何謂物聯網（IoT）？
物聯網（IoT）指的是由實體物件組成的網絡，這些物件內嵌感測器、軟體及其他技術，旨在透過網際網路與其他裝置及系統連接並交換數據。從普通家用物品到精密工業工具，這些物件皆能收集並傳輸數據，使其得以遠端監控、控制或互動。這種互聯性賦予實體物件數位智能，使其更具智慧且能更靈敏地回應使用者需求。
物聯網在各個領域擁有廣泛應用，包括：智慧家居領域，家電可相互通訊以提升能源效率；醫療保健領域，穿戴式裝置能即時監測患者健康狀況；農業領域，感測器可測量土壤濕度以實現自動灌溉；製造業領域，配備物聯網裝置的機械能預測維護需求並減少停機時間。
當今物聯網的重要性
物聯網的意義在於其能無縫整合實體與數位世界，從而釋放諸多效益，例如提升效率、強化安全、優化決策及改善生活品質。透過任務自動化與即時數據提供，物聯網系統協助企業與個人優化營運、降低成本，並減少對環境的影響。
此外，物聯網在智慧城市發展中扮演關鍵角色，其技術能有效管理資源與服務，從而緩解交通壅塞、優化廢棄物處理並提升公共安全。物聯網應用的多元性不僅展現其改變人機互動模式的潛力，更將革新我們應對永續發展、醫療保健及都市建設等挑戰的方式。
物聯網的挑戰與機遇
物聯網的普及帶來了一系列獨特的挑戰與機遇，這些因素影響著其在各個領域的應用與影響力。有效應對這些挑戰對於充分釋放物聯網技術的潛力至關重要。
物聯網的挑戰
- 安全與隱私：隨著連網裝置數量增加，資料外洩與網路攻擊的風險亦隨之攀升。確保物聯網裝置的安全性，並保護其收集與傳輸資料的隱私性，是亟需透過強健的安全協議與加密技術來解決的重大課題。
- 互操作性：隨著眾多製造商生產物聯網裝置，標準化的缺失可能導致互操作性問題。確保不同製造商的裝置能無縫溝通與協作，對於有效部署物聯網解決方案至關重要。
- 資料管理：物聯網裝置產生的龐大數據量，在資料儲存、處理與分析方面帶來重大挑戰。發展高效的資料管理與分析能力，對於從物聯網資料中獲取有意義的洞察至關重要。
- 能源消耗：許多物聯網裝置採用電池供電，且部署於偏遠或難以抵達的地點。降低這些裝置的能源消耗並延長其電池壽命，是實現永續物聯網部署的重要考量因素。
物聯網的機遇
- 創新與效率：物聯網為創新帶來巨大機遇，推動各行業發展新產品、新服務及新商業模式，從而提升效率與生產力。
- 強化決策能力：物聯網裝置所收集的即時數據提供寶貴洞察，能為更優化的決策提供依據，從供應鏈優化到客製化客戶體驗皆然。
- 提升生活品質：物聯網具備顯著提升生活品質的潛力，其應用涵蓋醫療監測、智慧家居及智慧城市領域，有助於打造更安全、更健康且更便利的生活環境。
- 環境永續性：物聯網技術在推動環境永續性方面可發揮關鍵作用，例如監測空氣與水質、優化建築物能源使用，以及改善廢棄物管理措施。
物聯網的技術基礎
理解物聯網的基礎要素對於掌握此類系統的運作方式至關重要，更重要的是，這能幫助我們有效部署與管理這些系統。
感測器與致動器
- 感測器是能偵測並量測環境中物理特性（例如溫度、濕度、壓力或運動）的裝置，並將其轉換為可讀取的數據。這些數據可進一步分析以監控狀態、偵測變化或觸發動作。
- 執行器是根據接收到的指令或數據執行動作的裝置。例如，執行器可以是根據特定感測器讀數開啟閥門的馬達，直接影響物理世界。
連通性
連通性是物聯網的基石，使裝置能夠相互通訊，並與集中式系統或平台進行交互。根據物聯網應用的需求，會採用多種連通方案，包括：
- Wi-Fi：適用於有限範圍內的高頻寬應用，例如家庭或辦公室環境。
- 藍牙：常用於裝置間的短距離通訊，例如穿戴式健康監測裝置與智慧型手機。
- 蜂窩網絡：提供廣域連線能力，適用於需進行長距離通訊的裝置，例如車隊追蹤系統。
- 低功耗廣域網路（LPWAN）：諸如LoRaWAN與NB-IoT等技術專為長距離傳輸少量數據而設計，特別適用於低功耗需求的應用場景。
物聯網平台
物聯網平台作為連接硬體（感測器與執行器）與應用層的中間件，提供裝置管理、資料收集與處理、應用開發等核心服務。其範例包括：
- 雲端物聯網平台：提供可擴展的運算資源與儲存空間，促進數據分析並與其他雲端服務整合。
- 本地部署的物聯網平台：部署於企業內部基礎架構中，適用於需要本地資料處理或具備特定安全需求的應用程式。
邊緣運算
邊緣運算是在資料生成源頭附近（即網路的「邊緣」）處理資料，而非完全依賴中央資料中心。此方法透過在物聯網裝置或鄰近運算資源上進行本地資料分析，有效降低延遲、減少頻寬使用並提升回應速度。
物聯網常見問題
- 何謂日常物聯網應用實例？
物聯網技術的日常應用實例包括：- 智慧恆溫器：根據您的偏好學習調整居家冷暖氣設定- 健身追蹤器：監測日常活動與健康指標- 智慧冰箱：記錄食品存量並管理有效期限- 連網安全攝影機：實現遠端居家監控 - 物聯網中的應用層是什麼？
物聯網中的應用層指的是運用物聯網裝置所收集與處理的數據，為使用者提供特定功能與服務的軟體應用程式。此層級與終端使用者互動，使其能夠監控、控制及管理物聯網裝置及其產生的資訊。其涵蓋範圍從控制智慧家庭裝置的行動應用程式，到分析工業感測器數據以輔助決策的企業級平台。 - AI 在物聯網中AI 什麼角色？
AI （AI）透過使裝置能夠分析數據、從模式中學習，並在無需人工干預的情況下做出決策或預測，在物聯網中發揮著重要作用。AI 能處理來自感測器的龐大數據量，識別趨勢並自動化複雜流程。這種整合強化了物聯網應用，例如在製造業實現預測性維護、提供個人化醫療監測，以及在智慧建築中進行能源優化。 - 物聯網有哪些缺點？
物聯網的缺點包括隱私與安全疑慮，因連線性提升與數據收集可能導致系統漏洞及潛在資料外洩風險。此外還存在互通性問題，不同製造商的裝置有時難以有效通訊。更因其仰賴網路連線，任何網路中斷都可能嚴重影響物聯網裝置的功能運作。