物聯網

在網路化的時代下,除了人跟人之間可以透過網路相互聯繫、人也可透過網路取得物件的資訊外,物件與物件之間可以互通的網路環境。

物聯網(Internet of Things)代表著未來資訊技術在運算與溝通上的演進趨勢,而這樣的演進過程中將會需要各式各樣領域的技術及科技創新來帶動,小從奈米科技、大至城市無線網路的佈建,其影響範圍相當廣泛。

為了創造人、事、時、地、物都能相互聯繫與溝通的物聯網環境,當中有四項關鍵技術的成熟與否扮演著相當重要的角色,也左右了物聯網未來的發展情勢:

(一)射頻識別技術(Radio-frequency Identification, RFID)

RFID通常是由感應器(Reader)和標籤(Tag)所組成的系統,運作原理是利用感應器發出無線電波,觸動其範圍內的RFID標籤,藉由電流促動標籤上的晶片的運作來回應感應器。目前日常生活環境中已普遍存在RFID的相關應用,例如捷運悠遊卡、國道ETC、金融卡VISA WAVE、寵物晶片…等。在物聯網的時代RFID技術也能在不同的領域下應用,像是運用在物流、供應鏈管理上將有助於降低物流成本、提升倉儲管理效率,亦或運用於農、魚、牧等食產品履歷紀錄等,也由於RFID技術的相對成熟,在物聯網的發展上扮演著相當重要的角色。

(二)無線感知網路(Wireless Sensor Network, WSN)

無線感知網路是一種可以測得週遭環境變化狀況的無線技術。此技術透過感知器(Sensor)和無線網路的結合,可以提供週遭環境各種不同變化的數據,讓遠端的人員透過這些數據判斷環境發生的狀況。在應用範圍上像是水資源管理,透過偵測、蒐集水質資料,或裝置在橋樑上進行橋樑傾斜監控,也可在家中或企業內進行居家安全監控及企業員工的控管等,包括在電壓的監測、展櫃內溫濕度、光線的控制等;也有建商將之首度應用在社區內人身安全的通報上。未來在物聯網的時代透過不同類型感知器的搭配,將可拓展出各種不同類型的應用,唯其後端資料傳輸的無線技術是未來發展上成本及效率的關鍵。

(三)嵌入式技術(Embedded Intelligence)

嵌入式是一種將軟體結合硬體裝置的應用,舉凡行動電話、遊樂器、數位家電…等各種類型的設備皆可透過嵌入式技術使其具備接收網路訊息與處理資訊的能力,或是附加強大的軟體運算技術使其成為智慧化的裝置。在物聯網的發展趨勢下,所有的物件都必須要具備接受、傳遞與處理資訊的能力,因此嵌入式技術的發展更顯相得益彰。

(四)奈米與微機電技術(Nanotechnology and Micro Electro Mechanical Systems)

為了讓所有物件都具備連網及資料處理的能力,運算晶片的微型化和精準度的重要性與日俱增。在微型化上,利用奈米技術開發出更細微的機器元件,或是透過奈米技術上物質特性的變化來創造出新的結構/材料,來因應各種惡劣的應用環境;在精準度部分,近年微機電技術在精準化已有突破性的發展,在接收自然界的聲、光、震動、溫度等類比訊號後轉換為數位訊號,再交由控制器處理、致動器(actuator)反應做出動作的一連串過程的處理精準度提升許多。且由於奈米及微機電技術應用的範圍遍及資訊、醫療、生物、化學、環境、能源、機械…等各項領域,且當物質做成奈米尺寸後,就可發揮出電氣、磁氣、光學、強度、耐熱性等全新物質特性,也成為物聯網發展的關鍵技術之一。