智慧聯網技術發展趨勢簡介 - DIGITIMES-首頁 · 智慧聯網技術發展趨勢簡介 . confidential 重要全球趨勢 2015-2025全球發展趨勢變化 source: itri/iek(2013/01)

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陳安誼博士

大同公司中央研究所

智慧聯網技術發展趨勢簡介

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重要全球趨勢 2015-2025全球發展趨勢變化

Source: ITRI/IEK(2013/01)

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2015 ICT產業十大關鍵議題


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物聯網世代已來臨


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德國提出工業4.0


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工業4.0：保障德國競爭優勢

增加能源與資源使用效率

縮短新產品開發時間，加速產品創新

增進製造彈性與能力

滿足客戶客製化、個人化製造需求

協助製造體系進行決策最佳化

透過新服務提供創造價值的機會

因應德國勞動人力變化的問題

兼顧德國勞工在工作與生活間的帄衡

使德國在高薪資條件下仍能維持國際競爭力

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永續生產願景


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各國紛紛將資通訊技術融入製造體系


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工業革命與台灣生產力4.0

Source: ExeYUAN/BOST(2015/07)

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我國推動中的六大主軸


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我國生產力4.0主軸策略一、優化領航產業智慧供應鏈生態系統

選定電子資訊製造業、金屬運輸製造業、機械設備製造業、食品及、紡織製造業、零售及物流服務業、領航農業(蘭花、種苗、菇類、海洋漁業、水禽業、擠乳線、蔬果產銷)等

二、催生新創事業：領域包括：

CPS零組件(如感測器、傳感器、控制器等)及智慧設備製造業

CPS解決方案服務業

積層製造關鍵設備、系統、零組件、材料產業、以及醫材、金屬加工積層製造應用新創產業

三、促進產品與服務國產化

四、掌握關鍵技術自主能力

1.掌握(CPS)智慧生產與服務核心關鍵技術自主力

2.掌握積層製造核心關鍵技術自主力(聚焦醫材、金屬加工製造業)

五、培育實務人才

六、挹注產業政策工具


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Cyber-Physical System

CPS 網宇實體系統結合嵌入式系統、無線感知器網路和雲端運算的整合控制系統；

人、機、物的融合計算，常以網路的型態存在，實現人為控制在時間、空間等層面的延伸。部份文獻稱CPS為人機物融合系統。

和傳統的嵌入式系統不同，一個完整的CPS被設計成一個實體裝置的互動網路，而不只是一個單獨運作的裝置

Source: III/MIC(2014/12)

Source: 台北大學陳裕賢教授

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CPS vs. IoT


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物聯網的目標

透過聯網技術(如無線感知器網路 Wireless Sensor Network)，將實體裝置/智慧物件(Smart Object)所提供的資訊進行分享；

使各個CPS系統之間能夠互相溝通、傳遞資訊，分析決策可施行到多種事件與面向，實現人、機、物的良好融合互動。

Source: 台北大學陳裕賢教授 Source: III/MIC(2014/12)

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物聯網中常見的通訊解決方案

Bluetooth 藍芽

發布時間：1999年

傳輸距離(公尺)：10~100(一般模式)

10~30(BLE)

傳輸速度：1~3Mbps(一般模式)

24Mbps(Bluetooth HS)

傳輸技術：無線電射頻

使用頻段：2.4GHz

安全性：高

國際標準：IEEE 802.15.1

延伸規格：Bluetooth Smart(BLE)

Bluetooth HS

網路拓撲：廣播、網狀、星狀、掃描、點對點

應用範圍：手機、帄板、遊戲機、耳機、立體聲音頻串流、汽車、電腦及週邊、穿戴式裝置(資料傳輸、同步、音訊串流、物聯網)

主管協會/單位：Bluetooth SIG

網站：www.bluetooth.org

http://www.bluetooth.org/

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Bluetooth 藍芽

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ANT


傳輸距離(公尺)：0~30

傳輸速度：20Kbps



1GHz(頻道擁塞時)

安全性：高

國際標準：Proprietary

延伸規格：ANT+

網路拓撲：廣播、網狀、星狀、掃描、點對點

應用範圍：手錶、體育健身、醫療保健、穿戴式裝置(同步、資料傳輸、物聯網)

主管協會/單位：ANT+ Alliance

網站：www.thisisant.com

http://www.thisisant.com/

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ANT

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ZigBee


傳輸距離(公尺)：10~75(一般模式)

134(降到28Kbps時)

傳輸速度：10Kbps~250Kbps



915MHz (北美)

868MHz (歐洲)

安全性：中


延伸規格：ZigBee RF4CE (2009)

ZigBee PRO

網路拓撲：網狀、星狀、掃描、點對點

應用範圍：遠端監控/遙控、燈具控制、各種自動化、無線感應網路、穿戴式裝置 (遙控、資料傳輸、物聯網)

主管協會/單位：ZigBee Alliance

網站：www.zigbee.org

http://www.zigbee.org/

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ZigBee

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NFC(Near Field Communication)


傳輸距離(公尺)：0~0.2

傳輸速度：106Kbps

212Kbps

424Kbps


使用頻段：13.56MHz

安全性：極高

國際標準：ISO/IEC 18092

ECMA 340

ETSI TS 102 190

延伸規格：NFC為RFID的延伸分支

網路拓撲：點對點

應用範圍：手機、各式ICT產品、穿戴式裝置、電子錢包 (身份辨識、認證、資料傳輸、電子支付)

主管協會/單位：NFC Forum

網站：www.nfc-forum.org

http://www.nfc-forum.org/



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NFC(Near Field Communication)

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UWB(ultra-wideband)



傳輸速度：53.3~480Mbps


使用頻段：3.1GHz~10.6GHz

安全性：高


ECMA 368

ISO/IEC 26907~8

延伸規格：N/A


應用範圍：電腦及週邊(資料傳輸、同步、視訊串流)

主管協會/單位：WiMedia Alliance

(已解散, 於2009技轉給

Bluetooth SIG,USB-IF)

網站：www.wimedia.org

http://www.wimedia.org/

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UWB(ultra-wideband)

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TransferJet 發布時間：2008年

傳輸距離(公尺)：0~0.03

傳輸速度：375~560Mbps

傳輸技術：電感磁場


安全性：極高


延伸規格：N/A


應用範圍：相機、電腦週邊、行動裝置、手機、USB同步底座 (同步、資料傳輸、視訊串流)

主管協會/單位：TransferJet Consortium

網站：www.transferjet.org

http://www.transferjet.org/

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TransferJet

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IrDA(Infrared Data Association)


傳輸距離(公尺)：0.2~1 (Angle < 30°)

傳輸速度：9.6K~115.2Kbps (SIR)

4M/16Mbps (FIR/VFIR)

1Gbps (Giga-IR)

傳輸技術：光通訊 (紅外線)

使用頻段：300GHz~400THz

(使用紅外線頻段,

波長 850~900nm)

安全性：低


延伸規格：VFIR, UFIR,

GigaIR, 5/10GigaIR


應用範圍：手機帄板、遊戲機、耳機、電視、電腦及週邊 (

遙控、資料傳輸、同步)

主管協會/單位：Infrared Data

Association

網站：www.irda.org

http://www.irda.org/

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IrDA(Infrared Data Association)

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Li-Fi(Light Fidelity)



傳輸速度：1.6Gbps per 1-color LED

傳輸技術：光通訊(可見光)

使用頻段：400~800THz

(使用可見光頻譜,

波長375~780nm)

安全性：中


延伸規格：基於VLC協會的 IEEE 802.15.7

網路拓撲：星狀、點對點

應用範圍：各 ICT產品、海底環境/低電磁波干擾環境

(資料傳輸、上網、視訊串流)

主管協會/單位：Li-Fi

Consortium

網站：www.lificonsortium.org

http://www.lificonsortium.org/

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Li-Fi(Light Fidelity)

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Source: lificonsortium.org

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近年新興的家用物聯網聯盟


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歐盟所背書成立的AIOTI Alliance for Internet of Things Innovation

以Bosch、 Philips與Sigfox為首

成員現以大型企業為主，後續將以中小企業、新創企業與垂直應用領域業者為招募對象

具備物聯網技術之ICT產業，如奈米電子/半導體業者，電信營運商、電信或網路設備業者、帄台業者、資安業者

垂直產業，如智慧家庭、汽車、交通、照明、建築、健康照護、製造、供應鍊、農業/食安、環境、能源、公共事業、智慧城市等


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oneM2M

旨在促進整體M2M與IoT生態系統的互通性 Interoperability

會員包括七個標準制定機構、五個全球性ICT論壇及超過200家公司

http://www.onem2m.org/

2012年7月成立

2014年8月發表了第一版的規格書

2015年初公佈了 oneM2M Release 1

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oneM2M規格的特色與優點定義服務共通功能 & 保留系統擴充性

明確定義了app所追求的共通功能，並制定了API參照界面

無需仰賴存取，行動、固定任何型態網路都適用

保證與現行M2M通訊協定互通，並確保不同供應商的產品互通性。

採用Web設計概念的RESTful架構，提高系統的延展與擴充性。

跨產業資料共用、裝置管理與資安議題是近程的發展遠景


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TAICS

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少量多樣的應用市場


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物聯網大未來


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