从比尔盖兹20年前“拥抱未来”一书提及物物相连的愿景,到10年前ITU国际电信联盟以“TheInternetofThings”为“物联网”这个名词定调。近年来网际网路从人与人的连接到人与物的沟通时,下一阶段将再深入物与物之间的沟通,也就是将实体世界的万物透过网际网路相互连接起来,这将是资通讯时代的终极应用,也是近几年CES大展中,IoT物联网技术与相关应用火红的因素…
物联网的架构与领域应用
在2009年IBM曾提出“SmarterPlanet”的愿景,指出在实体世界的万物将具备感知能力,以网路全面互联互通并且更具智慧,这正是物联网的概念。
IoT物联网带动相关感测器、低功耗微控制器、网通产品的发展。
结合智慧家庭的物联网架构与众多装置。
台湾在2011年成立了台湾物联网联盟,主要结合产学研等单位,共同推动整合海内外物联网相关资源,使产业结构升级和生产效率能源利用效率的提高,促进产业与政府、国际间合作,并推动WSN的各项应用。而IoT也是今年拉斯维加斯消费性电子展中最火热的应用主题。
IoT物联网从整体架构,大致可以区分为:
1.感知层-由各种RFID标签、有线及无线感测器所组成,负责传递感测资料,这部分是发展感测元件厂商可布局之处。
2.网路层-由各种极低功耗的有线/无线网路规范,如802.15.4、6LoWPAN、ANT、WirelessHART、ZigBee、MiWi、WIA-PA、ISA100等协定,以及802.11Wi-Fi、甚至2GGSM/2.75GGPRS/3GCDMA/3.5GWCDMA/4GLTE等行动通讯协定,将各种感测器的资料上传到云端伺服器,这部分将是提供各种无线网路协定的软/硬体元件厂商,网通设备供应商、电信营运服务商,以及网际网路服务商(ISP)、云端服务供应商的市场。
3.应用层-它涵盖到应用领域相当广泛,从环境监测、无线感测网路、智慧电网与能源管理、医疗照护、食品管制系统、产品供应链,以及从智慧家庭、智慧建筑、智慧工厂,以至于延伸到智慧交通运输/物流、甚至智慧都市的大范围的应用,可说是山也能IoT,海也能IoT。
物联网的智慧家居、穿戴式装置与工控应用
近年来CES的物联网应用,较着重于透过智慧手机、平板、穿戴式装置,来做智慧家居与工控应用上的结合。从从原有的智慧手机等可携行动装置、穿戴式装置所延伸。从像是苹果日前发布的AppleWatch,就可以透过蓝牙?iPhone的Wi-Fi?开启车库的门。
而从智慧家庭的物联网架构为例,目的在于建构家庭控制与自动化,其应用到的硬体设备,包括门锁、防盗门禁锁、监控器、中央恒温空调、LED灯调光器、灯光控制、感应器闸道等硬体设施,这些都能将测到的各种讯息,传至网际网路,到达云端的服务平台,使用者再藉由平板、智慧手机、智慧手表,来登入云端服务商所提供的服务入口网站-来查看家里的各种即时状况,或控制家里的各种家电。此外还可设定若发生特殊状况时,将警示讯息透过简讯、E-mail、语音的方式传送到使用者的手机上。
为了能相互连接,所使用的通讯网路也必须需标准化,像运用Z-Wave、ZigBee、6LoWPAN、BLE(BTSmart)、Wi-Fi、NFC等无线网路,以及透过有线/路由的TCP/IP、HTTP、SemanticWeb(Web3.0)等网路标准。
物联网的平台与网路连接标准
近年因“平台”的概念兴盛,也有人在物联网的第二层与第三层中间加入一个“平台层”的概念。无论是过去的笔电/桌机等个人电脑平台,或是平板电脑、智慧手机等行动装置平台、穿戴式装置平台,当然是既有ICT资通讯产商开发新产品、新应用的杀戮战场之处。
在Wi-Fi无线网路执龙头地位的博通,早于2013年推出支援低功耗蓝芽的系统单晶片,随后于6月推出嵌入式无线网路连结装置平台,整合ARMCortex-Mx晶片与博通Wi-Fi晶片的套件,大小仅一支随身碟,内建了必要的通讯协定推叠软体,提供Wi-Fi、BLE等无线连网能力与服务,让客户在各种消费性装置上轻松地开发Wi-Fi连线功能;2014年6月追加iBeacon室内定位服务,并获得苹果iPhone6采用。