重新認識「Iot」，物聯網的由來以及對未來的影響

這幾年燒得火熱的物聯網，讓許多廠商紛紛推出「數位家庭生活」、「數位辦公室」的概念產品，不過「物聯網」究竟是什麼呢？

1995 年，微軟創辦人比爾蓋茲在《擁抱未來》一書中，提及他對「物物互聯」、「智慧家庭」的想法，是物聯網概念的濫觴，而「物聯網」（Internet of Things）這個名詞首次出現則在 1999 年，由麻省理工學院自動識別中心的 Kevin Ashton 提出，他用這個概念來描述，當物品連接上網路會怎麼樣改變我們的生活。

其實早在 1982 年卡內基美隆大學的學生就組裝了一台符合物聯網概念的機器：可口可樂販賣機，因為學生都要在研究室裡待上一整天，有時口渴想要買杯可樂，但走到遙遠的販賣機前才發現已經沒有可樂了，於是聰明的學生們將販賣機連上網路，監測可樂的出罐量，在研究室裡就能知道販賣機是否還有庫存，也因為隨時都在記錄販賣機的情形，讓這群學生知道販賣機每天約賣出 120 瓶可樂。

現在的電腦及資訊運作能做到的，當然不只知道販賣機每天賣出多少瓶可樂，蒐羅大量的使用訊息，經過分析後能夠幫助我們的生活更進步，所以瞭解物聯網的概念、以及相關的資訊及產業運作模式，是現在生活在數位時代的人所要擁有的知識，下面帶大家一一瞭解。

物聯網是什麼？

物聯網英文名稱為 Internet of Things，將可以接受訊息但原本無法連上網路的物品，透過技術貼上電子標籤，使用者就能夠從網路找到物品相對應的位置、收集每個物品傳送的訊息，也可透過電腦集中管理機器、設備、甚至是在操作的人員，同時對家裡的設備、汽車進行定位、遙控、搜尋，有效防止物品遭竊。這一長串文字可能令有些人頭昏腦脹，我們可以拆解成下面幾個問題來瞭解。

物體如何接收訊息

一個物品、裝置、設備可以透過許多種方式來接收訊息，所謂的訊息包含外在的溫度、濕度、壓力、方位，也包含人類使用模式，當物體裝設如陀螺儀、RFID 讀取器、壓力感測器、溫度感測器等，就可以接受這些訊息，記錄外在環境的變化及使用者的使用習慣。

訊息如何傳遞至電腦分析

當然只能接收訊息還不夠，讓訊息全部儲存在物品裡無法運用這些訊息，必須讓這些訊息傳送到電腦裡分析，這要怎麼做到？透過有線網路或是 3G、Wi-Fi、藍牙、ZigBee 等無線通訊技術，就能夠讓這些訊息傳送到雲端主機，開始讓電腦分析訊息。

電腦收到訊息後能做什麼應用

雲端主機接收到訊息，將所收到的資訊加以分析整理，主機分析使用者行為模式後，能提供個人化服務，給予使用者有用的建議，而目前的 IPv6 技術讓每個物品都可以有自己的 IP，因此若和手機連線上，則使用者能以手機知道目前物品的定位，並遙控遠端的物品，同時也能做到資料串聯，和不同的裝置間進行資訊交換及連動，如同人類大腦一般，對所有的訊息做出反應。

物聯網架構

如何運用訊息（應用層）：位在雲端的主機會接收到大量的使用訊息，經過大數據的分析後，做出反應並給予各裝置相對的指令，如同人類的大腦中樞。
如何傳遞訊息（網路層）：透過有線及無線的網路科技，能夠將訊息傳遞至位於雲端的主機，網路就相當於人體的神經網路。
如何接受訊息（感知層）：物體透過辨識系統、感應技術，偵測外界環境的變化，接收各類的訊息，就像人體的五官各接受不同的外界刺激。

▲從物體接受訊息，上至雲端，最後做出反應，物聯網的三層架構是龐大網路的基礎，少了一個元素就無法構成物聯網。（圖片參考來源：數位時代）

物聯網發展關鍵

物聯網大致可分為三個層面：應用、網路、感知，箇中牽涉的行業及面向之大，看似要瞭解物聯網十分困難，不過其實只要掌握發展的關鍵，就能夠在閱讀相關新聞時得心應手，而牽涉的層面廣當然會使其發展有難度，到底物聯網發展的關鍵是什麼？

一機在手，世界任我掌握

前面講到，許多物品其實都可以透過技術連上網路，但是最重要的還是物體和人的互動，換句話說，「人」才是關鍵，而目前和人最貼近的物體或裝置是手機，只要有了手機，就可以在辦公室遙控家裡的冷氣、接收雲端主機傳來的通知，告訴你冰箱裡的牛奶已經沒有了，下班記得到超市補貨⋯，所有的資訊都傳遞到手機中，所有的指令也都從手機中發出，人手一機的時代，只要有手機就掌握一切。

5 個物聯網的關鍵字

感測器：能夠探測、感受外界信號的裝置，外界信號包含光、熱、濕度、聲音、震動、壓力等等，生活中許多裝置都有感測器的存在，如倒車雷達利用超音波技術感測距離，避免碰撞。
RFID：無線射頻辨識技術（Radio Frequency Identification，簡稱 RFID）。透過收發無線訊號，只要物體上貼有 RFID 的標籤，讀取器就可以偵測到物體目前的位置，是目前常用在商品管理上的技術，方便商家追蹤貨物動向。
CPS：網宇實體系統（Cyber-Physical System，簡稱 CPS）。整合電腦雲端、感測器、連動裝置的系統，在物體接受到某個訊息後給予裝置指令、啟動程序，單個物體和雲端的連結就是一個 CPS 系統，但不同 CPS 系統間無法交換訊息，而物聯網就是把各 CPS 系統串連起來共享資訊。
Zigbee：和 Wi-Fi、藍牙一樣，Zigbee 是一種無線傳輸的技術，用於短距離傳輸資料，不過成本更低、耗電也更低，可以支援連結多個資訊節點，因為家電感測器的資訊都是較簡單的訊息，將 Zigbee 裝在感測器裡非常適合。
IPv6：網際網路通訊協定第 6 版，是網際網路通訊協定的最新版本，它的前一代 IPv4 是目前市場主流，但 IPv4 只能提供 2.5 億個 IP 位置，勢必不夠用，IPv6 的出現讓每個物體都能擁有自己的 IP 位置，實現物聯網的夢想。

手機遙控物聯網的新世代

▲只要透過隨身攜帶的手機，就能夠「遙控」家裡及辦公室的任何裝置物品，生活愈來愈方便。

物聯網的一天

物聯網發展的火熱，政府及廠商既出許多政策以及產品，不過消費者關新的還是未來物聯網會怎麼改變生活，其實從許多好萊塢電影就能夠看到人類對未來的想像，不少電視劇中也提早展現對未來高科技的渴望，例如早上起床時感測器會自動偵測窗外的陽光，調整窗簾要拉開多少，室內是否需要開燈；手上的穿戴式裝置也會匯集前一晚的睡眠資料，以及前一天的飲食記錄，建議你今天早上應該喝進多少水；你邊刷牙的時候，智慧牙刷會提醒你哪些地方還需要再加強，也可以一邊用手機遙控家電，讓咖啡機開始幫你沖咖啡，等你梳洗換裝好後，馬上就可以出門了。

上班途中用手機打開公司的電腦以及空調，自動調節溫度及濕度，為你準備最適合工作的環境，如果行經的道路有事故發生，車內系統也會提醒你改道而行。下班去運動，穿戴式裝置會記錄你的運動狀態，回家的路上也能幫你開啟空調，準備洗澡水，而洗澡最怕遇到一氧化碳中毒，但是有了物聯網裝置，煙霧感測器更敏捷安全，能夠防止意外的發生。週末在家時，感應裝置也會記錄你的生活模式以及用電的習慣，瞭解你在哪些電器上的用電量較大，什麼時候是用電高峰，哪些電器沒有常在用，可以拔除插頭等等，電力公司也能夠蒐集到每個人的資料，估計什麼時候會供電不足，提早提醒使用者。物聯網帶來的不只生活上的方便，而是更安全、貼近人類的生活。

物聯網與我們的生活

▲在未來，物聯網融入我們的生活中，你不會特別感覺到它的存在，但是你做的每一件事都會被它記錄下來。（圖片參考來源：Goldman Sachs）

當家電遇上物聯網，產業合併新革命

除了物物相連，什麼產業還可以跟純科技的物聯網結合？其實除了人和最接近我們的手機外，一開始會接觸到就是家居生活裡的一切物品，最小從插座、電燈、煙霧感測器，到各類的家電：烤箱、微波爐、電鍋、冰箱、電扇、冷氣，都能夠連上網。

家電製造商：做出最人性化的產品

想像你的冰箱裡每個櫃子都有壓力感測器，可以偵測物體滿載的狀態，舉例來說蛋格快沒有蛋了，智慧冰箱就會自動記錄，而你的食物在冰箱裡可能放太久，有異味散出，冰箱偵測到後也會提醒你應該處理了，分析冰箱內的所有食物，調節出最適合的溫度保存。當冰箱連上網後，廠商就能夠接受到關於冰箱的所有數據，整合分析使用者的習慣，可以對自家的產品進行修改調整，設計出更符合人性的冰箱，製造業省下不少的調查及設計成本，對產業是一大幫助。

電子金融商務：瞭解你的消費習慣

家電產業的物聯網也能夠和電子商務結合，當你的咖啡機發現咖啡豆快用完時，會提醒你該從櫃子裡拿咖啡豆出來補充了，但是如果雲端主機對比你在電子商務上的消費記錄之後，發現你近期並沒有購買咖啡豆，已經完全沒有庫存了，就會傳訊息到手機裡提醒你該補貨了，也因為咖啡機記錄著你的沖泡習慣，若是結合電子商務的資訊，購物平台就可提供你最適合的咖啡豆，廠商可以針對消費者習慣直接主打某項產品，無須一樣一樣讓消費者挑選，省下許多行銷及銷售成本。

家電物聯網背後的產業鏈

▲原本單純的冰箱，背後有許多的產業連結，確保提供消費者最適合的產品。

汽車物聯網，共享資訊新經濟

隨著通訊科技愈來愈進步，手機網路的普及，汽車內的設備都能夠連上網，讓汽車產業瞬間成為物聯網時代的寵兒，根據 Gartner 的預估，今年汽車物聯網的成長率會高達 96%，到底汽車的物聯網產業有什麼樣的變化及發展？

共享資訊，創造安全行車環境

開車上路最重要的就是交通安全，物聯網讓每輛車都可以共享資料，分析周圍車輛的狀態，讓雲端主機整合分析所有的數據，找出最安全的駕駛路線及模式，降低交通事故發生的機率，這也是為何自動駕駛技術受到重視的原因。而駕駛的開車習慣數據，包含開車時間、路線、車輛行進的速度、加速度，如果能夠提供給保險產業，就能為消費者提供最貼近需求的保險方案，保險公司也能夠降低其營運風險。

掌握交通要道用路狀態，方便政策執行

連續假日國道塞車問題總是難解，雖然目前已有 App 可以掌握高速公路塞車狀況、提醒用路人提早改道，但成效不佳。有了汽車物聯網，交通相關單位能夠更有效地掌握每台車輛的行經路線，分析究竟是什麼原因造成交通堵塞。在平面道路上也可以分析用路人的駕駛習慣，找出易發生事故的路口，調整交通號誌、加強警力指揮，防止交通事故的發生，減少社會成本。

各種層面的挑戰需一一克服

以上提到諸多物聯網可發展的應用層面，不過現實物聯網仍面對許多挑戰，可由三個方面切開來看：感知層、網路層、應用層。在感知層方面，因為各家感測機規格不同，產生的資訊檔案大小不一，應該儘速建置相關的標準，讓資料格式統一、方便資訊交換。

就網路層面來看，資料傳遞時最怕遇到干擾，如何迅速有效地傳遞資訊，不讓資料在傳送途中流失，並且保護資料不受到駭客攻擊，所有的技術都是相關單位應該提升的。能應用的範圍也愈來愈廣，訊息的正確性會隨著接受次數提升，訊息組合來源數也會愈來愈多，如何有效、公平地分配訊息資料，讓系統能做到自動化管理，並且劃分自動化設備與人類的隱私界線，都是發展物聯網會面對的智慧管理挑戰。