WindRiver嵌入式系統專家部落格:智慧化迷霧掩映中的物聯網技術
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2011-11-15 00:00
前言:
就在接下來的幾年內,每年度所有連網設備總出貨量中將會有超過一半是屬於物聯網設備。請試著花一分鐘想像一下這個景況,這代表了每一年將會有大量的物聯網設備出貨到市場上,總數量甚至會超過我們熟知的個人電腦(PC)、手機、平板電腦(Tablet)、數位機上盒(Set-Top Box)以及遊戲機的出貨量總合!
就算可能還不到十億件那麼多,但可確定目前全世界已有數以億計的物聯網設備正在運作,這些裝置遍布於各式各樣的感測器(Sensor)、智慧型電表(Smart Meter)、工業控制系統、SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)監控及資料擷取裝置、影像監控系統、智慧型大樓(Smart Building)等終端應用之中,因種類繁多恕無法一一詳述。不過,如果你想了解物聯網技術究竟為何,那麼很可能當你問了一百位企業主事者後,卻會得到一百個各自迥異的回答;假如你進一步追問這些主事者,物聯網技術對他們主持的事業來說有何裨益?那麼,有些比較擅於打高空的主事者或許會跟你說,物聯網就是能讓他們的事業運作得更加聰明、智慧化。
我無法想到任何一種技術,能夠像物聯網一樣具有如此雄厚的潛力,足以協助各行各業進一步轉型與升級,但與之同時,這項技術對大家來說,卻又是如此的生疏與缺乏認識。我想,該是時後來釐清物聯網技術究竟為何,同時聚焦在其特色和價值好讓大家了解此一技術的內涵。如此一來,各行各業的主事者就能將物聯網技術「應該能達到的目標」以及各種可行的智慧化解決方案,轉換為對其事業具有實質助益的有效決策。
因此,接下來我將會針對物聯網技術究竟為何作一番快速簡介,並讓各位了解,物聯網技術在現今的科技產業全覽圖中究竟位處何方,又將扮演甚麼角色。
讓資料具備意義 系統就會變得更聰明
要了解物聯網技術,首先就必須掌握一個非常關鍵的概念,那就是網際網路(Internet)不再是僅僅由一堆電腦所構成的網絡;網際網路已經演進成一個由各種類型、各種尺寸的設備所建構的網絡,所有設備都可互相連結並相互溝通、傳輸,亦可隨時隨地分享所有資訊。這些設備包括了生活周遭的汽車、電冰箱、智慧型手機、玩具、相機、攝影機、醫療器材、工業用系統,甚至是嵌入了感測器的樹木!
在這個所謂的物聯網(Internet of Things)架構下,所有設備、系統及機器不單單能與人類溝通互動,彼此之間也可相互溝通,而它們之間的溝通及分享將可產出數量極為可觀的資料,這些資料的內容幾乎是包羅萬象,無論是氣溫、全球衛星定位點(GPS)、速度、濕度、震動幅度、海拔高度或是其他各類資料,均可涵蓋。
這些為數可觀的資料只要經過適當的蒐集、分析,並應用至各種產品、系統以及服務上,就能透過各種型式被聰明地妥善運用。以醫療領域來說,物聯網設備可以支援心跳監控功能並提供醫生所需的數據資料,醫生即可據以對慢性心臟病患者進行診斷並施予治療。
至於在高速公路上,物聯網系統則可用於執行動態交通管控措施,不但可有效避免交通意外發生,更可因應交通流量進行最佳化調配,讓更多用路人能夠更快抵達目的地。
另外,工廠內部的自動化系統也能善用物聯網設備所擷取的資料,藉此對變動快速的消費者品味和偏好,作出更為迅捷靈活的因應措施。
善用物聯網設備打造更加聰明的事業運作模式
不久之後,所有型態的組織機構都能獲益於物聯網技術所帶來的智慧化解決方案,並藉此打造出更加聰明的事業運作模式,亦或開發出全新的獲利來源以及競爭優勢,此外,更可透過生產效率的不斷提升來持續降低成本,以維持競爭力。我相信,一旦有更多企業能夠真正了解物聯網技術對其事業的轉型和升級所能帶來的潛在助力,那麼,他們原先對於物聯網技術的一知半解以及錯誤認知就會煙消雲散。
要真正了解物聯網技術向來就非易事,但是要理解為何物聯網技術如此不易被了解,卻毫不困難。簡單來說,我們可以很直觀地了解人性化裝置(Human Device)為何,因為這些裝置可以被我們輕易的看到、觸碰到或是使用到。當微軟(Microsoft)的遊戲機Xbox、亞馬遜(Amazon)的電子書閱讀器Kindle、蘋果(Apple)的智慧型手機iPhone,或是一些大廠所出品的平板電腦風光上市後(甚至是上市前),我們對這些裝置總是已有頗為具體的概念,不但知道它們是作甚麼用的,也大概清楚我們將可以怎樣使用這些裝置。
但是對於物聯網設備,我們的認知經驗就非常有限了,除非你曾經參與過車用資通訊系統(Telematics)、工業用控制系統、智慧電網(Smart Grid)、連網醫療監控設備、智慧型大樓、嵌入式運算等應用領域的相關工作。總之,若是僅透過表面化的描述字句或是業內才懂的行話來認識物聯網技術,絕對難以有真正深入的了解。
然而,市場對於物聯網的接受程度越來越高,採用範疇也越加廣泛,都是我們眼前相當明顯且不爭的事實。多家市場研究分析報告都不約而同指出,連網設備的出貨量正呈現出一股爆發性成長態勢。相關預測指出,在2020年之前,由易利信(Ericsson)、思科(Cisco)、IBM、麥肯錫(McKinsey)以及其他知名大廠所生產的連網設備數量,總計將達到200億件到500億件之多,甚至有些預測值還高達1兆之譜。如果我們把各項預測值折衷一下,假設實際情況為一年出貨量可達500億件,那麼最快到了2015年時,物聯網設備的出貨量就會佔到所有連網設備出貨量的一半以上!
市場研究機構麥肯錫去年(2010)六月份的季刊中曾提及「…超過三分之二的新產品均配置了某種型式的智慧化技術…」。麥肯錫預估,物聯網影響力可及的產品及市場總金額,至少會佔到目前經常性支出中的3兆美元這麼多。
對企業的主事者來說,採用物聯網技術最具挑戰性之處在於,若要以DIY(Do-It-Yourself)的自助方式開發或建置物聯網系統,過程中往往潛伏著各種陷阱。就以最單純的無線連結技術評估來說,您必須決定該採用行動通訊網路、IEEE 802.11(無線區域網路;Wi-Fi)、IEEE 802.15.4(ZigBee)、WiMAX或是衛星通訊網路?如果你打算採用行動通訊網路,又該採用2G、3G或是4G的技術?2G或許全球覆蓋率較佳且成本較低,但是對於您提供的產品或服務來說,2G真的能夠充份滿足其生命周期內的所有需求嗎?而4G雖然擁有較高頻寬,但是相對的成本也較高。另外,在你所處區域範圍內的無線網路服務供應商,又可以提供哪些支援和技術?林林總總這些細節您都必須拿定主意,並作出最佳決策。當您採用的物聯網設備還有限時,相關決策好壞或許還不致於構成大問題,不過一旦設備採用的規模擴大後,錯誤的選擇及決策就會導致大問題發生,進而在營運及財務層面上重創您的事業。
不過別擔心,只要您作出聰明的選擇與正確的決策,以物聯網技術為基礎的智慧化解決方案就能非常顯著地提升您旗下事業的整體價值。
Wind River現正全力進行研發,好讓設備製造商以及企業兩端都能更輕鬆簡易地導入物聯網技術。我在今年9月初舉行的英特爾(Intel)軟體媒體日(Software Media Day),以及近期甫落幕的英特爾開發者論壇(IDF,Intel Developer Forum)中,都曾應邀出席擔任物聯網此一議題的講師,當中除了談及物聯網在技術面與應用面所面臨的一些挑戰,也順帶提到Wind River在物聯網方面所投注的努力,例如我們和夥伴廠商共同合作,特別專注於某些應用領域以加速企業對物聯網技術的導入。舉例來說,專門針對物聯網智慧化服務的Wind River嵌入式開發套件(Embedded Development Kit),就是我們和Intel、德國控創集團(Kontron AG)以及Eurotech等夥伴廠商協同開發設計的;此一領域可說十分寬廣,因為幾乎每一項垂直應用市場都能在某種程度上利用物聯網技術以獲得助益。
無論是哪種類型的物聯網應用建置方案,有一個共通之處是一體適用的,那就是只要您在今天打好堅實的基礎,即可讓您在未來數年都維持最佳狀態,確保競爭力不墜。
在之後的文章中,我將會進一步說明為什麼數量達幾十億件的智慧型連網裝置──尤其是物聯網設備──會需要一個共通的「功能套件」。只要這個基礎確實打好到位,我們就可以很輕鬆地將注意力轉移到如何把物聯網設備所能創造出的價值完全釋放出來,進而把這一切過程轉換為企業內部的寶貴知識,然後付諸實際行動,利用物聯網技術驅動企業的轉型與升級。
個人十分期待能進一步探索物聯網技術,並幫助我們所有人深入體認物聯網技術所具備的巨大潛力,以及能為我們提供的各種智慧化解決方案。