由智能芯片如高通(Qualcomm)、英特爾(Intel)的CPU運算後，再透過無線傳輸裝置如WIFI、藍牙與電信運營商的無線傳輸網絡結合，使各種物品在生產、流通、消費的各個過程，實現物品的自動識別和資訊的互聯與共享。

物聯網的運作：

對物體屬性進行標識，屬性包括靜態和動態的屬性，靜態屬性可以直接存儲在標籤中，動態屬性需要先由傳感器實時探測
需要識別設備完成對物體屬性讀取，並將資訊轉換為適合網路傳輸的數據格式
將物體的資訊透過網路傳輸到資訊處理中心（如家裡的電腦或者手機，或IDC集中管理），由處理中心完成物體通信的處理

物聯網涵蓋範圍廣泛，現今台灣之物聯網分類多以下圖方式分類：

(圖二) 物聯網分類

物聯網的應用：

從圖三顯示，物聯網遍及交通、環境保護、政府工作、公共安全、家居安全、消防、工業監測、老人護理、個人健康等多個領域。

從最小至個人的健康管理、人與人之間的檔案傳輸、空間規劃與預測，大至智能城市的規劃、能源管理與環境的維護，藉由物聯網得幫助與連結，使我們得生活邁入更智慧的世代。

(圖三) 物聯網促成得智慧生活

物聯網的產值

物聯網目前仍處於導入期，因此在未來仍有相當大的成長空間。圖四是2020年全球物聯網規模的預估產值，預計在2020年全球物聯網的規模將成長到1兆美金，而應用服務的成長在整體物聯網規模的市值中是最明顯的，高達6.5倍的成長，從這樣的數據也透露，市場對於物聯網得應用將會更加多元，且帶給使用者的附加價值也隨之提升。

(圖四) 全球物聯網規模

醞釀中的未來-一個超乎你我想像的世界

物聯網的應用範圍相當廣泛，如圖五(物聯網應用範疇)所示，依照應用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，其應用範圍之廣泛，幾乎涵蓋所有的領域，不論是衣服、水杯、運動器材，到燈具、監視器、感測器等生活用品，都有企業投入將一般產品結合物聯網的研究，而各種產品間，又能依照不同情境來搭配，因而產生智慧家居、智慧飯店、智慧社區、智慧零售、智慧辦公室、智慧金融等新型態的生活方式，如此的發展不僅豐富了人類生活，更創造一個超乎你我想像的世界，接下來我們來進一步了解何謂智慧生活與工業物聯網的概念。

(圖五) 物聯網應用範疇(資料來源：《數位時代》第247期

智慧生活範疇

智慧生活範疇涵蓋在智慧城市與智慧家庭之中，舉凡人類生活中的一切事物都是智慧生活可以應用的範圍，但事實上智慧生活的發展不只是要讓原本生活就很富裕的人們過得更好，更試圖透過整合科技研發及人文思維關懷，將創新與前瞻科技導入以往資源最缺乏的社會底層，改善生活、環境品質、健康水平與社會文化。我們可以透過國際智慧生活教育平台的分類，從三大領域的角度切入，全面的來解構何謂智慧生活：

(圖六) 物聯網的生活範疇

永續智慧生活空間

首先是關於永續空間的部分，舉凡人類生活的空間，包含住家、辦公室、商業空間都是這領域的範疇。從圖七可以得知，智慧生活空間的做法是將科技做為載具，從以人為本的出發點來思考科技、空間與使用者之間的關係，並實踐環境永續與文化再造的目標。

(圖七) 智慧生活空間

舉例來說像國土、城市、鄉村、社區，到住宅以及車載空間都是永續空間的應用對象。透過資通訊基礎設施來整合生活空間中的設備，加上物聯網的技術應用，如：Zigbee、霧運算等，來建立一個內部共通的溝通平台，以做到內部互通、資訊安全與資源開放等，同時也延伸出智慧安防、智慧節能、智慧車載系統等課題。

智慧健康醫療照顧

隨著已開發中國家的人口結構逐漸高齡化，醫療照護資源的需求日益提升，為了能夠提供足夠的資源給銀髮族，醫院每天須花無數的人力成本來提供服務以及處理資訊，因此為了讓醫療資訊的成本下降，完善的數位化醫療系統是不可或缺的建設；這套系統並不只是做資料的儲存，更要能從收集而來的資料針對現有的流程進行改善，我們可以從圖八的示意圖去看智慧醫療的運作，而市場中，也已出現眾多廠商積極開發這塊市場，像IBM開發的超級電腦華生，能夠從全球的病例中找出符合病人症狀的案例，以協助醫生做診斷，台廠研華也針對預約報到系統做相關的開發。

(圖八) 智慧健康醫療照顧

醫院的病房、診療室、急診室等皆是智慧醫療照護應用的範疇，除此之外，家居的照護也涵蓋在內，例如中興保全有推出MyCare健康照護，透過遠端照護與通報系統，就像家中有一個貼身護士在照料一般，能及時將資訊傳送回醫院，並免去年長者與行動不便者的奔波之苦，另外大同集團旗下的大同醫護深耕醫療資訊系統多年，2015年以「智慧醫療」為主軸，打造「go健康」自我健康管理平台，藉由資通訊科技與生理量測電子化醫療器材應用，提供遠距關懷照護整合服務。

技術導向生活科技

技術導向生活科技是要將物聯網的技術應用在我們生活中所有的事物之上，從圖九中可以看出，舉凡食、衣、住、行、育、樂都能因為連上了網路，產生更佳的使用體驗。

(圖九) 技術導向生活科技

例如Vessyl的智慧杯，只要將液體倒入杯中，杯子就能分析物質的組成，告知使用者內容物為何，並將日常飲用的習慣記錄下來，進一步分析健康狀況，讓生活更加美好，另外也有和運動結合的例子，例如Babolat這款能分析使用習慣的網球拍，透過設置在網球拍上的感測器，將每次擊球的資訊傳入行動裝置，讓使用者透過手機就能了解如何改善球技。目前主要的應用範圍相當廣泛，各類民生用品，生活起居常用的的器具都是文化導向科技的應用範疇。

介紹完智慧生活的三個領域，可以發現藉由網路將物與物、物與人以及人與人的聯結，可以創造出許多的機會，物聯網的出現，不僅改變了我們現在的生活模式，也創造了台灣企業在供應鏈上的機會，接下來我們再從工業物鏈網的角度切入以了解物聯網的應用。

工業物聯網範疇

從圖十所見，隨著科技的進步，工業革命也來到了4.0的時代，除了家用的消費型商品已經逐步採用了物聯化技術，同時在工業的領域中，工業物聯網 (IIoT)也在市場中引起一股風潮。

(圖十) 工業革命的演進

根據管理顧問公司 Accenture 調查，IIoT 將結合多個複合性工業部門，創造大量的機會，多數的企業領袖更看好 IIoT 帶來的前景：機會的「創造」遠勝於「取代」。

雖然自動化生產已經促使科技進步，大幅提升量產速度與價格競爭力，但從圖十一工業物聯網開拓了另一片疆土：以快速成長的智慧網絡結合裝置、機台、物件，提供大規模實體產品的資料給供應鏈尾端的顧客，滿足客製需求。

(圖十一)工業物聯網得示意圖

以專注發展科學農業的 On Farm 說明，借助感測器蒐集農地環境數據（如：氣候、地質等），傳送至營運中心進行巨量分析，為農夫提供植栽顧問說明，如此農業發展不再一味受環境束縛，能針對特定區域的特定作物，以更有保障的生產條件獲取利潤。

(圖十二) 領導者對於工業物聯網的看法跟未來物聯網會促進整體經濟GDP的產值

圖十二(領導者對於工業物聯網的看法跟未來物聯網會促進整體經濟GDP的產值)顯示樂觀的企業主認為，工業物聯網可以讓生產的效率提高以外，更重要的是，它將帶來一波新產品、新服務、新市場的浪潮。Accenture 調查也顯示在 1,400 個企業中有 87% 的領導人都認為，IIoT 會成為主宰未來網路工作的創世主，Accenture 更預測 IIoT 將在 2030 年促進 20 個經濟體 14 兆美元 GDP 的提升。

有別以往「全面自動化取代人工」的框架，工業物聯網推動的是「人機協同」合作，也就是人在智慧製程中，不再只是提供勞力的一方，而是扮演生產過程的設計決策者及管理者。美國馬里蘭州一間鋼鐵公司即是利用自動化和機器人分析功能，發展更知識密集的工作，在 IIoT 的應用下保障工作安全，兼顧人力經驗，提供高產能、高品質的成果。藉由數位投資，鋼鐵公司更能顯著增加員工時薪，兼備高雇用率，因應持續看漲的需求。

(圖十三) 領導者對於工業物聯網的風險態度

但推動工業物聯網的路途顛簸，並不是一路風調雨順，負責人可能面臨企業內部結構的破壞，還有推動革新的風險。圖十三顯示有 73% 的執行長與企業負責人還不敢輕易制定實體 IIoT 計畫，只有 7% 已經發展全面投資方案，企業領導人如何有效善用數位技術，並且帶給員工最大的福祉是一項艱鉅考驗。

不過，工業物聯網中，數位機器人、健康照護分析等新的技術皆需要軟體開發，也將創造更多新的工作機會，另一方面推動智慧工廠或許將進一步解決全球製造業面臨升級的問題。台灣的製造業在中國的價格戰中，漸漸失去了競爭力，在工業4.0時代，企業若擁抱工業物聯網帶來的好處，勢必能讓台灣企業成功的轉型。

未來與展望

了解物聯網的整體概要後，我們發現物聯網的應用是相當多元的，換句話說，物聯網的應用將會是引領我們生活邁向更便利、更進步的重要樞紐，以致我們的生活模式大大的被改變。在這波科技革命的浪潮中，台灣企業勢必要掌握住我國產業的優勢，擁有著豐富電子零組件的代工經驗與電子零組件的研發技術，台灣企業若善加利用這個機會，一定在全球物聯網的供應鏈中扮演重要的角色，當面臨中國、東南亞的價格成本挑戰時，也能夠跳脫出框架，藉由物聯網的協助，進行組織的變革與轉型，讓企業能夠在工業4.0的時代中，站穩腳步，並重新立足於世界的經濟體系中。

下一期我們將會介紹各國對於物聯網的定義有何不同，並且在物聯網的應用與規範上，有甚麼樣的考量及差異，這些範例將會協助台灣企業在這股風潮中，帶給企業一些借鏡與省思的範例，以讓台灣企業能夠發展出適合公司的體制與規範，發展出具有台灣獨家優勢的立足點。

參考資料來源