物联网市场趋势与最新技术应用

2015-04-08 15:47:59 sophie
近年来网际网路从人与人的连接到人与物的沟通时,下一阶段将再深入物与物之间的沟通,也就是将实体世界的万物透过网际网路相互连接起来,这将是资通讯时代的终极应用,也是近几年CES大展中,IoT物联网技术与相关应用红火的因素。

       从比尔盖兹20年前“拥抱未来”一书提及物物相连的愿景,到10年前ITU国际电信联盟以“TheInternetofThings”为“物联网”这个名词定调。近年来网际网路从人与人的连接到人与物的沟通时,下一阶段将再深入物与物之间的沟通,也就是将实体世界的万物透过网际网路相互连接起来,这将是资通讯时代的终极应用,也是近几年CES大展中,IoT物联网技术与相关应用火红的因素。

  物联网的架构与领域应用

  在2009年IBM曾提出“SmarterPlanet”的愿景,指出在实体世界的万物将具备感知能力,以网路全面互联互通并且更具智慧,这正是物联网的概念。

  IoT物联网带动相关感测器、低功耗微控制器、网通产品的发展。

  结合智慧家庭的物联网架构与众多装置。

  物联网市场趋势与最新技术应用

  IoT物联网带动相关感测器、低功耗微控制器、网通产品的发展。

  台湾在2011年成立了台湾物联网联盟,主要结合产学研等单位,共同推动整合海内外物联网相关资源,使产业结构升级和生产效率能源利用效率的提高,促进产业与政府、国际间合作,并推动WSN的各项应用。而IoT也是今年拉斯维加斯消费性电子展中最火热的应用主题。

  IoT物联网从整体架构,大致可以区分为:

  1.感知层-由各种RFID标签、有线及无线感测器所组成,负责传递感测资料,这部分是发展感测元件厂商可布局之处。

  2.网路层-由各种极低功耗的有线/无线网路规范,如802.15.4、6LoWPAN、ANT、WirelessHART、ZigBee、MiWi、WIA-PA、ISA100等协定,以及802.11Wi-Fi、甚至2GGSM/2.75GGPRS/3GCDMA/3.5GWCDMA/4GLTE等行动通讯协定,将各种感测器的资料上传到云端伺服器,这部分将是提供各种无线网路协定的软/硬体元件厂商,网通设备供应商、电信营运服务商,以及网际网路服务商(ISP)、云端服务供应商的市场。

  3.应用层-它涵盖到应用领域相当广泛,从环境监测、无线感测网路、智慧电网与能源管理、医疗照护、食品管制系统、产品供应链,以及从智慧家庭、智慧建筑、智慧工厂,以至于延伸到智慧交通运输/物流、甚至智慧都市的大范围的应用,可说是山也能IoT,海也能IoT。

  物联网的智能家居、穿戴式装置与工控应用

  近年来CES的物联网应用,较着重于透过智慧手机、平板、穿戴式装置,来做智慧家居与工控应用上的结合。从从原有的智慧手机等可携行动装置、穿戴式装置所延伸。从像是苹果日前发布的AppleWatch,就可以透过蓝牙?iPhone的Wi-Fi?开启车库的门。

  而从智慧家庭的物联网架构为例,目的在于建构家庭控制与自动化,其应用到的硬体设备,包括门锁、防盗门禁锁、监控器、中央恒温空调、LED灯调光器、灯光控制、感应器闸道等硬体设施,这些都能将测到的各种讯息,传至网际网路,到达云端的服务平台,使用者再藉由平板、智慧手机、智慧手表,来登入云端服务商所提供的服务入口网站-来查看家里的各种即时状况,或控制家里的各种家电。此外还可设定若发生特殊状况时,将警示讯息透过简讯、E-mail、语音的方式传送到使用者的手机上。

  为了能相互连接,所使用的通讯网路也必须需标准化,像运用Z-Wave、ZigBee、6LoWPAN、BLE(BTSmart)、Wi-Fi、NFC等无线网路,以及透过有线/路由的TCP/IP、HTTP、SemanticWeb(Web3.0)等网路标准。

  物联网的平台与网路连接标准

  近年因“平台”的概念兴盛,也有人在物联网的第二层与第三层中间加入一个“平台层”的概念。无论是过去的笔电/桌机等个人电脑平台,或是平板电脑、智慧手机等行动装置平台、穿戴式装置平台,当然是既有ICT资通讯产商开发新产品、新应用的杀戮战场之处。

  在Wi-Fi无线网路执龙头地位的博通,早于2013年推出支援低功耗蓝芽的系统单晶片,随后于6月推出嵌入式无线网路连结装置平台,整合ARMCortex-Mx晶片与博通Wi-Fi晶片的套件,大小仅一支随身碟,内建了必要的通讯协定推叠软体,提供Wi-Fi、BLE等无线连网能力与服务,让客户在各种消费性装置上轻松地开发Wi-Fi连线功能;2014年6月追加iBeacon室内定位服务,并获得苹果iPhone6采用。

  英特尔(Intel)于在CES2014首度公开仅一张32mmx24mm、SD卡大小的双核微型电脑平台-Edison,内嵌一颗22nm半导体制程打造,时脉仅400MHz的Quark处理器,整合Wi-Fi与蓝牙射频模组,瞄准物联网、无线感测与穿戴式装置商机。

  今年在CES2015,进一步公开仅直径18mm的Curie模组平台,内嵌32位元、100~400MHz的QuarkSESoC微系统晶片,为采用PentiumMMX架构、晶片面积仅Atom约十分之一,同时内建80KBSRAM、384KBFlash快闪记忆体、PCIExpress控制器的特制SoC晶片;模组已嵌入微型即时作业系统,另外还设计了低功耗蓝牙射频模组,6轴加速度与惯性感性器与电池充电模组的设计,可进一步作为穿戴式装置、IoT无线感测网模组的应用。

  超微则于2015年1月29日,公布代号“ProjectSkyBridge”的AmbidextrousComputing-不同架构的CPU可互换性的处理器架构设计。采下一代Puma+的x86核心、GCN绘图处理器架构的APU,以及低功耗64位元ARMCortex-A57核心(同样整合AMDGCN绘图处理器核心)的SoC晶片,都将采用20nm制程、具备针脚相容、互换的设计,提供客户设计出单一嵌入式主机板,能够安插x86的SoC或ARM的SoC晶片,可降低硬体与软体的投资,赋予产品在IoT应用中的CPU架构互换的更高弹性。

  安谋(ARM)已提出mbed物联网平台,适用于旗下所有ARMCortex架构的处理器。其mbedOS支援了常见的Sub-GHzZ-Wave与Thread,以及ZigBee、6LoWPAN、BluetoothSmart、Wi-Fi、3G、LTE等网路通讯协定,提供mbed装置伺服器与相关RESTAPIs、资料与装置管理登录、安全性管理授权等驱动程式介面的建置。

  因为ARM架构已形成完整的产业生态链,相关开发工具齐备,mbed有助于解决过去IoT物联网开发平台,在OS、API、NetworkStacks与程式码语法上各自为政而不一致的情形。

    苹果在2014年也公开自己的HomeKit-IoT装置AppsSDK开发套件。供数位家居厂商开发出透过iPhone、iPad等iOS装置,以触控甚至Siri语音控制的方式,来无线操控家中各种家电设备。于拉斯维加斯落幕的CES消费性电子展中,Schlage公司展示一款SchlageSense智慧型门锁,允许iPhone用户透过Siri语音下达像是unlockmydoor口语指令来解锁开门。iHome、iDevice推出智慧型电源插座,Incipio推出IncipioDirect无线智慧型插座与灯泡转接头等。

    由高通主导并于2014年成立的AllSeen联盟,由海尔、LG、Panasonic、Qualcomm、Sharp、SiliconImage和TP-Link等公司组成,一开始采用Qualcomm的开放源码平台AllJoyn为基础。透过Wi-Fi、电力线或是乙太网路联结,并运作在Linux、Android、iOS或是Windows等平台,随后微软也宣布加入。

    Qualcomm也宣布以旗下Atheros技术资源,与LED灯泡厂LIFX合作开发可藉由网路连动的智慧LED灯泡。

    谷歌则由去年(2014)2月购并由iPod之父创立的NestLabs所提出的Thread连网平台概念,目前已有超过800个会员加入。Thread专门锁定智慧家庭市场,采用802.15.4规范并以IPv6为其网路层的主要架构(即6lowWPAN),不受任何硬体(x86/ARM)、软体平台(不限iOS或Android)或各种无线实体层技术的限制,将吃下像Zigbee、ISA100.a、WirelessHART、MiWi、Z-Wave、BluetoothSmart等各种800~900MHz、2.4GHz频段相容的各种以802.15.4为规范的连结技术,为消费者省去闸道器(Gateway)让装置直接连接,最多一个节点250个装置。以Nest向来发表出不下于苹果的简约时尚外型与软硬整合的实力,加上有谷歌的背书,绝对是最具潜力的物联网/数位家居平台标准的黑马。

来源:DIGITTIMES    作者:佚名