擺脫“線”制　IoT邁向完全無線化

　　國際研究暨顧問機(jī)構(gòu) Gartner 近日選出十大物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)，提醒企業(yè)組織必須在未來兩年內(nèi)特別注意相關(guān)發(fā)展。

　　Gartner 副總裁暨杰出分析師Nick Jones表示：“物聯(lián)網(wǎng)需要各式各樣的新技術(shù)及技能，但許多企業(yè)組織都還沒做好準(zhǔn)備。在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域有個(gè)重復(fù)出現(xiàn)討論的主題，那就是技術(shù)與服務(wù)還有相關(guān)供應(yīng)商都還不成熟。針對這樣的不成熟加以規(guī)劃并管理相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)，對鎖定物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)組織來說將是主要挑戰(zhàn)之一。在許多技術(shù)領(lǐng)域，技能的缺乏也將形成極大挑戰(zhàn)。”

　　物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)與原則將為企業(yè)組織帶來極為廣泛的影響，范圍涵蓋商業(yè)策略、風(fēng)險(xiǎn)管理及各式各樣的技術(shù)領(lǐng)域，例如架構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。以下為 Gartner 所選出 2017 與 2018 年前十大物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)：

　　物聯(lián)網(wǎng)安全物聯(lián)網(wǎng)的崛起，為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備本身、平臺(tái)與操作系統(tǒng)、相關(guān)通訊，甚至是物件用來相互聯(lián)系的系統(tǒng)，都帶來了各式各樣新的安全風(fēng)險(xiǎn)及挑戰(zhàn)。安全技術(shù)必須能保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與平臺(tái)不致于遭受訊息攻擊與實(shí)體破壞，還要能針對通訊過程提供加密功能，或解決“冒名物件”（impersonaTIng things）、會(huì)耗盡電池的拒絕休眠（denial of sleep）攻擊等新型挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)安全將會(huì)更加復(fù)雜，因?yàn)樵S多“物件”都使用了不支持先進(jìn)安全方法的簡易型處理器及操作系統(tǒng)。

　　Nick Jones 接著說道：“有經(jīng)驗(yàn)的物聯(lián)網(wǎng)安全專家人數(shù)不多，加以目前只有片段式（fragmented）的安全解決方案，而且來自不同廠商。2021 年以前將持續(xù)出現(xiàn)新的威脅，黑客也將找出不同方式來攻擊物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及協(xié)定，因此‘物件’要能持久，可能必須具備可以更新的軟硬件才能撐過整個(gè)產(chǎn)品有效期間。”

　　物聯(lián)網(wǎng)分析技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式將以各種方式利用“物件”所收集的資訊，以便了解顧客行為、提供服務(wù)或改善產(chǎn)品，或用來辨識及把握商機(jī)（business moment）。不過物聯(lián)網(wǎng)需要全新型態(tài)的分析方法?，F(xiàn)在我們需要新的分析工具與運(yùn)算法，因?yàn)?2021 年以前資料量將持續(xù)增加，物聯(lián)網(wǎng)的需求可能會(huì)偏離傳統(tǒng)分析技術(shù)。

　　物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（物件）管理持久的非顯然（nontrivial）“物件”需要管理與監(jiān)測。這包括設(shè)備監(jiān)測、固件與軟件的更新、診斷、故障分析與回報(bào)、實(shí)體管理以及安全管理。物聯(lián)網(wǎng)還為管理工作帶來很大的新問題。相關(guān)工具必須有能力管理并監(jiān)測數(shù)千甚至數(shù)百萬個(gè)設(shè)備。

　　低功耗短程物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)要為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備選擇無線網(wǎng)絡(luò)，就必須在眾多沖突的條件之間取得平衡，像是覆蓋范圍、電池續(xù)航力、頻寬、密度、端點(diǎn)成本與營運(yùn)成本。2025 年以前將以低功耗短程網(wǎng)絡(luò)為物聯(lián)網(wǎng)連網(wǎng)技術(shù)主流，普及程度將遠(yuǎn)超過廣域（wide-area）物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。然而商業(yè)與技術(shù)上的權(quán)衡代表將會(huì)有許多解決方案共存，不會(huì)由單一贏家，或特定技術(shù)、應(yīng)用程序或廠商生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)聚落獨(dú)霸市場。

　　低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)對于那些必須要有廣域覆蓋范圍，再加上相對低頻寬、優(yōu)異的電池續(xù)航力、較低的硬件與營運(yùn)成本還有高連接密度的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序來說，傳統(tǒng)的蜂巢式網(wǎng)絡(luò)無法善加結(jié)合上述技術(shù)條件。廣域物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的長程目標(biāo)，就是透過全國性覆蓋將資料傳輸率（data rate）從每秒數(shù)百個(gè)位提升到數(shù)萬個(gè)位，同時(shí)電池續(xù)航力最多可達(dá)十年、端點(diǎn)硬件成本控制在五美元上下，而且能支持?jǐn)?shù)十萬種鏈接基地臺(tái)的設(shè)備或類似物件。第一批低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)（LPWAN）乃根據(jù)專屬技術(shù)（proprietary technologies）打造，但長遠(yuǎn)來看窄頻物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）等新崛起的標(biāo)準(zhǔn)將成為這個(gè)領(lǐng)域的主流。

　　物聯(lián)網(wǎng)處理器物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備所使用的處理器與架構(gòu)能定義設(shè)備性能，例如是否具備強(qiáng)大的安全與加密功能、能耗、技術(shù)是否夠先進(jìn)足以支持某種操作系統(tǒng)、可持續(xù)更新的固件，以及嵌入式元件的管理代理者（management agent）。在硬件設(shè)計(jì)方面，必須就各種功能、硬件成本、軟件成本、軟件升級能力等層面進(jìn)行復(fù)雜的權(quán)衡考量。因此，必須具備深厚的技術(shù)層面技能才能了解選擇不同處理器有何意涵。

　　物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)像 Windows 或 iOS 之類的傳統(tǒng)式操作系統(tǒng)（OS），均非針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用所設(shè)計(jì)。它們會(huì)消耗較多電力、需要速度快的處理器，某些狀況下則缺乏即時(shí)回應(yīng)保證（guaranteed real-TIme response）等功能。它們的內(nèi)存用量對小型設(shè)備來說過大，而且可能不支持物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員所使用的芯片。因此目前已開發(fā)出各式各樣的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，以滿足不同硬件印記與功能需求。

　　事件串流處理某些物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用會(huì)導(dǎo)致必須即時(shí)分析的資料傳輸率升高。系統(tǒng)往往每秒鐘就會(huì)產(chǎn)生數(shù)萬個(gè)事件，某些電信或遙測（telemetry）案例甚至?xí)_(dá)到每秒數(shù)百萬個(gè)。為解決相關(guān)需求，分散式的串流運(yùn)算平臺(tái)（DSCP）因應(yīng)而生。它們通常會(huì)利用平行架構(gòu)來處理高資料傳輸率串流，以達(dá)成即時(shí)分析、型態(tài)辨識（pattern idenTIficaTIon）等任務(wù)。

　　物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)能將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中諸多基礎(chǔ)架構(gòu)元件捆綁（bundle）成單一產(chǎn)品。這類平臺(tái)所提供的服務(wù)可分為三大類：

　　（1） 低端設(shè)備控制與營運(yùn)，包括通訊、設(shè)備監(jiān)測與管理、安全與固件更新;

　　（2） 物聯(lián)網(wǎng)資料的取得、轉(zhuǎn)換與管理;

　?。?）物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序開發(fā)，包括事件驅(qū)動(dòng)邏輯、應(yīng)用程序設(shè)計(jì)、視覺化、分析技術(shù)以及用來鏈接企業(yè)系統(tǒng)的配接器。

　　物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)與生態(tài)系統(tǒng)雖然精確來說生態(tài)系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)并不屬于技術(shù)范疇，但大部分終將具體化成為應(yīng)用程序界面（API）。標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)應(yīng)用程序界面都會(huì)變得極為重要，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)設(shè)備必須能夠互通與通聯(lián)，而且許多物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式都仰賴不同設(shè)備與組織之間的資料分享。

　　未來市場將有諸多物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)崛起，而這些生態(tài)系統(tǒng)之間的商業(yè)與技術(shù)之爭，也將主導(dǎo)智能家庭、智能城市與醫(yī)療照護(hù)等領(lǐng)域。制造產(chǎn)品的企業(yè)組織，可能必須開發(fā)出變種版的產(chǎn)品來支持多種標(biāo)準(zhǔn)或生態(tài)系統(tǒng)，同時(shí)因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)會(huì)持續(xù)演化，新的標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)應(yīng)用程序界面也將崛起，業(yè)者也要準(zhǔn)備就整個(gè)產(chǎn)品的生命周期持續(xù)進(jìn)行更新。