從物聯網概念到未來物聯網的趨勢

Silicon Labs台灣區總經理寶陸格。

物聯網從一個比較模糊的概念，到現在整體市場已臻漸漸成熟，許多IC技術更因此應運而生，但也面臨各種不同的挑戰。Silicon Labs台灣區總經理寶陸格指出，從John Romkey在1990年發明了第一台互聯網「設備」，讓電腦可以透過TCP/IP協定來控制烤麵包機的開關開始，隨著Kevin Ashton在1999年提出「物聯網」的概念，利用RFID技術來管理供應鏈，不但連上網路的設備愈來愈多，相關應用也開始陸續出籠。

物聯網有了應用，有了市場，也開始有資金投入。寶陸格以Pebble的智慧手錶為例指出，2012年透過Kickstarter平台就籌得超過1,000萬美元的資金。事實上，不只是Pebble，近幾年只要跟物聯網概念有關的技術或產品，都頗能獲得青睞，許多想法及創意也都已經到位，寶陸格認為，未來10年勢必會是物聯網爆發的時代。

物聯網的市場到底有多大。寶陸格引述IHS Technlogy的調查指出，2014年可以連接網路的設備，包含醫療、汽車、通信、電腦、工業及消費類，數量多達197億個，預計至2025年的可連結網路設備數量會暴增5倍，達955億個，其中成長幅度較為明顯的類別是工業類，如智慧電表、智慧大樓甚至智慧城市等，都屬於工業類別，可見物聯網商機所在。

寶陸格指出，目前比較成熟的物聯網產品市場和相關應用，如智慧電表、智慧水表，在日本、美國等先進國家都已經開始涉入。Silicon Labs在英國也有參與類似專案，預計有超過3,500萬個家庭的電表、水表及瓦斯表都會升級，主要是透過ZigBee通訊協定，將資料傳送到通訊中心，英國政府希望能在2015年底開始試點，在5？6年之後擴大覆蓋到其他家庭，可見智慧能源量表在物聯網市場的潛力。

可穿戴式智慧裝置，如智慧手錶、智慧手環等，也是物聯網市場的熱門項目。智慧家居市場也已相對成熟，寶陸格指出，Silicon Labs在美國已跟有線電視業者合作，將原來只是提供有線電視訊號的服務，擴大為提供智慧保全的服務。

智慧建築或城市，更是物聯網技術及應用大展身手的領域，如在美國拉斯維加斯的Aria旅館，超過4,300個房間已用到Silicon Labs用ZigBee技術所製作的無線感測器，總數超過7萬個，可以控制影音服務、燈光照明、窗簾開關、溫度設定等，用一個無線網路就可實現。

如果換另一個角度，從IC技術的角度來看物聯網的商機，又是如何呢？寶陸格認為，微控制器、無線連接、感測器及簡便性工具，都是物聯網應用比較重要的技術。

在微控制器方面，寶陸格以Silicon Labs針對物聯網推出的EFM8 8位元MCU系列產品，以及基於EFM32 Gecko MCU所推出的ARM mbed平台的電源管理API為例指出，低功耗會是非常重要的條件，因為許多物聯網產品的電源容量並不大，如窗簾開關用的可能只是鈕扣電池，不需要每天充電，但卻要能撐到2？3年，甚至5年的時間，且為了省電，產品常常需要處於睡眠狀況，如何在最短的時間回復使用狀況，必然需要有低功耗優勢的微處理器。

在無線連接技術方面，寶陸格以Blue Gecko解決方案及EZR32 Sub-GHz無線MCU系列產品為例指出，連接性及智慧感應是物聯網應用的發展重點。如Wi-Fi、藍牙、ZigBee、THREAD等不同無線連接技術，在覆蓋範圍、網狀網路、低能耗及支援IPv6架構等領域，其實都各有所長，但如果從智慧家庭的應用角度來看，網狀網路的支援非常重要，ZigBee及THREAD會較有優勢。

至於智慧感應方面，溫度、濕度、光、近距、紫外線、心率、血氧等，都是現有和新興的應用領域。感測器也因此需要配合發展，如Silicon Labs的Sensor Puck，就是一個為心率、紫外線指數、相對濕度和溫度傳感而生的低功耗生物計量感測器開發平台。

有了硬體，還需要好的軟體工具，才能讓工程師很快地開發出對應的產品，如Silicon Labs推出的簡便性工具Simplicity Studio，就是業界第一個可同時進行MCU和無線設計的軟體開發平台。

寶陸格最後強調，物聯網相關技術在2015年預期將大幅降低能源消耗，因此低功耗的無線連接標準，也會比較容易獲得青睞，而物聯網單晶片產品也會開始大量出現在市場上。但如果看整個物聯網生態系統，寶陸格認為，目前還不會有明確的贏家，需要合作夥伴之間相互提供專業的服務、資料中心、通訊、軟體和硬體，才能滿足市場需求。