什麼是物聯網？
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物聯網的發展史
在 2021 年，全球有超過 100 億台物聯網裝置，到 2025 年，IDC 預期全球資料產生量將超過 73 ZB（等於 730 兆 GB）。雖然我們無法以實體單位衡量數位資料，但換個角度說，如果將這些資料都轉換成 1990 年代的磁碟片後平鋪相連，可以從地球來回月球 5000 次以上。
在短短的幾十年中，物聯網資料呈指數式增長，而且可能會持續成長下去。到底是什麼開啟了此物聯網熱潮？物聯網的演進也必須結合並同時推進一系列特定的技術。
- 串聯力：從最初的雛型開始演進，現今的網際網路和雲端連線能力已足夠快速且穩健，不僅能傳送和接收大量的資料，也可支援物聯網的指數成長。
- 感測技術：隨著物聯網感測器創新的需求穩定增長，市場由幾個高昂的利基供應商，轉變為高度全球化且有價格競爭力的感測器製造業。從 2004 年以來，物聯網感測器的平均價格已下降超過 70%，而隨著需求遽增，這些產品的功能及多樣性也不斷提升。
- 運算能力：未來五年創造的資料量，將是數位儲存開始時的兩倍。若要運用這些資料，現代企業需要不斷增加的記憶體和處理能力，實現此目標的競賽步調快速且競爭激烈，也推動了物聯網的實用性和適用性增長。
- 大數據技術：自 20 世紀 80 年代以來，全球數據以及存儲所需的計算機技術都呈指數式增長。資料庫和分析工具的進階作業讓物聯網裝置、智慧汽車和設備所產生的大量資料得以即時處理和分析。這種速度和產能對物聯網至關重要。
- 人工智慧與機器學習：這些科技不僅可提供管理和處理大量物聯網資料，還能分析並從中學習。大數據是人工智慧和機器學習的最佳養分，資料集越大、越多樣化，基於 AI 的進階分析就可提供更可靠的洞察和資訊。物聯網設備的興起，大幅推動了人工智慧的發展，以及所使用及提供的資料。
- 雲計算： 就像連接能力是物聯網發展不可或缺的， 雲計算的崛起也 與其發展進程密切相關。透過隨選式處理能力和大量儲存功能，雲端 IoT 服務 為物聯網裝置收集和傳輸日益龐大且複雜的資料集鋪路。
物聯網的運作方式為何？
當無法前往現場時，物聯網設備將成為我們的耳目，取得任何程式要求它們收集的資料，這些資料經過收集及分析後，藉此掌握資訊，並將我們的後續操作或決策自動化。此流程分為四個關鍵階段：
物聯網的四大階段
- 擷取資料。藉由感測器，物聯網設備會擷取所在環境的資料，簡單的例如溫度，也可能是即時影片傳輸等複雜資料。
- 共享資料。透過可用的網路連線，物聯網裝置將此資料傳送至公用或私人雲端系統（裝置至系統至裝置）或其他裝置（裝置至裝置），或依據在邊緣運算平台的指示儲存於本機中。
- 處理資料。此時軟體會根據已撰寫的程式碼，根據這些資料執行一些操作，例如啟動風扇或發送警告。
- 根據資料行動。分析完物聯網網路中所有設備的累積資料後，將可提供強大的洞察及資訊，協助制定更務實的行動和業務決策。
物聯網網路的實作範例
物聯網網路以及生產的資料，運作於現代生活的各個面向，包括我們的家、汽車、商店，甚至是我們的身體。
- 智慧住家：許多人在自己的家中，已十分熟悉物聯網網路。透過 Z-Wave、Zigbee 等協定進行通訊的智慧開關、感應器和裝置，家庭自動化系統甚至可以從遠端來監視和控制照明、氣候、安全系統、電器等。若您忘記在離家前關閉燈具或烤箱，可透過支援物聯網的裝置從手機將其關閉。
- 智慧電網：結合人工智慧和進階分析技術，智慧電網運用物聯網解決方案，透過太陽能面板和其他方式，幫助消費者更有效地分享和瞭解（甚至生產）其使用的能源。整個電網的物聯網感測器可以提早偵測潛在風險，並視需要轉配電，以避免或減少斷電和其他問題。感測器也可以根據維修需要偵測機械問題和警示技師，這些都有助於提供能源消費者更佳的控制和洞察。
- 智慧城市：根據智慧城市指數（SCI）：「一個智慧城市是「一個運用技術來提升都市化效益並減少不足之處的都市設定。」日益增多的人口、交通壅塞和老齡化基礎建設，都是物聯網能幫助解決的一些難題。透過感測器、電表和其他物聯網裝置，城市規劃人員可以監控並收集資料以主動解決問題。例如，置於排水溝的感應器可偵測水位並進行自動化動作，在水平過高時防止洪水。
- 互聯汽車：如今，幾乎所有新車都陸續推出物聯網和智慧功能，至未來五年內，5G 汽車有望逐漸普及。使用物聯網技術的先進駕駛輔助系統（ADAS）可幫助駕駛避免碰撞、規劃路線、切入狹窄空間等。隨著汽車物聯網的發展，我們逐漸看到與外部裝置的連接，例如號誌燈、行人、新聞和氣象來源，以及串流娛樂服務商。
- 零售業物聯網：越來越多使用面對客戶的物聯網解決方案來強化店內體驗。啟動智慧相機、智慧貨架、軸承和 RFID 技術可協助購物者透過行動應用程式找出商品。他們能輕鬆分享存貨資訊，甚至在顧客於店內購物時，能依據情境將促銷活動內容傳送給顧客。隨著店內與線上購物體驗之間的界線越來越模糊，物聯網解決方案可透過追蹤交貨和出貨運輸工具來改善客戶體驗，讓客戶更能自訂其購物計劃。
- 遠端醫療：越來越常看到由物聯網驅動的消費者醫療裝置，例如智慧型手錶和藥物分配器，能幫助醫生遠端監控病患。但某些最令人嚮往的遠端醫療進展，正逐漸透過智慧型手術工具來實現。此進展與偏遠或開發不足地區的患者息息相關。這些工具讓遠距醫生能夠與世界上一些最好的外科醫生合作，在關鍵時刻進行引導手術、遠程診斷，甚至監測癌症患者的狀況。
- 交通管理：通過感測器、攝影機等設備網路，物聯網技術可以有效減少交通壅塞，並協助提供可行的轉流方案。例如，即時資料饋送可用來調整訊號時間，以確保動態條件下的流量順暢。光感測器可以探測和調整照明亮度，以達到最佳的能見度，而道路感測器可以檢測事故，並自動回報問題。
物聯網資料的產業應用為何？
在我們每年產生的無數筆資料中，工業物聯網（IIoT）資料是最大且成長最快的資料產生來源。其中大部分來自全球近 10 億個監視器。也有龐大的資料由互聯汽車、製造業和運輸業應用程式所產生。從供應鏈管理到醫療保健，現在幾乎每個產業都會產生、收集和利用工業務聯網資料。
IIoT 技術成長最快的領域之一是在製造和供應鏈中。在 智能工廠中， 感測器可以檢測甚至 預測機械問題 ，使事情運行順暢。 他們也可以收集和分析營運資料，找出速度最快、效率最高的工作流程和程序，然後可以透過中央系統自動化。在供應鏈中，物聯網解決方案可協助簡化端對端作業。可追蹤原料和供應，以進行安全和提供。可即時監控貨物、出貨和 最後一哩配送 。 客戶可以即時更新訂單狀態或產品來源。
物聯網的未來
技術與人類體驗之間的流暢整合是未來可期的。元宇宙可能還需要幾年的時間，3D 音頻、先進的虛擬實境、觸覺感知、AI 即時個人化代表我們將與周遭的設備互動，「真實」感官體驗也會與日俱增。此外，隨著 5G 的興起以及全球快速連線能力的普及，人類將有類量子的能力，不受距離限制地分享這些體驗。此發展的意義相當深遠，有可能人類於改變某些最基本的活動及場域的作為，像是職場、手術及醫療保健、房地產、購物、旅遊及人際關係。
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