感測聯網技術成熟，物聯網大規模應用竄起

早在2005，美國最大的量販超市Wal-Mart就運用了RFID技術，精準知道全美各地數千家超市中，每一個貨架上的商品供應狀況，在總部就能直接向供應商下訂單，並將售貨交易資訊充分提供給供應商，由供應商直接出貨給各地超市協助貨架補貨，創造了Wal-Mart著名的連續供貨模式，大幅削減了庫存及物流的成本，也成為Wal-Mart擊敗競爭對手的關鍵。

掌握每項商品在每一家超市每個貨架上的供貨情況還不夠，Wal-Mart甚至將RFID標籤塞進了每一條牛仔褲中，店員拿著無線讀取器走過貨架，立刻就知道哪些尺寸缺貨，甚至是哪一個尺寸的褲子放錯位置，XL的牛仔褲放到了S號的貨架上，連顧客挑選商品後放錯位置造成的貨架缺貨也要知道。因為系統看到還有商品，但商品擺錯位置，顧客買不到，等同於缺貨。這樣的情況，Wal-Mart也想要避免。

不只是Wal-Mart追求這樣極致的能見度，英國大型超市Tesco也在2006年時，藉由紅外線感測裝置感應進入賣場的人數與購物時間，來有效調度櫃臺開放位置與數目，了解顧客進出的能見度。

這樣的應用不是國外獨有，在臺灣，中華電信全臺上千座機房中設置了各種電力監控裝置，IT人員在臺北總部就能管理上千座機房的電力能源消耗，減少了不少的電力開支，也簡化了各地的機房管理負擔。

而全家便利商店更在上千家分店設置室內與室外的溫度感測器，讓系統依照室內人數自動調節溫度，一年省下超過千萬元的電費。臺灣三大國際港口臺北、臺中、高雄在2011年同時導入RFID結合自動門哨系統，藉由RFID即時辨識每一臺入港的貨櫃卡車司機身份，確認車輛、貨櫃和司機三者資訊的一致，並用ZigBee技術打造碼頭作業車輛調度系統整合，讓卡車從門哨進入港區，一直到碼頭卸貨搬載貨櫃的過程，全程控管，來提高調派自動化和身分核對作業的效率。

中央大學特聘教授范錚強指出：「科技創造了能見度，Wal-Mart善用RFID創造的存貨能見度，甚至改變了量販超市的營運模式。」這樣的能見度不只是存貨的能見度，還可以是品質的能見度、上下游能見度、水平拓展跨頁結盟的能見度。

打造出這樣能見度背後的技術，不只是RFID、ZigBee、電力監控機制、溫度感測器等感測或識別機制而已，更重要的是後端IT系統的串連，將繁多感測器提供的資訊彙總，分析出有意義的營運決策資訊，甚至可以預測未來態勢來提高營運調度的效率。這些技術的總和就是所謂的物聯網（Internet of Things）。

過去這樣龐大的感測系統和背後的IT系統，只有像Wal-Mart、Tesco這種超大規模的企業才有能力建置。但近1、2年來，相關感測技術和網路技術逐漸成熟，相較於2005年時Wal-Mart採用的技術，研究物聯網技術多年的臺北科技大學物聯網技術研發中心主任黃榮堂表示，感測網路技術的能力比起過去至少提高了10倍，從過去幾百個小區域的端點連結，到現在單一控制端點能夠連結上千或是上萬個感測器，感測網路也從只能連結同類物體，到現在能夠同時串連異質性的物體，讓物聯網的運用能夠更具規模，更容易蒐集不同類型的資訊，所收到的資料也更有價值。

智慧手機的盛行，更讓智慧手機成為物聯網應用的終端設備之一，手機上的感應機制如相機、GPS定位等，甚至是剛竄起的NFC近場傳輸技術，都可以結合後端資訊系統，讓群眾藉由手機發揮出集體協力的綜效。結合群眾之力拍攝上傳各地照片的全球圖資系統，人人都可以上網即時看到各地知名景點的最新情報。

因此，近幾年，不只是跨國龍頭企業採用，有越來越多的大型企業也嘗試運用不同的物聯網技術來發展各類應用，感測設備和整套系統的建置成本也因技術成熟進入普及階段而降低，讓中型企業開始有機會嘗試建置這樣的應用。

趁此風潮，不少國家，如中國、美國開始將物聯網視為國家競爭力的關鍵，而在臺灣，今年行政院科顧組更是罕見的僅以物聯網作為產業發展策略會議唯一討論項目，這是決定未來臺灣產業政策方向的重要會議，行政院政務委員朱敬一在會議開場時即清楚表示：「物聯網是未來政府一定會發展的技術。」

雖然目前在臺灣物聯網應用仍在初期階段，但隨著技術成熟、政府政策的支持投入資源後，勢必也將快速發展起來。黃榮堂大膽預測，物聯網將在2到3年內大量普及應用，甚至接近網際網路的發展規模。

既有感測技術結合IT系統，創造新價值

簡而言之，物聯網就是利用具有自我感測能力的裝置，收集日常資訊，透過無線網路連結，來達到營運管理與控制。物體本身沒有感知，因此，要讓物體與物體之間可以互相聯繫，就必須藉由感測器來建立物體感受環境的能力，過去已經廣為人知的RFID、攝影機、各種感測器的應用，都是物聯網概念下的一份子，與過去單純運用感測設備的作法，最大的不同是，現在的應用方式能將感測器所蒐集到的資訊，與後端的系統與軟體整合，達到營運管理的功能，甚至可以藉由這些資料，進行分析與整合，發展更進一步的應用。

要達到這些目的，就不能僅靠前端的感測器而已，在物聯網的整體架構中，總共分成感知層、網路層與應用層三個層次，感知層主要在建立物體的資訊，接著要透過網路層的各種傳輸技術來傳送資料到後端的應用系統，傳送來的資料需要經過資訊交換平臺或是共通資訊的交換後，經過運算後，與後端各個要應用領域的系統介接，並給予其他物體指示。

不過，不論是感知層、網路層或是應用層，運用的技術或機制都是目前既有的各種技術，而不是出現了一套截然不同的物聯網技術，但相較於過去單純只是運用各種感測裝置來記錄資訊，物聯網最大的不同是，IT系統將這些收集來的資訊串接起來，進一步分析出更有價值的資訊。

推動臺灣三大港口聯合採購RFID建置案的基港局資訊室主任高傳凱就認為，RFID僅是一個前端的感測裝置，真正的應用還是在感測到的資訊如何與後端系統的整合，否則就只是感測器而已。這句話，點出了物聯網最重要的精神，「物」要「聯網」後才更有威力。

政府投入大規模資源，帶動物聯網產業興起

目前，物聯網的應用趨勢可分為三種，IBM中國研究院院長李實恭認為，一種是具有重要使命的關鍵性應用，像是能源、水電油氣的缺乏，這類不管理會更惡化的情況。第二種是需要改善管理的應用領域，像是透過分析優化，產生更好的價值，像是物流、運輸業，都是為了獲得更好的獲利率。第三種則為促進民生社會的進步而運用物聯網，像是智慧城市。

不過，不論是哪一種應用趨勢，大部分的基礎建設都得依賴政府的力量。資策會MIC產業分析師鍾曉君表示，政府是大規模發展物聯網應用的領頭羊，因為物聯網初期需要投入大量資金，有部分的需求也有賴政府資源，後續才能建立使用者需求與商業模式，帶起其他企業大規模應用的可能。

因此，像是美國、中國，都已經將物聯網列入國家發展關鍵技術之一。今年10月底，行政院也將物聯網產業，納入了產業發展策略會議討論。朱敬一表示，物聯網是未來政府一定會發展的技術，發展方向以水電油氣交通為主，而商業模式的應用則是以物流業的投資效益最高，這也是政府優先推動採用物聯網技術的產業。

各國政府之所以看重物聯網，主要是看中物聯網興起後，所帶動的那些有價值的產業鏈。行政院科技顧問組副執行秘書黃彥男表示，從感測器的廠商、網通設備廠、製造監控設備的廠商、行動裝置廠商、電信業者、通路服務業者都會受惠於物聯網的發展，「這是一個3到5年內可以產生兆元產值的產業。」

李實恭認為，過去的應用著重在相互獨立的應用，應用的規模較小，多數都比較關注在營運技術、開發，應用的類型則是集中在監視與控制，不過，他認為，未來的趨勢應該是無處不在的互聯應用、大量資料的運算，在應用的類型上也會更豐富。因此，政府投入的資源，更有助於發展大規模的運用。

不過在政府推動之前，不少企業早就開始運用物聯網的技術。目前物聯網應用，大致可分為兩大類，一類是用來管理移動的標的物，其中又可細分成物流、金流、人流三類；另一大類則是管理不會移動的標的，像是電源。

物流管理是物聯網應用的先驅

物流是物聯網最早期的應用，透過RFID、二維條碼等感測器記錄物品的位置、資料，來解決物流透明度的問題。Wal-Mart就是很典型的例子，他們也常被視為是物聯網發展的先驅，主要應用是掌握商品的庫存狀況。

Wal-Mart在2005年就要求全球前100大供應商的商品都必須要導入RFID後，才能上架，藉此來記錄商品在貨架上的數量，減少缺貨率，掌握庫存狀況。

Wal-Mart在賣場的進貨的出入口，以及顧客進入賣場的出入口都設有RFID的讀取器，只要供應商的產品進到賣場，就會被記錄下來，接著，從商品被呈列在架上到被顧客購買走，都能即時被紀錄，讓賣場即時掌握庫存，降低貨架上的缺貨率。

2007年時，被Wal-Mart要求導入RFID的對象已經擴展到前600大供應商。2008年以後，Wart-Mart改以產品類別來要求供應商必須導入RFID，像是電子消費品、衣物，並擴及所有供應商，至今全美國已經有超過3,750家門市的商品都導入RFID。

Wal-Mart在RFID的應用著重在解決物流的問題，但沒有涉及金流，也就是，即使是導入RFID的商品，也還是得人工結帳，而不是透過RFID的感測器自動化結帳。

身分辨識自動化，讓人流調度管理更精實

物聯網也被應用在解決人流的問題，掌握顧客數目、顧客店內所在位置對於服務業一直是重要的，因為依照顧客的數目來調配服務人員的位置與人數，不僅可以提高顧客滿意度，也可節省營運成本。

目前，臺灣服務業可以利用一些簡單的方法來掌握店內人數與人流的變化，並依此來調配服務人員。比如遊樂區小人國，他們就以電子票卷，還有園區內賣場的POS系統，推斷出人潮目前所在位置，當顧客人數減少到一定程度時，就會關掉該據點，並將服務人員調派到人潮較多的區域服務。

不過，這種方法由於精確度不高，最終還是需要主管根據個人經驗來做調度，英國大型超市Tesco在2006年開始，就利用在賣場入口及結帳櫃臺前設置紅外線感測裝置，掃描目前進場顧客的人數，以及在等候結帳的區域人數、等候時間等，這些即時資料再與過往歷史資料分析進行整合性分析，系統每15分鐘會主動建議櫃臺管理人員應開放櫃臺的數目，以及應開放櫃臺的所在位置。

像這種運用紅外線感測裝置所接收到的資料，與過往歷史資料整合，進行即時的調度與管理，解決人流的問題。

現在臺北、臺中、高雄同時導入RFID管控進出港口的貨車、貨櫃與司機，其實也是一種人流的管理。以臺北港來說，RFID主要用於辨識貨車駕駛身分。卡車開進車道時，車道上的RFID讀取器就能讀取卡車上的RFID人證資訊辨識司機身分，連同貨櫃與貨車車號資訊，送到後端海關系統中查核，查核正確則用燈號顯示通行。貨車司機不需要下車，直接依據顯示燈號快速通過門哨出港。這與過去RFID運用在門禁裝置只能記錄進出時間與人員也有相當大的轉變。也因為這樣的轉變，未來臺北港還可以利用這些資料來針對貨車進入的離峰與尖峰時間，來建議貨運公司調度貨車進出時間。

金流應用剛起步，大規模導入尚待法令完善

前面提到Wal-Mart導入RFID，主要仍應用在物流的領域，不過，其實，物聯網的概念運用在金流的概念並不少見，比如像是悠遊卡，就是一種車票感應，讓使用者儲值扣款。不過，悠遊卡的限制是無法辨識使用者的身份，所以不利於大規模應用在其他物品的付費。

近來常常受到討論的手機支付服務，採用的是NFC技術，其實也是RFID技術的延伸。只要在原有的手機架構上加上一顆NFC晶片，就可以進行非接觸式、點對點傳輸資料，藉由手機內的個人資料，就能讓系統直接辨識付款人。

歐洲跨國行動通訊業者Vodafone在2007年時就跟德國鐵路公司Deutsche Bahn合作，只要乘客持有NFC技術的手機，在進出站時將手機靠近NFC的感測器，就可以直接透過電信商帳單收款，而不需要另外購票或是儲值。

類似這樣的金流應用，則是多半還在起步的階段，但並非是受到技術的限制。目前使用者若要使用NFC的技術來進行較高金額的付費時，通常也需要加入信用卡的機制，但目前臺灣的銀行受限於金融法規限制，還不能透過手機經營相關業務，因此，手機支付的應用要普及也得需要一些時間。

除了法規的部分，牽涉到金流，準確度的要求也就更高。資策會創新應用服務研究所服務創意中心副主任楊惠雯就認為，物聯網的金流應用仍有待加強，一來受限於感應標籤的價格太高，只有高單價商品才符合成本，二來是，RFID易受物體阻隔，當購物車內放置許多商品時，讀取器未必能讀取到所有購物車裡面的標籤資訊，因此在統計金額時，就不夠精確。

除了監控管理移動物體以外，也有不少物聯網應用是用來管理固定標的物。

像全家便利商店，就在全臺上千家店面的冷藏設備加裝感測器，偵測冷藏設備的溫度，來進行節電控制，溫度夠低就不需繼續降低溫度。維修人員也能直接從感測器得知設備是否故障，減少店員誤判或延遲發現的情況。甚至可以提供預警功能，例如偵測到冰箱排水孔積水，保修人員可以在定期保養時預先排除設備問題，而不用等到積水太深，設備無法使用時才維修。

另外，中華電信在全臺共有2～3千座機房，每座機房都布建了各種感測裝置，中華電信機房管理人員可以透過單一機房控管系統，即時遠端監控全臺機房的用電量、空調、PUE、機櫃運作等運作狀況。

臺灣物聯網應用才剛起步

不過，整體而言，臺灣在物聯網的應用上，還處於起步的階段，目前在政府所規畫未來發展物聯網的方向中，仍以政府應用為主，比如像是防災、智慧交通、智慧電網都是。

以防災來說，政府可先藉由前端的監測資料包含了氣象局的降雨和地震監測、水利署的水文監測、公路總局的橋樑監測、交通部的交通監測、衛生署的醫療監測、能源局的油氣能源資料以及國營會的電子設施線路資料，再透過災害管理平臺來串接防救災資料跟模式，建立預警、災害預前分析、風險評估跟災害損失推估等等，進而達到減災、應變、復原等效果。

不過，目前這類的政府應用，還需要建置對應的整合平臺，才能全面分析前端提供的感測資料。

在產業應用方面，物流業被認為是未來較具有潛力發展物聯網商業模式的產業。楊惠雯長期協助經濟部商業司輔導物流業者，她表示，低溫物流對溫度有特殊需求，將是臺灣物聯網最有可能的應用方向。

目前統一集團旗下子公司捷盛運輸在2011年時導入RFID配送溫度監控系統，藉由RFID內裝晶片感應溫度，並傳送圖檔資料，可進行異常溫度以及溫度監控，搭配數位行車記錄器，連接到後端運輸服務管理平臺的溫度管理系統、派車系統等，進行人車調度，掌握行車過程中的溫度變化，確保商品在適當的溫度下運送到商店。

不過，楊惠雯認為，臺灣的物流業普遍企業規模都不大，很難主動發起導入的需求，但是通路商就能扮演強制的角色，像是大潤發、愛買等大賣場，只要他們要求物流業在配送商品時，必須以更自動化的方式監控運送時的環境溫度時，物流業者自然就會配合。

另外，在醫療業常見到各種物聯網感測技術的應用，包括院內的管理與診療流程，以及院外的遠距照護服務，都已經使用不少感測技術。以醫院內部應用來說，像是臺北署立醫院、國泰綜合醫院、三軍總醫院等都已導入RFID，主要用途是利用條碼或RFID辨識與控管病患、新生兒、藥品、血袋或貴重儀器等院內重要資產，不僅減輕醫護人員管理的負擔，還能避免人為疏失，使控管流程更即時與準確，這些應用型態可視為物聯網的初階應用。

不過，多數規模不大的醫院對這些資產的控管流程較不複雜，相較於護理人員控管這些設備，額外導入感測技術的效益較不顯著。

衛生署資訊中心主任許明暉指出，醫院應該發揮感測裝置主動傳遞訊號的特性，找出更必要的應用模式。

遠距醫療照護服務也是數年前就開始導入物聯網的應用。以居家式的遠距照護服務來說，讓慢性病的病患在家中架設生理量測儀器，定期在家量測生理資訊，將記錄輸入電腦後，透過網路回傳院內的系統，累積病患的生理資訊，由照護人員研判病情，若有異常，可主動提供醫療照護服務。

例如臺北醫學大學正在進行心電圖量測的實驗計畫，在住院病患胸口貼上10元硬幣大小的感測裝置，隨時量測心電圖的資訊，透過3G網路上傳到院內系統，在任何時刻都能呈現病患當下的心電圖狀況，由醫護人員持續監控，在病患的心臟出問題之前，醫護人員就能透過心電圖預先處置病情，防止因為人員發現太晚，導致病情惡化。

不過，臺北醫學大學副校長李友專表示，如果未來要推廣到遠距照護服務時，病患必須在家中架設無線路由器等網路設備，才能透過3G網路傳送生理量測資訊，將增加推廣的困難度。

這些臺灣的物聯網應用仍大多停留在小規模特定對象的資料蒐集，或只是蒐集資訊而缺乏深入的進階分析甚至是預測，多屬於物聯網的初階應用，但基於這些基礎，先行導入的機構或企業，很容易發展出與後端系統整合，進一步提供決策用的分析資訊。文⊙辜雅蕾、鄭逸寧、曾筱媛

臺北港貨櫃調度自動化

臺北港在碼頭貨櫃儲區的路口導入ZigBee掃描器，讀取貨櫃車上的ZigBee儲位報到卡，可隨時掌握貨櫃車位置進行調度。

全家超商節能自動化

全家在空調、開放式冰箱、走入式冰箱、室內外環境都裝有感測裝置，能回傳感測資料至能源管理系統分析，達到節能效果。

中華電信機房電力監控

中華電信機房平均每隔0.3坪空間就會設置1顆感測裝置，即時上傳資料至機房控管系統，透過系統自動監控機房維運狀態。

物聯網整體架構圖

物聯網被認為是物與物連結的技術，因此很容易聚焦在感測技術，其實，物聯網的整體架構至少有3層，還有網路與應用層，才能將感測器所收集到的資訊傳送到後端系統分析，必且進一步應用。

(看大圖)

行政院政務委員朱敬一表示，物聯網是未來國家一定會發展的技術，並先以關鍵性應用如水電、油氣、交通的管理優先發展。

臺北科技大學物聯網技術研發中心主任黃榮堂表示，物聯網將在2到3年內大量普及應用，甚至接近網際網路的發展規模。

名 詞 解 釋

物聯網 vs. 智慧聯網

行政院產業發展策略會議用智慧聯網來代表Internet of Things，也就是一般所謂的物聯網，行政院科技顧問組副執行秘書黃彥男表示，政府強調物體藉由網路連結後，後端智慧化的資料處理，進而衍生出智慧化的應用，換句話說，物聯網的譯名著重的是硬體，而智慧聯網的翻譯則是要強調服務與軟體。

各國發展物聯網現況表

物聯網帶來巨量資料的新挑戰

一般常見的感測器多半只用來記錄資訊，但是若進一步成物聯網時，各種感測器搜集到的資料，通通要送到後端系統分析處理，感測器越多，長時間累積下來，搜集到的資料非常龐大，分析難度也很高，甚至有些感測器所收集到的資料，是非結構性的資料時，比如圖片、影像等，資料的處理難度更高。

美國明尼蘇達大學資訊科學系教授杜宏章表示，物聯網真的要能大規模應用到生活中，資料分析是最重要的，因此，將來最大的挑戰是在處理這些龐大又複雜的資料。因為預測是物聯網的終極應用，物聯網的成熟會帶動巨量資料的分析挑戰。

以美國太空總署NASA的經驗為例，杜宏章表示，NASA大量運用衛星監測地面上的事件，光是過去所收集到的資料就需要10年時間建立分析模型，再加上另外10年的時間才能分析出結果。

IBM中國研究院院長李實恭甚至認為，挑戰不只如此，未來資料量不僅會增加，而且資料性質也會是流動性較高的，反應也要非常即時，所要求的資料分析能力，甚至比現在的金融業與電信業純交易為主的應用更高。

為了處理這些巨量的原始資料，雲端運算將成為物聯網大規模應用的關鍵技術，甚至有些物聯網的學者將雲端運算視為物聯網架構的必要的一環，介於應用層和網路層中間的獨立一層。這是因為，未來，物聯網涵蓋的領域將不斷擴大至整個產業鏈，甚至橫跨不同產業，屆時物聯網要擴大規模，就非得藉助雲端運算技術不可，包括傳遞、儲存及分析巨量資料等，才能延伸中更多的深入應用，甚至將這些應用轉變為隨取隨用的服務。

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