[其他] 產業趨勢 淺談物聯網以及未來展望

>產業趨勢 淺談物聯網以及未來展望 家偉老師今天節目提到物聯網，那就來跟大家聊一下這個產業。 Disclaimer, 作者只是學生，僅用最簡單的方式讓大家了解物聯網的概念。 如果前輩看到有誤還請不吝指教。 >淺談物聯網 物聯網 (IoT) 貴為近年來科技的一大主題，實際了解的人其實不多。物聯網的定義，從 字面來看，Internet of Things, 就是由物體連接成的網路。電腦最早是計算機，而後有 人把電腦互相連接做傳輸，演化成網際網路。而物聯網簡單的定義就是將物體串聯起來， 而這物體未必是連上網際網路的電腦，或手機等計算設備。 我們用平易近人的方式來了解。講述IoT最經典的例子就是天氣土司機的例子。這個吐司 機會通過網際網路讀取當天天氣預報的數據，再把數據列印到吐司上(把部分烤焦)。或是 下圖，是敝實驗室的某個計劃的架構簡化，把它想像成小米手環會比較好懂些。手環 (End Device) 會發送你心跳睡眠等數據透過基地台發送給伺服器，伺服器會把數據存到 資料庫，如果我想要知道我的數據，就透過手機APP或是WebApp去查看。 https://i.imgur.com/VMJZxMA.jpg 但這個如果把這個手環想成電腦，那不就和一般的網際網路一樣了？如果有小米(或其他) 手環的可以想想他的運作方式。手環會將原始數據 (raw data) 透過藍芽這個通訊協定傳 輸給手機，再由手機將數據轉透過基地台轉給伺服器儲存。在終端裝置 (手環) 未必需要 運算工能，只需要將Sensor (傳感器?) 讀到的數據儲存，等到接通手機時再丟給手機， 就沒他的事了。通常一個IC就可以搞定儲存、傳輸的動作，不需要動用到CPU這種比較高 階的運算單元。簡單來說，就是接上通訊模組的Sensor。而終端裝置與手機通訊，使用的 是藍芽而不是網際網路。因此如果要解釋IoT，小米手環算最好的例子。 上圖的例子，就是敝實驗室與某電信合作的專案之一，使用物聯網的技術來監測人們的健 康，因此目前許多的應用研發都跨足生醫領域。這個可以被運用在長照上：療養院為了有 效照顧，就給所有長者戴上監測生物數據的手環，透過數據及時發現有無異狀，或在健康 檢查時交給醫學專業者分析數據。另外一個例子就是 COVID-19自主健康管理的例子。據 我所知，我母雞斗的哪個政府就使用這個來檢測集中檢疫者的健康數據。以上這兩個例子 ，完全不用碰到網際網路，因為這些終端設備會待在一個特定的範圍。它們是發送器，只 要有辦法把數據傳出去就好。經過若干個 gateway 來到療養院或是檢疫所的電腦，讓監 測人員可以讀取。 到這邊是不是也開始有疑問。這樣看來，物聯網的定義似乎滿廣泛的。這樣我用我的藍芽 耳機連手機，或是用 Amazon Alexa 來控制燈的顏色，都算是應用。或許物聯網沒有你想 的那麼遙遠。 >物聯分三國 講了這麼多，那為甚麼不直接用網際網路呢？最簡單的解釋就是耗能。而這些比較不耗能 的、跟Wi-Fi和數據網路相比耗能較小的通訊協定是甚麼呢？目前有三大家，分別是 LoRa 、NB-IoT、以及Sigfox。 LoRa: 需要建置自己的 Gateway (可以想成基地台)、耗能低、常被用在固定範圍，像是 一個建築物裡面。在三維空間我們需要四個對照點才能做定位，因此理論上有四個 Gateway，就能對有效範圍內的終端裝置做定位。假設我是Amazon，我在物流園區需要定 位我所有的貨架機器人，就可以用LoRa來做低耗能的操作、定位以及資訊傳輸。LoRa的一 大特點就是具有可移動性。 https://imgur.com/q5augXI 左：終端機 ：LoRa Gateway NB-IoT: 範圍可以很廣，因為他使用的是 4G 網路涵蓋頻寬，所以只要4G有到的地方都可 以使用，且只要付錢給電信業者 (傳輸通過的就是一般網路基地台) 不用自己買設備，延 遲也比LoRa短。但缺點就是不如LoRa可以做客製化，以及裝置可移動性較低。因此，如果 我有一個半山腰的茶園，我就可以透過NB-IoT 的數據來監測各個區域的濕度溫度等。 Sigfox: 要說IoT是三強鼎立或二強一弱都可以。Sigfox的設計提供極小的傳輸量以及極 慢的傳輸速度，而他的優勢是耗能很低、模組價錢也最便宜。但由於設計上 Capacity 的 限制，讓他在並沒有受到太多人的青睞，整體的使用率最低，而且正在持續衰退。 使用協定會影響到設備的選擇，而協定的選擇往往取決於應用的層面。綜合以上討論， LoRa 大多使用在工業等較封閉場合、而NB-IoT 則是多用於大範圍、低移動性的場合。 >過去、現在、未來 講了這麼多，到底能幹嘛？IoT到底是不是趨勢？怎麼搞到現在講IoT？Cisco認為IoT技術 的開端是08, 09年，發展到現在也快15年了。目前IoT的限制包含三大面向，分別是連接 性、安全性、整合性。產業的突破關鍵在於：通訊協定之間的整合、審計的完善、法規的 制定、以及去中心。 在整合這塊，也有若干標準正在制定階段，如同敝人實驗室著手的某標準，就是著重在 LoRa以及NB-IoT兩大系統的打通，增加應用的靈活性。如果不能互通，只能使用一種協定 ，要監測放牧羊群的生物數據該用具移動性的LoRa，還是適合大範圍的NB-IoT？ 至於審計以及去中心化，大家一定會馬上想到區塊鍊。它既能作帳(審計)、有去中心化本 質，也能解決不少安全性的限制，因此這也是學界在努力的方向之一。另外因為少了中心 伺服器，運算的責任就必須回到peer之間，因此邊際運算的發展也會加速物聯網往去中心 化的方向走。 另外有些分析師喜歡講的名詞，AIoT，其實就是人工智能(AI)與物聯網(IoT)的結合應用 。舉例來說，如果你的智能冰箱不僅能紀錄且讓你控制濕度溫度，還能藉由人工智慧來分 析某種內容物最適合的溫度濕度並自動調整，或自動記錄內含物，那就是AIoT的應用。 展望 >結語 所以回到重點，要買哪些股票？先講結論：萬物皆IoT概念股。回到療養院的例子。療養 院用的伺服器，直接對應到的當然就是品牌 (戴爾、惠普等) 以及代工廠 (英業達、仁寶 等)，還有板卡、晶片…。要用LoRa就會用到自己的Gateway，影響的就是通訊設備製造業 者；用NB-IoT對應到的就是電信商。至於終端機除了一般硬體設備想的到的上下游以外， 還有被動元件(Sensor)產業。就算是傳產，如果成功導入IoT增加產能，那對其也會有正 面影響。 (大家在意的車網需要即時性，所以不太能在車與車之間的連接上。) IoT包山包海。去年底去看台電的智能電網展區，發現智慧電表的普及度真的很低。加上 台灣使用Alexa等智能家居的族群其實不多，其實也反映出物聯網在技術上、應用上、以 及普及度上，還有很長的路要走。至於我看不看好物聯網的發展呢？答案我想從字裡行間 應該就看的出來了。 https://bit.ly/3synazD https://www.foodiggity.com/a-toaster-that-will-print-the-weather-report-on-your-toast/ https://www.link-labs.com/blog/nb-iot-vs-lora-vs-sigfox https://www.synopsys.com/designware-ip/technical-bulletin/ai-edge-computing-5g-iot.html https://ieeexplore.ieee.org/document/4374241 https://standards.ieee.org/project/2668.html -- ◣ ▋ ◣ ／╲﹨ ▊ ▂ ◢ ◣▃▄ ▅ ◢ ▄ ▋▄▅▄ ▄ ▃ ▋╲ \ \▊▎/◢ ▎ ▄ ▉ ▍▏ ▎▄▂ ▍ ▋ ▄▃ ▎ ▎▏▊▊◢ ▆◢▊▉ ▊ ▌ ▂ ▂▃ ▍▏▎ ▊▎▆ ▃ / ▅▁ ▅ ◥ ◣ ◤ ◥ ◥ ▃◥◤ ▇ <R U Ready?> ▇ ▇ ▇ ◥▄▆◤ LOVELYZ 2nd Album -- 誒目前是這樣沒錯 我們的專案也是用NB-IoT比較多
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推 primotore : $TUYA 03/31 17:33

推 Eide : 實務經驗之前只有NB-IoT穩，其他拉基 03/31 17:47

→ a9564208 : 物聯網玩了一陣子，終歸是沒殺手級應用 03/31 17:54

→ a9564208 : 玩玩B2B還勉強有人買單，B2C直接死去 03/31 17:55

→ a9564208 : 然後物聯網裝置佈建最麻煩的是換電池 03/31 17:56

→ eemail : 萬物連網就是說殺手級的家用機器人還沒出來 所以才 03/31 18:09

→ eemail : 要萬物都連 要不然叫機器人去做不就好了@@ 03/31 18:10

推 Rin5566 : U文 03/31 18:33

推 csaoesc : 推 03/31 18:54

推 tzuwweii : 好文推推 03/31 20:49

推 a125g : 推 04/01 01:00

推 neone : 好文推 04/01 01:02

推 mdkn35 : 其實最重要的是感測器跟演算法 04/01 07:59

推 jimjim951357: 推 04/01 08:53

推 kyova : 專業文推，雖然沒有很懂XDDD 推薦幾隻股票，美股也 04/01 20:12

→ kyova : 可，這樣鑽研動力更大XDDDD 04/01 20:12