物聯(lián)網(wǎng)是臺灣科技產(chǎn)業(yè)機會最濃厚的領(lǐng)域,尤其是2016年底AI重新啟動,更被各垂直市場視為未來的營運骨幹,對此趨勢,臺灣廠商應(yīng)善加把握,以擺脫長期以來的OEM模式,轉(zhuǎn)為整體解決方案的提供者,同時為自身企業(yè)與客戶創(chuàng)造更多價值。
臺灣從半導(dǎo)體、PC產(chǎn)業(yè)後,就未曾出現(xiàn)足以領(lǐng)導(dǎo)全球科技界的重要產(chǎn)業(yè),智慧型手機雖有參與,不過在HTC聲勢大跌後,現(xiàn)在也僅剩代工業(yè)務(wù),為了強化競爭力,在下一世代繼續(xù)保有優(yōu)勢,國內(nèi)產(chǎn)學(xué)界不斷嘗試各種領(lǐng)域。
觀察近年趨勢,物聯(lián)網(wǎng)無疑是臺灣科技產(chǎn)業(yè)機會最濃厚的領(lǐng)域,尤其是2016年底AI重新啟動,與物聯(lián)網(wǎng)整合而成的AIoT架構(gòu),已然具備感測、聯(lián)網(wǎng)、運算三大功能,不僅被各垂直市場視為未來的營運骨幹,優(yōu)化營運流程,更有機會進一步引導(dǎo)企業(yè)轉(zhuǎn)型,開拓出全新的商業(yè)模式。
從發(fā)展過程來看,物聯(lián)網(wǎng)的前身是感測網(wǎng)路(Sensor Network),其運作是透過前端的感測器偵測現(xiàn)場環(huán)境與設(shè)備狀態(tài),再將取得的數(shù)據(jù)傳回後端,並顯示於後端的人機介面上,感測網(wǎng)路並非新技術(shù),國外的NI、國內(nèi)的凌華等自動化廠商,早期就是以資料擷取(Data Acquisition;DAQ)起家,只是當(dāng)時主要應(yīng)用於量測儀器與工業(yè)領(lǐng)域。後來應(yīng)用範(fàn)圍逐步擴大,先是被其他產(chǎn)業(yè)用在環(huán)境監(jiān)控,像是畜牧業(yè)者就將之用來監(jiān)測養(yǎng)殖環(huán)境的溫溼度、粉塵量,並結(jié)合控制系統(tǒng),當(dāng)環(huán)境參數(shù)觸及設(shè)定數(shù)值時,就啟動排風(fēng)、灑水等各種預(yù)設(shè)動作。
除了畜牧業(yè)之外,其他領(lǐng)域業(yè)者開始導(dǎo)入感測網(wǎng)路,例如交通系統(tǒng)用來監(jiān)控路上的紅綠燈,或是捷運、火車的車站與車廂設(shè)備,農(nóng)業(yè)用來偵測溫室環(huán)境等,這些領(lǐng)域所使用的感測網(wǎng)路系統(tǒng),後來換了個名稱就是「物聯(lián)網(wǎng)」。
物聯(lián)網(wǎng)與感測網(wǎng)路的不同之處在於擴大應(yīng)用範(fàn)圍,將系統(tǒng)的應(yīng)用想像推到極致,也因此當(dāng)時就喊出了「萬物皆可聯(lián)」的口號,不過仔細觀察早期的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)與功能,其實與感測網(wǎng)路相去不遠。
專業(yè)需求浮現(xiàn) 物聯(lián)網(wǎng)必須進化
物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)是由感測、無線通訊、運算與應(yīng)用等四層所組成,感測網(wǎng)路偵測前端環(huán)境或設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù),再透過合適的無線通訊網(wǎng)路,將數(shù)據(jù)傳送到上層平臺集中處理、運算,運算後的結(jié)果除了提供給管理者參考外,也會連結(jié)各產(chǎn)業(yè)原有的IT系統(tǒng),針對其需求設(shè)定特定的反應(yīng)。這種集中運算模式一直都是物聯(lián)網(wǎng)的主要架構(gòu),不過隨著投入的產(chǎn)業(yè)漸多,各場域的不同需求逐漸浮現(xiàn),物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)也在這幾年開始進化。
集中式運算架構(gòu)的運作方式,是將底層所有數(shù)據(jù)彙整到上層統(tǒng)一處理,不過在部分應(yīng)用中,此一模式會出現(xiàn)三個問題:
第一是頻寬有限,物聯(lián)網(wǎng)底層不斷擷取資料,若將這些資料全部上傳,網(wǎng)路頻寬會難以負(fù)荷,尤其是使用需要付費的網(wǎng)路,其營運成本會過高。
第二個問題是後端平臺的運算能力,現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)的問題不是數(shù)據(jù)太少,而是數(shù)據(jù)量過大,且絕大多數(shù)都是無用數(shù)據(jù),用珍貴的運算資源處理這些無用數(shù)據(jù)不但浪費,並使整體系統(tǒng)的效能低落。
第三則是即時性不足,在工廠製造、自駕車等系統(tǒng)中,對即時性的要求極高,訊息一旦延遲,就有可能造成重大的損失。
邊緣運算概念 解決產(chǎn)業(yè)應(yīng)用痛點
為解決此一問題,業(yè)界後來提出邊緣運算機制。邊緣運算也非新概念,其實就是IT產(chǎn)業(yè)中之前常用的分散式運算架構(gòu)。其作法是讓底層與雲(yún)端中的閘道器具備一定程度的運算功能,透過邊緣運算機制先一步處理底層傳回的數(shù)據(jù),並將數(shù)據(jù)分流,即時性高者,就立即回饋給底層控制器處理,其他數(shù)據(jù)則傳回上層雲(yún)端進行儲存與分析。如此作法不但可以降低系統(tǒng)的頻寬負(fù)荷,上層雲(yún)端平臺所接收的數(shù)據(jù),也都已經(jīng)過篩選處理,可大幅降低此系統(tǒng)負(fù)荷。

圖1 : 邊緣運算不但可以降低系統(tǒng)的頻寬負(fù)荷,上層雲(yún)端平臺所接收的數(shù)據(jù),也都已經(jīng)過篩選處理,可大幅降低此系統(tǒng)負(fù)荷。(source:Stratus Technologies) |
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不過,分散式運算也有其缺點,由於需要在邊緣端先行運算,因此與集中式運算相比,其系統(tǒng)建置成本會更高,架構(gòu)組成與運作方式也會更複雜,另外,若在汽車內(nèi)部之類的有限空間中,建置過多邊緣運算設(shè)備,不但要處理過熱問題,如果有多點設(shè)備同時運算,也有可能產(chǎn)生干擾。因此,現(xiàn)在的作法大多是混合式架構(gòu),在有即時性需求的部分採用邊緣運算,其他部分則視狀況選擇建構(gòu)。
進軍利基市場 創(chuàng)造臺灣經(jīng)濟奇蹟
從產(chǎn)業(yè)架構(gòu)來看,邊緣運算會是臺灣業(yè)者最適合的商機。在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中,上層雲(yún)端平臺向來是全球大型企業(yè)的布局重點,臺灣廠商的強項則在底層終端設(shè)備與網(wǎng)路層的網(wǎng)通系統(tǒng),臺灣廠商在此領(lǐng)域的臺灣廠商的投入時間長、經(jīng)驗豐富,而且產(chǎn)業(yè)鏈集中,可快速打造出合適的產(chǎn)品。
不過,如果技術(shù)與供應(yīng)鏈優(yōu)勢不僅臺灣獨有,如果只訴求這兩者,大陸廠商將會快速取代臺灣廠商。臺灣在物聯(lián)網(wǎng)的最大優(yōu)勢,在於極具彈性與CP值的設(shè)計服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用破碎化,不會有一體通吃的泛用型系統(tǒng),各垂直產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)功能都須因應(yīng)其專業(yè)設(shè)計,臺灣廠商向來長於客製化服務(wù),因此此趨勢將會是臺灣科技產(chǎn)業(yè)再起的絕佳良機。

圖2 : 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用破碎化,不會有一體通吃的泛用型系統(tǒng),各垂直產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)功能都須因應(yīng)其專業(yè)設(shè)計。(source:Industry Today) |
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只是這次物聯(lián)網(wǎng)趨勢所帶來的商業(yè)模式,會與臺灣之前的半導(dǎo)體、PC成功不同,前兩次趨勢都創(chuàng)造出臺灣的大型企業(yè),但在物聯(lián)網(wǎng)的破碎應(yīng)用特色下,底層端的大型企業(yè)出現(xiàn)機率不高,取而代之的會是針對專精於各利基市場的專業(yè)解決方案供應(yīng)商,這類利基市場有其獨特性,不夠?qū)I(yè)的廠商進不來,又因其市場規(guī)模不大,大型企業(yè)不願進來,這就形成臺灣廠商的絕佳機會。
只要願意投入深耕,臺灣就可掌握特定的領(lǐng)域,而且由於物聯(lián)網(wǎng)是企業(yè)的營運骨幹,客戶對系統(tǒng)廠商的依賴性極高,因此供需雙方都會建立長期合作關(guān)係,這也有助於系統(tǒng)供應(yīng)商的永續(xù)經(jīng)營。對於物聯(lián)網(wǎng)趨勢,臺灣廠商應(yīng)善加把握,以擺脫長期以來的OEM模式,轉(zhuǎn)為整體解決方案的提供者,同時為自身企業(yè)與客戶創(chuàng)造更多價值。
*刊頭圖(source:America Retail)