開啟物聯網的奇幻世界

互聯網架構與行動裝置迅速提升相輔相成,下一步將是與所有物件之間,建立溝通及網路處理機制,也就是所謂的物聯網,如同台積電董事長張忠謀所言,未來物聯網世界將是一個相當美麗的世界。而多數台灣科技廠商擅長於硬體設備、終端商品與連結,站在正確的趨勢產業浪頭上,成長的機會也就更高了。

【文/黃俊超】

植入這晶片,不論在哪我們都可以找到你。」電影、影集中百用不膩的老梗。

「只要套上腕帶,透過偵測心跳、血壓、呼吸,謊言將無所遁形。」警匪影集中常用的測謊儀器。

「走到哪,燈就亮到哪,坐在客廳,所有家電等候指令。」科技屋、智慧家庭的標準口號。

科幻電影、小說最常描述的世界,極有可能發生在可預知的未來。在物聯網架構的世界中,「全民公敵」可能天天上演,每個人也都有一台霹靂車,寵物、貨物植入晶片,就不易丟失,且利於隨時查詢,腕帶或其他穿戴裝置,則成為健康照護的一部分,在家裡,一支手機加上應用程式,就能夠打造自己的王國。

張董點名物聯網

台積電董事長張忠謀,近期出席台灣半導體協會(TSIA),以「Next Big Things」為題發表演說,半導體的下一個發展亮點就是物聯網!這是一個很大的構想,還沒有公司可以真正的管理整個生態系統,但是半導體技術在物聯網中是基本需求,將會是下一個重要的市場,也是全球未來獲利的產業。

而半導體產業跨入物聯網可留意三個方向,一是利用先進封裝技術,將不同製程、功能晶片,封裝成單一晶片,可降低成本但功能更強大;二、微機電感測元件將是物聯網對外的重要媒介,且可利用SiP技術,整合MEMS與邏輯IC;三是超低功耗技術,要找出比現在手機功耗再低一○%的技術。張董事長也說,未來物聯網的世界,將會是一個相當美麗的世界。

回到基礎來看,互聯網是物聯網的基本與核心架構,廣義來說,無線與有線傳輸方式都在範圍內。在物聯網上,每個人都可以應用電子標籤,將真實物體與網路聯結,並可運用雲端、主機等對機器、設備、物品、人員進行管理、控制,也可以對建築物、家庭、汽車、交通號誌等進行定位、安控甚至下達指令等各種應用。

根據維基百科定義來看,物聯網的應用相當廣泛,由於每個人周邊設備可達一千到五千個,所以物聯網將包含數百兆個物體,延伸至運輸物流、健康醫療、智能環境(家庭、辦公、工廠)領域、個人和公共區域。而物聯除了「物」之外,透過「聯」的方式,將可判斷出最有效率的運用模式。

若是以距離來看聯網方式,最適合長距離通訊的是光纖,也是目前網路架構的最基礎建設。由於具備不受電磁干擾、低傳輸損耗、傳送通訊量大且不易受地形或其他因素影響等優勢,在連結國家與國家、寬闊的城市與城市之間,基本上還是以實體線路最適合。

光纖、4G是基礎架構

而在城市裡屬於中距離的範疇,以電信機房分出去的光纖為骨幹,有線走ADSL或光纖,而無線則先從機房以實體線連結至4G基地台。以定義來看,4G在寬闊郊區最廣覆蓋達一百公里,訊號在五公里內提供完美服務、三○公里內則是高質服務;而在城市或受限地形區域,距離將降低,但是更高頻段(如歐洲的2.6 GHz)被用於提供高速移動寬頻服務,覆蓋面積則將等於或低於一公里。

台灣在4G與光纖布局廠商甚多,光纖主動元件如波若威、上詮、F─科納,被動元件如光環、聯鈞、前鼎、F─眾達、華星光,而4G概念就更多了,智原、譁裕、昇達科、新復興等。

當光纖與4G架構到一定程度之後,就像人體構造一樣,中樞神經一旦癱瘓,那其他的也不用再多說,然而,平常最常使用的是在枝與末梢的部分,也就是短距離的通訊,方便性是優先考量,而耗能與傳輸距離與速率也都相當重要。基本上,耗電量4G、Wifi<Bluetooth4.0的BLE=Zigbee<NFC。

必須特別強調,各種無線通訊的技術,都存在有各自的優勢,在不同需求、環境、使用者之下,將可使用不同的技術交錯搭配,基本上並沒有一定要互相取代的問題,不過,也會有使用上的最大公約數,例如方便性以Bluetooth 4.0中的BLE(BT4.0 Low Energy)較佳,而省電則是NFC耗能最低。(全文未完)


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