物聯網加值服務將主導未來20年應用市場趨勢

物聯網將建構一切萬物與城市的智慧化。datafloq.com

從PC、網際網路(Internet)、行動通訊時代，過去數十年來ICT市場的演進，從人與人(P2P)到人與物(P2M)的互動，到近年來物與物(M2M)之間的溝通互動，實體世界的萬物透過網際網路做實虛之間的連接整合，這將是資通訊時代的終極應用...

從PC/NB、後PC到物聯網裝置

電腦(或前身電子計算機)起源於二戰末期國防軍事需求而生，像1943年電子數值積分計算機(ENIAC)。隨後電晶體的發明，把電腦從佔一整個樓層幾百坪的吃電大怪物，壓縮到佔用幾個機櫃或房間的PCB電路板集合體，帶動1950~1960年代首波電腦工業邁入商業化應用與架構創新。

70年代積體電路(Integrated Circuit；IC)技術的高速發展，透過摩爾定律(Moore’s Law)來闡述半導體工業以每18~24個月效能倍增但價格維持不變的指數化發展。1981年IBM推出的個人電腦(Personal Computer；PC)，帶動了微軟(Microsoft)與英特爾(Intel)這兩大軟硬巨擘的崛起，而台灣也因十大建設後的出口加工經濟類型，藉由半導體/電子產業的佈局與轉型，跟上PC相容機種的風潮而茁壯，成為資訊硬體輸出大國。

90年代日本東芝(Toshiba)推出首部液晶顯示器設計的膝上型電腦(Laptop PC)，將PC邁向可隨身攜帶的行動化時代。此年代比爾˙蓋茲也在「擁抱未來」一書提及物物相連的概念與應用。當時網路技術正從有線連接(LAN)、撥接(Dial-up)邁向無線化，手機的行動通訊技術也正要從2G轉向到3G多媒體影音應用；而網際網路也因HTML與WWW等規格的確立，而開始有的所謂網站(Website)的多元樣貌。

21世紀初遭逢網路泡沫化、911事件等，引發全球廠商之間垂直、水平併購，品牌與代工分割等劇烈的重整。微軟+英特爾形成的WINTEL霸權仍主宰21世紀的頭十年。然軟硬新霸主Linux、ARM正以開源(Open Source)、智財授權(IP License)的策略逐漸茁壯。在2007、2010年蘋果推出iPhone、iPad成為智慧手機、平板電腦的標竿後，全球資通訊產業正式走入Post PC(後PC時代)。

2010年代，4G LTE開始快速普及並於全球商業化運轉，加速網際網路行動化，涵蓋工控機聯網(M2M Industrial)、醫療保健、視訊監控、智慧家庭中的智慧家電，到建構電力、物流、交通運輸設施智慧化，進而邁向智慧城市應用的物聯網(Internet of Things；IoT)一詞，由ITU聯盟正式確立。

各大廠搶攻物聯網平台標準制定權

IDC預估到2020年全球智慧連網裝置數將達250億，相關市場達到706.5億美元。因全球PC/NB已連續5年年出貨量低於3億部，手機、平板電腦的成長動能亦出現趨緩，面對IoT如此的經濟規模，各方無不全力搶佔這塊市場大餅。

近年因「平台」(Platform)的概念興盛，產業之間透過策略聯盟、異業合作的模式將平台層的標準化，廠商從上可搶佔攻物聯網的應用市場，從下亦可吸引感知層與網路層等設備廠商的加入，一同將物聯網市場拱大。

安謀(ARM)從2009年Q3就已提出mbed物聯網平台，目前版本為16.03，適用於所有ARM Cortex架構。mbed OS支援Z-Wave、Thread，及ZigBee、6LoWPAN、BLE、Wi-Fi、3G、LTE等網路通訊協定，提供mbed裝置伺服器、REST APIs、資料與裝置管理登錄、安全性管理授權等驅動程式介面。2015年ARM購併Wicentric、Sunrise Micro Devices，並提供ARM Cordio－IoT所需的BLE矽智財IP。

高通(Qualcomm)則於2013年底主導AllSeen Alliance，該聯盟以其開放源碼平台AllJoyn為基礎，讓IoT裝置透過Wi-Fi、電力線或乙太網路連結，可應用於智慧家電、智慧電視、智慧音響、寬頻閘道器、車載電子等，如今已累積超過200家會員，日前Qualcomm已將原始碼管理權移交給Linux基金會。

由Intel、Samsung等廠商於2014年7月籌組Open Interconnect Consortium(OIC)聯盟，該聯盟注重物與物之間的互連便利性、安全性、可信賴性，其制定的OIC 1.0 RC版規範於2015年9月推出。聯盟於2016年2月更名為Open Connectivity Foundation(OCF)聯盟，並將制定之IoTivity平台標準交由Linux基金會所管理，隨後微軟也加入該聯盟。使得OCF成為與AllSeen相抗衡的物聯網標準。

由AT&T、Cisco、GE、IBM、Intel等大廠於2014年3月成立Industrial Internet Consortium(IIC)，為一家致力於物聯網設備相容性認證的協會。藉以提升各廠商產品的互操作性、安全性，簡化建置工業IoT系統的過程。現IIC擁有Microsoft、Samsung、TWNIC…共237家會員，且與OIC/OCF有合作，將會以IoTivity標準，來加速工業IoT的建置。

蘋果於2014年6月公開HomeKit——IoT裝置Apps的SDK開發套件，讓廠商開發出的智慧家居產品，能利用iOS裝置(iPhone、iPad等)的觸控或Siri語音控制的方式來操控。目前支援HomeKit的周邊商品，主要以Hub或Bridge為主，搭配支援HomeKit的App即可控制各式智慧家電。

Google的Nest Labs於2014年偕同Samsung、ARM、Freescale…等廠商籌組Thread Group聯盟，釋出的Thread 1.0規範，以802.15.4規範的6LoWPAN通訊協定、IPv6為網路層的主要架構，鎖定在家庭自動化市場，目前已有超過200個會員。另外Google也於2015年5月發表了Project Brillo，該輕量OS可以安裝在各式裝置，例如門鈴、監視攝影機等等。目前Project Brillo已獲Intel、Marvell、Qualcomm、Freescale、Imagination等半導體廠商的支援。

英特爾(Intel)於在CES 2014首度公開約SD卡大小的Edison雙核微電腦平台， CES2015進一步公開僅18mm(鈕扣大小)的Curie(居里)平台，內嵌100~400MHz的Quark SE SoC，具備80KB SRAM、384KB Flash、PCI Express控制器；模組已嵌入RealTime OS、BLE低功耗藍牙，6軸加速/慣性感性器與電池充電模組(PM IC)，瞄準作為穿戴式裝置、IoT無線感測網模組的應用。

聯發科(MediaTek)則發表LinkIt平台架構，由聯發科Aster2502晶片整合並封裝低功耗WiFi/BLE/3G/GPS等功能，並與像SEEED廠商設計與Arduino接腳相容的主板(LinkIt One、Connect 2502/7681/7688)作為IoT物聯網、創客(Maker)使用。其SDK僅支援Windows XP/Vista/7/8/10，尚未提供純Linux下可執行的開發環境。

當前物聯網的營運模式與未來發展

目前各廠主要鎖定在智慧家庭的物聯網應用。像家電廠將冰箱、微波爐、洗衣機、冷氣機與暖爐智慧化，搭配LED燈光與安全監控設備的連接與控制，透過雲端將感測狀態傳遞到筆電、平板或智慧手機。因有眾多物聯網平台標準，使得各家電廠在推出智慧家電時，只能選邊站或支援多重標準。

物聯網也帶動群眾募資平台，如Kickstarter、Indiegogo，台灣的FlyingV、zeczec等發展，提供了創客(Maker)以既有的SoC、模組、主板或零組件，藉由群募基金來打造全新概念的創意性產品。而針對創客開發的超小型單板電腦更是方興未艾。2008年義大利教授Massimo Banzi與旗下學生發展出以ATmega8 MPU設計的單板電腦，並創立Arduino LLC推動開源軟硬體平台，使得Arduino成為開源/智慧控制的重要產業規範；由劍橋大學Eben Upton創立Raspberry Pi基金會，推動針對兒童開發的微電腦計畫，其知名的Raspberry Pi從第一代推出到第三代，全球已累積800萬台銷售量。

物聯網也帶動車載電子的發展。從車載資通訊系統(In-Vehicle Infotainment；IVI)進展到具備觸控、聯網功能，與智慧手機的連接。電動車龍頭(Tesla)、Google正積極導入無人自動駕駛技術的路上實驗；台灣睿能創意(Gogoro)公司於2015年推出以可抽換電池的智慧電動機車，在北北基桃竹佈建197個智慧充電站，結合後端的雲端大數據資料庫，分析用戶以各種月租方式使用電動機車通勤模式，至今已累積7,000台銷售量，並被富比士(Forbes)評定為成長潛力部份排名第二的全球前百大IoT物聯網企業。

工研院產業情報網(IEK)指出，物聯網未來將會驅動產業：1.生產方式從集中式大量生產，轉型到客製化、少量多樣式製造的市場需求。2.以壓縮成本與低價競爭(Cost down & competition)的競爭思維，將轉型到透過資料分析及應用的加值服務(Value-up)。3.產業結構從以往封閉的垂直供應鏈，轉型成具彈性的開放性產業體系。4.價值鏈主導力量從過去品牌領導者，轉為軟硬整合系統服務廠商(SI)。5.產業生態將從現有的垂直分工，改成水平整合及異業結合。