【果言科技】什麼是 IoT ?關於 IoT 物聯網 你必須要了解的 5 個關鍵字

每隔一段時間,媒體就會再強調 IoT 物聯網 是下個科技潮流,的確這不是一個全新的概念,可是隨著技術發展,IoT 產品亦愈來愈多。無論是大企業還是初創都希望投身於物聯網發展,那麼究竟「物聯網」又是什麼?TechApple.com 就為大家探討一下物聯網的幾個關鍵字。

 

IoT 物聯網

前言:物聯網是什麼?

物聯網 (Internet of Things 縮寫 IoT)不是近一兩年流行的概念,早於 1995 年 Bill Gates 已經提過這一個概念,而在這 20 年的科技發展當中,都不斷有人提出生活全面與網絡結合,正是這個概念的發展。

廣義來說,物聯網是使現實生活中的所有物件能夠以互聯網形式互動,以維基百科的說法是這樣的:
「在物聯網上,每個人都可以應用電子標籤將真實的物體上網聯結,在物聯網上都可以查出它們的具體位置。通過物聯網可以用中心電腦對機器、裝置、人員進行集中管理、控制,也可以對家庭裝置、汽車進行遙控,以及搜尋位置、防止物品被盜等,類似自動化操控系統,同時透過收集這些小事的資料,最後可以聚整合大數據,包含重新設計道路以減少車禍、都市更新、災害預測與犯罪防治、流行病控制等等社會的重大改變。」

說到底,就是將現實世界數碼化,以無形的網絡將有形的世界相互連結。那麼物聯網的應用有幾多呢?可以說是無窮無盡,智慧城市、智能汽車、防盜系統、家居機械人……等等。

1. 微型電腦 Rasberry Pi 與 Arduino

「智能化」的第一步大家會想起「電腦」或是「處理器」,也就是一台可以運算的終端。現時智能手機可以是 IoT 處理終端之一,同亦有幾種廉價、簡單、開源式的微型電腦,當中較為有名的就是 Raspberry Pi 與 Arduino 。

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先說 Raspberry Pi ,它是一個基於 Linux 的單板機電腦 (Single-board Computer) ,特點是簡單、便宜(約 $35 美元),它由英國的 Raspberry Pi Foundation開發,現在已經發展至 Raspberry 3 ,它雖然只有一張信用卡的大小,但是完整功能的一台電腦,效能足以播放 1080p 影片,最新版本亦有著 Wi-Fi 、藍牙連接。

這台小型電腦廣泛用於 IoT 應用上,例如 Microsoft 就有著 Windows 10 IoT 系統,它更支援 C 語言、Perl 、Python ,可以由用家進行編程,相當適合作為 IoT 裝置的處理器,網上亦有大量使用 Raspberry Pi 的 IoT 示範當中甚至有 Kickstarter 計劃。

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而 Arduino 則是一個台微電腦,基於簡單的硬件與軟件,目的是讓所有人都創造出自己的裝置。當然它是一個開源計劃,除了基本的核心以外有大量不同的插件,大多都可以在 Arduino 平台上面買得到,全世界亦在不斷開發出 Arduino 模組,與 Raspberry Pi 不同的是它並非以 GUI 化電腦系統開發,更適合 IoT 。同時用家亦需要一定的電子與 Codeing 知識,而他們的 Starter Kit 在 $79 歐元,亦是不少人入門的選擇。

2. RFID 技術與應用

有了微型電腦只是 IoT 的第一步,物聯網的概念是物件與物件之間的互動,那麼如何把「指令」傳輸是一個重要的考量,其中一種流行的應用就是 RFID (Radio Frequency IDentification) 。

簡單來說,它是通過讀取電磁波訊號去得到資料,香港人手上的八達通、台灣的悠悠卡同樣是 RFID 的應用,我們亦可以把它用於標籤識別、物流管理、防偽技術,而這種傳輸方式可以根據頻率不同達至 200 米的有效範圍,香港國際機場與荷蘭阿姆斯特丹國際機場亦起用 RFID 標籤進行行李識別,比傳統條型碼更有效率。

那麼 RFID 要如何運用於 IoT 方面呢?可能性是無限的,而較為流行的一種是利用 RFID 去辨認物件的位置,再根據他們的狀態進行反應。舉個簡單例子,在椅子上採用 RFID 編碼,把它移動到窗邊後,因為電腦辨認它的位置,從而啟動程序自動打開窗簾;相反只要椅子離開窗邊,窗簾會自動關閉。

但同時有不少專家提出 RFID  亦有其安全隱憂,固此亦有「防 RFID 」銀包的出現。

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可以參考 :http://electronics.howstuffworks.com/gadgets/high-tech-gadgets/rfid.htm 看更多 RFID 的原理。

3. iBeacon 、Eddystone 等 BLE 藍牙技術

RFID 的應用雖然多,但之前提過的 Raspberry Pi 與 Arduino 基本版都沒有 RFID 感應器,如果從方便考量會把目光投放在藍牙上面。Apple 於 2013 年介紹了 iBeacons 的概念,它是一種可以讓手提電子裝置檢測到的藍牙傳送器,具備低功耗、低成本的特點。Google 為了配合 Android Pay 就在美國不少商戶中技入 Eddystone(他們自家的 beacon 系統),當你進入商店會立刻知道有什麼商品,同時亦可以利用手機與 POS 系統進行購物,減少銀包或信用卡的應用。

另一個 Beacon 的常見用法是運動手環,Misfit 手環的設計是陀螺方向檢測與 Beacon 組成,電池足以用半年之餘亦可以將所有動作資訊傳輸到手機上面,這個技術最長的傳輸距離可以達 450 米,可以穿越現場佈置於一些障礙物(例如手袋、銀包),在香港就有公司以同類技術進行導航,憑著與每一個 Beacon 的距離進行室內定位,目標是涵蓋 GPS 的「死位」。

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網上亦有現成的 beacon 方案可以購買。

4. 網絡發展、embedded SIM 與 5G 網絡

在硬件以外,網絡亦積極尋找 IoT 發展,在未來 5 年會影響物聯網的因素有兩個: Embedded SIM 與速度更快的 5G 網絡。
Apple 在 iPad Pro 9.7 上內建的 Apple SIM 是一種虛擬的 SIM 卡,只需要輸入資料就能自動上網,不需要把實體 SIM 卡放進去,也是一種 Embedded  SIM 的應用。GSMA 提出 Embedded SIM 的概念是希望將來不需要為手機、平板或是裝置設置 SIM 槽,只把上網模組進一步簡化;更容易令身邊的硬件「上線」。

早前 3HK 提出 5G 世代有望達到 1GBps 速度,少於 1ms 的網絡延誤, 亦提出會有更好的網絡能源效益,有利於物聯網 IoT 發展,全世界網絡商亦在研究各式各樣的 IoT 方案,而 5G 計劃會在 2020 年左右面世,網絡發展與雲端服務亦是串連起物與物之間的橋梁,自然是 IoT 的一個重點。

5. 集投資者、生意、營銷於一身平台 Kickstarter

在物聯網發展不得不提的一個平台是 Kickstarter ,作為一個眾籌平台它的原意是讓大家把創意放上網上,獲取支持者和資金令計劃實現。現今 Kickstarter 計劃需要大量人力、行銷策略與金錢才有更高機會成功,亦成為了廠商、初創產品「試水溫」的地方。TechApple 在以往亦訪問過不少 Kickstarter 計劃發起人,Backers 的意見永遠是進步一個關鍵,亦有機會從中找到投資者。

仍然不了解 Kickstarter ?必須要參考我們的文章:

【果言科技】 如何做 Backers ?Kickstarter 入門解盲問與答

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TechApple 編輯部:Zenbo、Big-i 與其他機械人的面世 揭示 IoT 下一章

相對於 VR 、AR、MR 技術,IoT 在 2016 年不算是一個強勢的話題,但同時 ASUS Zenbo 、Big-i 等智能機械人面世,揭示了「智能家居」是廠商與初創的另一個目標,然而這類家用機械人仍未有一台正式開賣。

另一邊廂 Amazon 的 Echo、Google Home 亦強調家居「智能化」,在 Apple iOS 10 裡面亦有 Home Kit Apps 支援,物聯網的軟件應用未發展成熟,但有望為將來帶來一波風潮,隨著上面提過的 RFID 、Beacon 技術、更快的網絡發展,會令 Online 與 Offline 有更緊密的聯繫。當然這不是只有我們明白,看看 Kickstarter 以及 Indiegogo 關於 IoT 的眾籌計劃,就知道不少人努力耕耘希望在未來分一杯羹。

IoT 將來的發展,實在令人期待。

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