全球物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)暨軟件應(yīng)用趨勢(shì)分析
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近年來(lái)由于網(wǎng)絡(luò)、智能芯片、傳感器、智能終端技術(shù)發(fā)展,使物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Thing,IoT)成為產(chǎn)業(yè)界矚目的新興科技應(yīng)用。顧名思義,物聯(lián)網(wǎng)是將各種智慧設(shè)備或傳感器連上網(wǎng)絡(luò)并加以利用而產(chǎn)生的新應(yīng)用機(jī)會(huì)與商機(jī)。
一、云端運(yùn)算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)暨軟件的結(jié)合
云端的信息運(yùn)作主要分為產(chǎn)生、處理、儲(chǔ)存和傳遞四個(gè)部分。產(chǎn)生就如同Youtube提供影片服務(wù);處理則是由于現(xiàn)今云端技術(shù)的發(fā)展,所有流程都強(qiáng)調(diào)要智能運(yùn)作;儲(chǔ)存是大數(shù)據(jù)時(shí)代下的必須;傳遞是物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Thing,IoT)概念的延伸。物聯(lián)網(wǎng)跟云端的關(guān)系密不可分,有了云端技術(shù)的支持,才能達(dá)到物聯(lián)網(wǎng)中萬(wàn)物皆可聯(lián)網(wǎng)的愿景。
物聯(lián)網(wǎng)是云端架構(gòu)下的一項(xiàng)應(yīng)用,云端是軀干,物聯(lián)網(wǎng)則是四肢,兩者相互輔助,不應(yīng)該分開(kāi)來(lái)談。物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合云端可以達(dá)成遠(yuǎn)程控制的功能,達(dá)成監(jiān)控的目的,同時(shí)也可以達(dá)到能源管理;電扇若結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)芯片,則可以用App控制開(kāi)關(guān)及轉(zhuǎn)速等;圖書館數(shù)字化也要借助物聯(lián)網(wǎng)和云端的幫助。
二、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)暨軟件
觀察全球物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),可以發(fā)現(xiàn)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)市場(chǎng)是又熱又?jǐn)D,物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)已成為許多廠商進(jìn)軍物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)常用的一種商業(yè)模式,不管大型科技公司,或者是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),都開(kāi)始利用自建物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的方式,來(lái)提供企業(yè)從端點(diǎn)到端點(diǎn)之間的物聯(lián)網(wǎng)解決方案,為了搶占標(biāo)準(zhǔn)制定話語(yǔ)權(quán),各國(guó)際大廠如Amazon、Microsoft均推出功能完整的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的研究機(jī)構(gòu)調(diào)查,目前市面上各種物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)已經(jīng)超過(guò)400個(gè),其中有超過(guò)200家是新創(chuàng)公司,有25家是大型跨國(guó)企業(yè)。
此外,Amazon、Microsoft、IBM及Google等四大云端服務(wù)端服務(wù)大廠為應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來(lái)臨,進(jìn)而滿足各種新興需求莫不積極擴(kuò)大其生態(tài)系,競(jìng)爭(zhēng)也相對(duì)白熱化,相繼推出物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等平臺(tái)服務(wù)搶攻新興應(yīng)用市場(chǎng)。
另一方面,為了讓物聯(lián)網(wǎng)世界中的裝置更加智能化,機(jī)器學(xué)習(xí)將是需善加利用的關(guān)鍵技術(shù),近來(lái)國(guó)際各大廠也紛紛將其機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)開(kāi)放,提供開(kāi)放原始碼,借此來(lái)吸引用戶與進(jìn)一步優(yōu)化其系統(tǒng),例如:Amazon Machine Learning(DSSTNE)、Google NEXT Cloud Platform(TensorFlow)、IBM Watson Analytics(IBM SystemML)、Microsoft Azure Machine Learning(CNTK-Computational Network Toolkit)等。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要將信息實(shí)時(shí)傳遞至云端,將來(lái)將造成數(shù)據(jù)量大增,網(wǎng)絡(luò)帶寬呈現(xiàn)吃緊態(tài)勢(shì),借助將運(yùn)算需求分層次、分區(qū)域處理,可化解可能出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)塞車與傳輸延遲現(xiàn)象。霧運(yùn)算技術(shù)采用分布式的運(yùn)算方式,將運(yùn)算、通訊、控制和儲(chǔ)存資源與服務(wù),分布給使用者或靠近用戶的設(shè)備與系統(tǒng)??梢哉f(shuō),霧運(yùn)算擴(kuò)大了云端運(yùn)算的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算模式,將網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算從網(wǎng)絡(luò)中心擴(kuò)展到了網(wǎng)絡(luò)邊緣,從而更加廣泛地應(yīng)用于各種服務(wù),是云端運(yùn)算概念的延伸。
物聯(lián)網(wǎng)在概念上可分成四層架構(gòu),由底層至上層分別為“感知設(shè)備層”、“網(wǎng)絡(luò)連接層”、“平臺(tái)工具層”與“應(yīng)用服務(wù)層”。感知設(shè)備層(此部分的實(shí)現(xiàn)在于利用各項(xiàng)物聯(lián)網(wǎng)終端裝置,其軟件主要范圍用于支持與維系物聯(lián)網(wǎng)終端裝置運(yùn)作)、網(wǎng)絡(luò)連接層(旨在提供物聯(lián)網(wǎng)裝置間或與裝置與運(yùn)算平臺(tái)間的介接功能,軟件主要范圍涵蓋傳輸功能、互動(dòng)機(jī)制與接口完善等實(shí)現(xiàn))、平臺(tái)工具層(平臺(tái)工具層軟件主要范圍涵蓋在提供數(shù)據(jù)處理以及運(yùn)算能力,諸如各式云端平臺(tái)、計(jì)算平臺(tái)與數(shù)據(jù)分析平臺(tái)等)、應(yīng)用服務(wù)層(在不考慮個(gè)別垂直應(yīng)用系統(tǒng)下,范圍以涵蓋整體的管理系統(tǒng)為主,例如虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、能源管理、服務(wù)導(dǎo)向應(yīng)用等系統(tǒng)服務(wù))。由于這四層各司其職,同時(shí)又環(huán)環(huán)相扣。感知設(shè)備層用來(lái)識(shí)別、感測(cè)與控制末端物體的各種狀態(tài),透過(guò)感測(cè)網(wǎng)絡(luò)將信息搜集并傳遞至網(wǎng)絡(luò)連接層,網(wǎng)絡(luò)連接層可將將感測(cè)信息傳遞至平臺(tái)工具層進(jìn)行進(jìn)一步的運(yùn)算、分析和管理,應(yīng)用服務(wù)層則是結(jié)合各種數(shù)據(jù)分析技術(shù),以及子系統(tǒng)重新整合,提供具體的服務(wù)項(xiàng)目來(lái)滿足不同的功能需求。此外,信息安全相關(guān)技術(shù)涵蓋與遍及在物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下之四個(gè)層面。
整體物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)項(xiàng)目眾多,以物聯(lián)網(wǎng)四層架構(gòu)來(lái)區(qū)分之可舉例如下:
三、發(fā)展核心仍在軟件開(kāi)發(fā)與應(yīng)用服務(wù)之?dāng)U散
產(chǎn)業(yè)普遍的共識(shí),認(rèn)為在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用愈普及與復(fù)雜后,平臺(tái)、分析、應(yīng)用、服務(wù)等軟件與服務(wù),在物聯(lián)網(wǎng)的角色將愈重要,包括與信息安全相關(guān)的軟件或服務(wù)等。其衍生的商機(jī)將逐漸超過(guò)智慧設(shè)備或服務(wù)器、儲(chǔ)存設(shè)備等硬件或基礎(chǔ)設(shè)施。因此許多設(shè)備與芯片大廠,如Siemens、GE、ARM等,紛紛發(fā)展軟件或云端服務(wù)以搶占物聯(lián)網(wǎng)軟件與服務(wù)商機(jī)。
從應(yīng)用需求方來(lái)看,企業(yè)也積極看待物聯(lián)網(wǎng)能協(xié)助企業(yè)發(fā)展新的服務(wù)。據(jù)觀察,企業(yè)普遍期待物聯(lián)網(wǎng)能帶來(lái)的新型服務(wù)包括遠(yuǎn)程診斷服務(wù)、預(yù)測(cè)維修服務(wù)、產(chǎn)品即服務(wù)、軟件更新服務(wù)等。顯示企業(yè)期待物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可不僅改善內(nèi)部的營(yíng)運(yùn)效率,更能積極地為客戶提供加值服務(wù)。
因此,許多設(shè)備或軟件服務(wù)廠商均積極發(fā)展云端平臺(tái)服務(wù),并提供異質(zhì)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)整合、分析、應(yīng)用,協(xié)助企業(yè)利用物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)來(lái)服務(wù)其客戶或企業(yè)內(nèi)部。這種提供物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理的平臺(tái),可歸納為“物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)”或“M2M(Machine to Machine)平臺(tái)”。其中“物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)”著重在企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息搜集與分析、“M2M平臺(tái)”則著重在聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品間的鏈接、溝通與協(xié)同。
四、物聯(lián)網(wǎng)之垂直領(lǐng)域應(yīng)用趨勢(shì)
觀察全球物聯(lián)網(wǎng)之垂直領(lǐng)域應(yīng)用別之市場(chǎng)商機(jī)最大之前六名,分別為制造、醫(yī)療、能源與公共事業(yè)、商務(wù)、交通、家庭。而未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合發(fā)展之最具潛力企業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,將成為未來(lái)智能家居、智能企業(yè)、智慧城市等衍伸出的商機(jī)。